Il monitoraggio del sole rende i pannelli solari più efficienti sulla terra e sull’acqua

Tutta la vita sulla Terra dipende dall’energia proveniente dal sole. Oggi disponiamo di pannelli solari incredibilmente efficienti rispetto ai loro predecessori di 50 anni fa, ma tale efficienza è compromessa se i pannelli non sono orientati correttamente verso il sole. Il problema è complicato dal fatto che l’asse della Terra è inclinato, il che altera l’angolo con cui la luce solare colpisce il nostro pianeta nei diversi periodi dell’anno.

I pannelli solari fissi, come quelli di un tipico sistema solare sul tetto, funzionano per la maggior parte del tempo a un livello di efficienza inferiore alla massima. Ciò significa che la loro produzione è inferiore a quella che avrebbero se fossero puntati direttamente verso il sole per gran parte della giornata. I sistemi di tracciamento possono aiutare ad aumentare l’efficienza, ma aggiungono costi e complessità a qualsiasi sistema solare. I vantaggi che offrono valgono la spesa extra?

Bill Bender è il capo di Solaflect nel Vermont. Lui e il suo team hanno ideato un impianto solare composto da 16 pannelli – delle dimensioni di un tipico sistema solare sul tetto – che ha una potenza nominale di 6,25 kW. Il sistema Solaflect è montato su un dispositivo multiasse che mantiene i pannelli puntati direttamente verso il sole per tutto il giorno. Il risultato, dice, è un aumento dell’efficienza del 40%. Guarda il video per vedere il sistema Solaflect in azione.

Durante una tempesta, il tracker inclina l’array in posizione orizzontale per ridurre al minimo la forza dei forti venti. Finora l’azienda ha installato circa 1200 sistemi, principalmente nel New England. I suoi clienti apprezzano molto il fatto che la neve scivoli via quando l’inseguitore solleva i pannelli verticalmente.

L’azienda dispone di numerosi programmi di vendita e leasing che consentono ai clienti di pagare i sistemi Solaflect con i risparmi realizzati sulle bollette. Sebbene sapere che utilizzano elettricità a emissioni zero per alimentare le proprie case sia un vantaggio, hanno anche il vantaggio di sapere che si stanno proteggendo dai regolari aumenti delle tariffe dei servizi pubblici che in genere sono in media del 3% circa all’anno.

Solaflect Energy ha progettato il primo sistema di inseguimento solare Solaflect nel 2007. Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha assegnato alla società 2 milioni di dollari in sovvenzioni per sviluppare ulteriormente la tecnologia. Oggi, grazie ai continui investimenti e miglioramenti tecnici, il sistema brevettato Solaflect Tracker è il sistema di energia solare residenziale e per piccole imprese più avanzato e affidabile sul mercato, afferma l’azienda.

Solare galleggiante con tracciamento multiasse

Immagine gentilmente concessa da Solaris Float

All’inizio di quest’anno, abbiamo riferito di una ricerca condotta da scienziati australiani che suggerivano che l’installazione di pannelli solari galleggianti negli oceani del mondo potrebbe produrre abbastanza elettricità per soddisfare le esigenze di ogni persona e azienda sulla Terra. Da quel rapporto è emerso che le aree equatoriali sono più adatte al solare galleggiante perché raramente sono soggette a uragani e altri grandi eventi tempestosi. (Ciò potrebbe cambiare man mano che la Terra continua a riscaldarsi.)

Solaris Float, una società con sede in Portogallo, afferma di aver sviluppato un’innovativa soluzione solare galleggiante che è diversa dai tradizionali sistemi solari galleggianti. Con tracciamento ad asse singolo o doppio, l’isola galleggiante è alimentata da motori elettrici per mantenere il sistema allineato con il sole. Questi motori consumano meno dello 0,5% dell’energia totale prodotta. Secondo il BBCil sistema, che l’azienda chiama PROTEVS, è il primo a unire i pannelli solari galleggianti con la tecnologia di inseguimento solare.

