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Copertina della rivista

Pannelli solari

Moduli Rondine - Fotovoltaico a concentrazione

Appare paradossale come il fotovoltaico standard, sviluppato e venduto per la stragrande maggioranza da società estere, sia lautamente incentivato, mentre tecnologie innovative, progettate e prodotte in Italia, non godano di alcun tipo di sovvenzione che ne aiutino lo sviluppo.



Il mondo del fotovoltaico (FV) sta attraversando un periodo di enorme sviluppo; a livello globale, il settore ha avuto un incremento annuo, in termini di produzione industriale, dal 30% all’90% dal 2003 al 2008 raggiungendo volumi d’affari a 10 zeri; nel 2009, anno di crisi globale, il settore FV è cresciuto “solo” del 5%, mostrando le capacità di sviluppo degli anni precedenti anche per quelli a venire. In Italia, paese con buon livello di insolazione, il mercato del FV è diventato in gran parte terra di conquista per gruppi esteri. Un posto dove installare pannelli fotovoltaici, ma dove questa industria del sole non ha messo radici. Benchè l’Italia sia stato il quarto paese al mondo per potenza di moduli installati durante lo scorso anno, non vi è traccia di gruppi industriali italiani tra i primi 20 produttori mondiali di moduli fotovoltaici, né di altre componenti a monte della filiera di produzione.

La velocità con cui questo settore sta crescendo non sembra essere quella per cui l’Italia è pronta a reagire. E spesso l’opinione pubblica si orienta basandosi su dati di alcuni anni fa, sia per quel che riguarda i costi di prodotto che l’energia impiegata per fabbricare i moduli. Con i progressi tecnologici avuti negli ultimi anni, i moduli FV sul mercato si ripagano energeticamente in 2-3 anni, se installati in Italia; per quel che riguarda i prezzi, i costi di fabbricazione sono calati in maniera drastica, in parallelo alla crescita del settore industriale e degli investimenti intrapresi, tanto che la grid parity (la parità di costo dell’energia da sorgenti fossili) è prevista nel giro di pochi anni. Per poter competere con i colossi industriali del settore, per le piccole e medie imprese italiane occorre sviluppare soluzioni alternative. CPower Srl si è mossa in tale direzione, sviluppando e realizzando un modulo fotovoltaico a concentrazione, con grande attenzione al quadro economico del settore, oltre che a quello tecnologico.

CPower srl (www.cpower.it) è una società nata come spin-off del consorzio pubblico Impat con l’obiettivo di sviluppare e produrre concentratori solari fotovoltaici. I concentratori FV sono particolari tipi di moduli fotovoltaici in cui si riduce la quantità di materiale semiconduttore impiegato, materiale costituente le celle solari che contribuisce al 60-70% del costo dei moduli standard, concentrando la luce solare su celle più piccole tramite particolari strutture ottiche. Questo tipo particolare di moduli FV gode di vantaggi potenziali, ma ha anche alcuni punti deboli. Il modulo a concentrazione sviluppato da CPower, chiamato modulo Rondine, è stato progettato in maniera da ridurre al minimo i limiti della concentrazione solare e di amplificarne al massimo i vantaggi. I vantaggi che la concentrazione solare fotovoltaica può portare sono sia in termini di costi, che di efficienza. Il primo vantaggio si ottiene dalla sostituzione del materiale “nobile” semiconduttore, il materiale che converte l’energia solare in elettricità, con altri a basso costo, con cui sono fatti i concentratori; il secondo vantaggio si ottiene potendo impiegare celle solari ad alta efficienza, ma in piccola quantità. I principali limiti della concentrazione FV sono generalmente tre: la necessità di avere un inseguitore solare, la conversione della sola componente diretta della luce solare e la dimostrazione dell’affidabilità nel lungo periodo. Il primo punto limita le possibilità del mercato del fotovoltaico a concentrazione alle installazioni di taglia media e grande; la necessità di un inseguitore solare non è di per sé un limite rispetto ad installazioni per applicazioni di taglia analoga con moduli standard, dato che spesso tali inseguitori sono impiegati anche con pannelli tradizionali per aumentare la resa energetica degli impianti. Mantenendo sempre i moduli perpendicolari alla luce del sole, si aumenta infatti del 30-40% l’energia generata a parità di potenza di picco installata.

Questo fa sì che le strutture necessarie per la movimentazione si ripaghino in tempi brevi e ciò diventa tanto più vero quanto più il sistema di inseguimento è semplice ed affidabile. In generale, i moduli FV a concentrazione richiedono precisioni di puntamento superiori rispetto a quelle degli inseguitori standard per moduli tradizionali; hanno bisogno cioè di strutture dedicate, con affidabilità da dimostrare. CPower Srl ha affrontato questo punto sviluppando il modulo Rondine con lo scopo di poterlo montare su inseguitori solari “standard”, già ampiamente impiegati per moduli tradizionali e di dimostrata affidabilità. Il secondo punto, la conversione della luce soltanto diretta, è un limite molto importante dei concentratori FV. Infatti, la componente diretta è una frazione che generalmente varia dal 50% all’80% della irradiazione globale annua, quindi i moduli FV a concentrazione ricevono una quantità inferiore di luce rispetto a moduli tradizionali traccianti. Il modulo Rondine, sfruttando le stesse caratteristiche ottiche che gli permettono di essere montato su inseguitori solari “standard”, riesce a convertire una frazione di luce superiore rispetto a quella vista dagli strumenti che misurano la componente diretta della luce; ciò è dovuto alla capacità di raccogliere la luce circumsolare, cioè l’alone luminoso che sta attorno al disco solare nelle giornate con cielo non limpido. Il terzo punto relativo alla affidabilità nel tempo è necessariamente legato all’elemento di innovazione intrinseco nei prodotti FV a concentrazione. Per poter portare avanti innovazione è comunque necessario dar fiducia a queste nuove tecnologie, in particolare quando queste sono progettate in maniera orientata all’affidabilità del prodotto nel tempo.

I moduli Rondine sono stati pensati e sviluppati impiegando materiali già testati per lungo tempo in condizioni di funzionamento simili a quelle di utilizzo e progettati facendo riferimento a tutte le normative relative alla qualità del prodotto. Nonostante CPower Srl abbia ottenuto un prodotto ad alta efficienza e con prezzi competitivi rispetto ai moduli FV in commercio, mettendo in campo bassi investimenti iniziali e modestissimi volumi di produzione, l’iniziativa imprenditoriale di CPower ha subito una durissima penalizzazione rispetto ad altre società oltreconfine, per via delle normative italiane che non fanno rientrare la concentrazione fotovoltaica tra le tecnologie che possono godere delle tariffe incentivanti. Appare paradossale come il fotovoltaico standard, sviluppato e venduto per la stragrande maggioranza da società estere, sia lautamente incentivato, mentre tecnologie innovative, progettate e prodotte in Italia, non godano di alcun tipo di sovvenzione che ne aiutino lo sviluppo.

A causa di questa assenza di mercato dovuta alla mancanza di incentivi, CPower Srl è stata liquidata in dicembre 2009. In questo caso, il connubio tra istituzioni, ricerca e impresa non ha funzionato nel migliore dei modi. Il vantaggio competitivo rispetto ad altri gruppi stranieri che in questo settore emergente della concentrazione fotovoltaica stanno investendo decine di milioni di Euro si è ridotto notevolmente, ma ancora la partita non è persa…
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