Lo smog ha un impatto rilevante sulla resa degli impianti fotovoltaici in Italia, con perdite medie annue pari al 5% causate dal solo PM2.5
Studiata la diminuzione della resa solare in presenza di polveri sottili
(Rinnovabili.it) – Quanto produce un impianto fotovoltaico quando l’aria è inquinata? A rispondere a questa domanda è un nuovo studio condotto dal Centro ENEA di Portici e dall’Università Federico II di Napoli. È intuitivo che l’accumulo di polveri sottili sui moduli riduca la resa degli impianti solari. Ma negli ultimi anni, diverse ricerche hanno mostrato come il calo potesse essere davvero rilevante per alcuni territori. Nel 2017 apparivano le prime cifre nello studio elaborato dalla Duke University insieme ai colleghi dell’Indian Institute of Technology-Gandhinagar e dell’University of Wisconsin. Allora gli scienziati avevano calcolato per Cina, India e la penisola arabica una diminuzione della produzione fotovoltaica anche oltre il 25%. Il particolato atmosferico, infatti, non solo risulta particolarmente appiccicoso, e quindi più faticoso da ripulire; riesce anche a bloccare la luce solare in maniera più efficiente della “normale” polvere o sporcizia.
Ma ogni regione fa storia a sé, e anche in Italia c’è chi ha voluto capire quanto produce un impianto fotovoltaico in presenza di smog. Il team di scienziati ha studiato la riduzione dell’insolazione solare dovuta all’inquinamento atmosferico nella città di Napoli. Le valutazione effettuate hanno impiegato i dati provenienti dalle centraline di monitoraggio della qualità dell’aria dell’ARPAC e quelli di COPERNICUS, programma di osservazione terrestre dell’Unione europea. Il risultato? La riduzione dell’insolazione solare è correlata in modo esponenziale alla concentrazione di PM2.5. “Analizzando il funzionamento dei rilevatori ottici per polveri sottili – spiega Girolamo Di Francia responsabile del Laboratorio Sviluppo Applicazioni Digitali Fotovoltaiche e Sensoristiche dell’ENEA – ci siamo resi conto che il particolato disperde in maniera rilevante la radiazione […] proprio nel range di lunghezze d’onda in cui ci si attende che le celle solari funzionino al meglio”.
Quanto cala a produzione di un impianto fotovoltaico?
Per Napoli, gli scienziati hanno stimato una perdita media annua di circa il 5% a causa solo del particolato fine dell’aria; ossia 66,20 kWh per metro quadrato di impianto fotovoltaico. ed è facile intuire come le cifre crescano al crescere dello smog. “Si tratta di un problema molto serio per una fonte energetica come quella fotovoltaica, caratterizzata di per sé da basse densità di potenza per unità di area di impianto”, aggiunge Di Francia. Un problema che diviene ancora più pressante rispetto agli impegni previsti dal PNRRR italiano e dal Piano nazionale energia e clima. “Dimostra, una volta di più, come la connessione tra la produzione ed il consumo di energia debba andare di pari passo con le tematiche di salvaguardia dell’ambiente”.
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Lo studio – pubblicato su Sensors and Microsystems (testo in inglese) – fornisce le basi teoriche per ottimizzare la progettazione di sistemi solari da montare sui tetti degli edifici o in altri siti idonei, tenendo conto anche delle condizioni di inquinamento atmosferico locale. “Il nostro – conclude Di Francia – è uno dei pochi laboratori di ricerca al mondo in grado di studiare questa problematica sia dal punto di vista sperimentale che di modellistica perché da anni si occupa della rilevazione puntuale dell’inquinamento atmosferico al suolo oltre che delle tematiche connesse allo sviluppo delle applicazioni fotovoltaiche, una competenza probabilmente unica”.