Il suo primo impianto solare galleggiante si trova attualmente a Oostvoorne Meer, un lago nel sud-ovest dei Paesi Bassi. È composto da 180 pannelli solari mobili con una capacità di 73 kilowatt di potenza di picco. Come il sistema Solaflect, l’azienda afferma che il suo sistema di tracciamento fornisce un aumento della produzione di energia fino al 40%, grazie alla sua sofisticata tecnologia che consente ai suoi pannelli bifacciali di seguire il movimento del sole mentre attraversa il cielo ogni giorno.

Secondo Interesting Engineering, l’azienda offre due tipi di sistemi solari galleggianti. Il primo è PROTEVS+, che dispone di 180 moduli con tracciamento a doppio asse. Ha un diametro di 38 metri ed occupa una superficie di 1.444 mq. Il secondo è il PROTEVS Single 360, che utilizza un inseguitore ad asse singolo. Dispone di 410 pannelli solari montati su una pendenza fissa di 10 gradi e una capacità di 147 kW.

Secondo Solaris Float, le soluzioni PROTEVS sono modulari, rimovibili e scalabili, con un processo di installazione semplice. Poiché i moduli possono essere staccati, le isole possono essere unite per formare un parco solare galleggiante più grande.

Benefici addizionali

Oltre a fornire elettricità rinnovabile, Solaris Float afferma che le sue isole galleggianti hanno effetti benefici sui corpi idrici in cui si trovano. Le ombre formate dalla struttura galleggiante e dai pannelli solari riducono la temperatura dell’acqua sotto il sistema. L’azienda afferma una riduzione del 60% dell’evaporazione nel corpo idrico sottostante.

L’azienda afferma che la qualità dell’acqua è migliorata anche grazie alla riduzione delle alghe e di altri microrganismi a causa di tale ombreggiamento. Questa riduzione può essere ulteriormente rafforzata dall’installazione di apparecchiature di ossigenazione a bordo delle isole galleggianti.

I parchi solari occupano molto spazio

Secondo Scienza popolare, i parchi solari che inseguono il sole presentano delle limitazioni. Si dice che i sistemi Solaris Float non saranno così efficienti vicino all’Equatore perché i pannelli rimarranno orizzontali per l’intera giornata. Dovranno inoltre essere installati in luoghi con deboli correnti di marea per evitare che i sistemi vengano spinti fuori posizione.

La rivista ha anche fatto riferimento a uno studio dell’Università di Leiden nei Paesi Bassi secondo cui i parchi solari necessitano di 40-50 volte la superficie delle centrali elettriche alimentate a carbone e di 90-100 volte la superficie richiesta dagli impianti alimentati a metano. Naturalmente, queste stime non includono l’enorme quantità di terreno necessaria per le miniere di carbone e i giacimenti di gas metano e le infrastrutture necessarie per portare questi combustibili dove vengono consumati.

L’asporto

L’efficienza è la chiave per affrontare la sfida di un pianeta che si riscalda. Più della metà dell’energia creata dalla combustione dei combustibili fossili viene sprecata, in gran parte sotto forma di calore. Negli ultimi 50 anni, l’energia sprecata è equivalente al calore prodotto da 25 miliardi di bombe atomiche. Semplicemente non possiamo più permetterci di farlo se vogliamo mantenere la Terra abitabile per gli esseri umani.

L’efficienza spesso fa la differenza tra il profitto delle nuove tecnologie e la perdita di denaro. I sistemi di tracciamento per gli impianti solari aggiungono costi e complessità, ma possono essere cruciali quando si tratta del ritorno sull’investimento del cliente, soprattutto alle latitudini più elevate dove il sole è più basso sull’orizzonte per gran parte dell’anno.

Solaflect e Solaris Float stanno entrambi facendo importanti progressi verso pannelli solari più efficienti. Questa maggiore efficienza rende più allettante il business case dell’energia solare, riducendo i tempi necessari per ottenere un ritorno positivo sull’investimento sia per i clienti solari residenziali che commerciali.