Innovazione nelle tecnologie dei sistemi fotovoltaici Prof. Paolo Redi
Verso 6GWp I risultati del conto energia a fine 2010 hanno meravigliato molti. Non è detto che la potenza complessiva superi i 6GWp ma comunque il risultato è molto interessante e realmente significativo. Sorgono peraltro problemi già in parte previsti. Tutta questa potenza immessa senza una programmazione è oggi sostenibile ma fino a quando? La tabella indica la produzione media mensile di un impianto PV
Si deve programmare Già oggi localmente si hanno dei problemi. In molte zone del sud, dove la rete è inadeguata e dove i consumi sono limitati gli impianti vanno fuori servizio per l intervento della protezione di rete. Non si hanno gravi perdite di energia ma personalmente ho verificato che questo accade per qualche minuto anche due o tre volte al giorno. Le imprese distributrici hanno anche altre esigenze. Spesso nelle nuove aree industriali si devono realizzare opere di connessione alla rete anche se il consumo all inizio è limitato..
Come programmare? Programmare l immissione in rete è un problema che male si risolve se non si prevedono forme di accumulo soprattutto a livello annuale. Molto più semplice sarebbe programmare a livello orario ma questo risolve solo in parte i problemi. A livello orario gli accumuli possono essere molteplici e tutti abbastanza provati, batterie, flyweels, supercondensatori. A livello giornaliero solo le batterie permettono di realizzare accumuli ma i costi crescono. Comunque è possibile teoricamente una programmazione a livello mensile o al limite stagionale ma i costi aumentano e di tanto.
Il Terzo Conto Energia Nel nuovo Conto Energia si prevedono incentivi per la produzione con regime di scambio prevedibile (Art. 2-q) da fonte rinnovabile purché, tra l altro, si assicuri un programma orario di immissione per almeno 300 giorni/anno dalle 8 alle 20 con comunicazione da parte del soggetto responsabile da effettuare il giorno prima. Anche se manca il decreto di attuazione si possono comunque sviluppare alcune ipotesi. Le strade sono due: l accumulo o l impiego di sistemi ibridi che comunque facciano uso di fonti rinnovabili. Il discorso che introduco è solo sul piano tecnologico perché si aspettano i regolamenti che potranno anche introdurre modifiche.
Accumulo Le tecnologie di accumulo sono diverse e sono state anche abbastanza sperimentate. Il centro ricerca di ENEL ha sperimentato con risultati differenti sia l accumulo ad aria compressa sia le batterie che rappresentano oggi il componente più promettente per questo tipo di applicazione. Le più adatte al momento sono le batterie Ni-idruri metallici o al Litio.
Accumulo Batterie elettrochimiche Flywheels Supercondensatori
Sono soluzioni realistiche? Una veloce analisi di fattibilità mostra la poca convenienza economica anche di fonte ad un previsto incremento della tariffa. Il problema non è tecnologico ma economico. Altre soluzioni sono possibili ma solo a livello locale. Ad esempio utilizzando, quando sia possibile, un accumulo idraulico. Molto più facilmente implementabile è l impiego di un generatore ausiliario alimentato da fonti rinnovabili, quali il biogas da discarica o da pirolisi di biomasse. Inoltre gruppi con ricupero di calore alimentati con combustibili di origine agricola.
Impianti ibridi Un impianto ibrido non richiede la presenza sul medesimo sito dei due generatori, il Conto Energia parla di impianti coordinati sottostanti la medesima cabina primaria. Le possibilità sono notevoli, impianti vicino ad allevamenti, discariche, zone ricche di biomassa economicamente sfruttabile
Quale taglia d impianto? Una volta chiarito l aspetto normativo e la possibilità di godere tariffe più incentivanti si può ipotizzare un impianto ibrido solare-biomassa. Una analisi economica mostra come la taglia dovrà essere vicina ai 5MWp sia per godere di una maggiore remunerazione rispetto ad impianti di taglia superiore, sia per dimensionare l impianto a biomassa in maniera tale da permettere una produzione che compensi l andamento dell irraggiamento solare. Ipotizzando un impianto a biogas o gas di pirolisi è possibile prevedere una gestione a costi contenuti.
c Problemi normativi L assenza di un regolamento frena le applicazioni, si parla anche che il generatore ausiliario possa essere alimentato con combustibili tradizionali. Questo permetterebbe di ridurre fortemente i costi ed aumentare le applicazioni soprattutto se si potrà collaborare strettamente con i distributori.
Collaborazione con l agricoltura Si parla tanto di non sottrarre all agricoltura territorio con impianti fotovoltaici. Molto meno di tanti sprechi di territorio derivati dalla necessità dei comuni di fare cassa o da speculazioni fondiarie. E possibile una alleanza tra agricoltura e solare. Biomasse, allevamenti animali possono convivere molto bene. Questo potrebbe anche favorire una maggiore programmabilità della produzione di energia nelle linee sopra indicate.
Conclusioni I sistemi fotovoltaici devono fare un salto di qualità. La prima fase di sviluppo ritengo sia sulla via di concludersi ed ora sarà bene che le soluzioni siano più elaborate. Una produzione causale può andare bene sui coperture abitative con scambio sul posto dove comunque esiste un consumo locale, per i grandi impianti a terra si deve operare per una migliore programmazione della produzione. Le possibilità esistono ed è molto positivo che il programma Conto Energia abbia preso in esame il problema.