{"id":64976,"date":"2022-08-01T00:01:00","date_gmt":"2022-07-31T22:01:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=64976"},"modified":"2023-08-08T15:16:38","modified_gmt":"2023-08-08T13:16:38","slug":"floatvoltaic-perche-no","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/64976","title":{"rendered":"Parchi fotovoltaici galleggianti: pro e contro"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span><\/p>\nlivello elementare<\/span><\/a>\n

.<\/span><\/p>\n

ARGOMENTO: SVILUPPO TECNOLOGICO<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: ENERGIA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: Fotovoltaico, bacini idrici<\/p>\n

 <\/p>\n

La sfida maggiore del futuro sar\u00e0 produrre energia pulita per mitigare gli effetti del cambiamento climatico. Purtroppo le soluzioni fino ad oggi trovate sono ancora poco efficienti a fronte di una domanda energetica che aumenta. Una soluzione promettente \u00e8 il fotovoltaico<\/span><\/strong> sul quale sono stati effettuati notevoli investimenti. Il mercato \u00e8 molto attivo e, solo nel 2021, sono stati prodotti e venduti oltre 190 GW di moduli, con il 79% del mercato appartenente ai primi dieci produttori globali che da soli hanno venduto complessivamente 150 GW. Secondo l’ultimo report di  Solar Media-PV Tech<\/a><\/span><\/strong> al primo posto abbiamo la cinese LONGi Solar<\/span><\/strong>. La classifica dei dieci maggiori produttori \u00e8 dominata dalle ditte cinesi (otto nomi su dieci) che occupano le prime sei posizioni. Questo da alla Cina una posizione di forza sui mercati mondiali, ovviamente avversata dal mondo occidentale che, se da un lato continua a studiare il problema, ne sottolinea i punti deboli legati alla poca efficienza. Ma c’\u00e8 una novit\u00e0, il floatvoltaic<\/span><\/strong> ovvero una soluzione di creare dei parchi fotovoltaici di notevoli dimensioni galleggianti. Li scopriremo in questo breve articolo.<\/p>\n

Energia pulita da parchi di pannelli galleggianti<\/span><\/strong><\/span>
\nSecondo la rivista Nature<\/span><\/strong> il 10% dei giacimenti idroelettrici del mondo realizzati con impianti  fotovoltaici galleggianti, chiamati “floatvoltaic<\/span><\/strong>“, potrebbero fornire tutta la capacit\u00e0 elettrica attualmente disponibile prodotta dalle centrali elettriche a combustibili fossili. Una soluzione fattibile ma ci sono alcuni aspetti ancora da essere valutati.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

La pi\u00f9 grande installazione al mondo Localit\u00e0 nella provincia di Anhui, Cina. Azienda: Sungrow Power Supply in grado di produrre 40 megawatt. Questo impianto solare galleggiante \u00e8 il pi\u00f9 grande del mondo e produce elettricit\u00e0 sufficiente per alimentare 15.000 abitazione grazie ai suoi 166.000 pannelli – Fonte Sungrow Maior usina de energia solar sobre \u00e1gua do mundo \u00e9 constru\u00edda na China | Mundo: Diario de Pernambuco<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Tra le diverse soluzioni per ridurre la dipendenza dai fossili \u00e8 l’impiego di vaste aree di pannelli solari per decarbonizzare la produzione di elettricit\u00e0. Secondo gli attuali programmi, entro il 2050, gli Stati Uniti potrebbero aver bisogno fino a 61.000 chilometri quadrati di pannelli solari, un’area pi\u00f9 grande dei Paesi Bassi. Per nazioni con grandi disponibilit\u00e0 di territorio questo potrebbe non essere un problema ma per altri il problema \u00e8 dove installarli senza dover entrare in competizione con altre esigenze come la produzione alimentare e la conservazione della biodiversit\u00e0. Una soluzione che appare interessante \u00e8 l’installazione di pannelli fotovoltaici galleggianti (“floatvoltaics”) sui bacini idrici.<\/p>\n

Una soluzione geniale ma che non \u00e8 per\u00f2 scevra di svantaggi a fronte degli impianti classici a combustibili fossili
\n<\/span><\/strong><\/span>Innanzitutto, gli impianti ad energia solare richiedono almeno 20 volte pi\u00f9 superficie degli impianti tradizionali per produrre un gigawatt (GW) di elettricit\u00e0. Un problema non trascurabile \u00e8 quindi dove installarli.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Il Desert Solar Park produce 1.547 megawatt a Ningxia, Cina, ed \u00e8 considerato il pi\u00f9 grande impianto fotovoltaico operativo al mondo, immagine ripresa dal satellite tramite Google Earth. Credito: Google Earth “La Gran Muralla China del Sol”: la planta solar m\u00e1s grande del mundo cubre m\u00e1s de 1.200 km2 y est\u00e1 ubicada en el desierto de Tengger (xataka.com)<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

L’idea pi\u00f9 immediata \u00e8 l’installazione in zone desertiche dove il sole certo non manca e il territorio non \u00e8 impiegabile per la produzione agricola. Modelli fisici (vedi van Zalk, J. & Behrens in bibliografia) hanno per\u00f2 rivelato che l’installazione di ampie fasce di pannelli solari nel Sahara altererebbero non solo le temperature locali ma anche i modelli di flusso d’aria globale. Questo porterebbe a modifiche in atmosfera che causerebbero aumenti di temperature dall’Amazzonia all’Artico. Inoltre, un problema pratico potrebbe essere il trasporto dell’energia dalle zone di produzione desertiche fino ai centri dove \u00e8 necessaria. <\/p>\n

Un’altra possibilit\u00e0 promettente sono i campi agricoli ma non \u00e8 ancora chiaro come bilanciare le due esigenze principali ovvero la produzione alimentare e energetica.  I tetti delle abitazioni, i parcheggi e le autostrade sono certo delle buone opzioni ma hanno dimensioni limitate per cui la produzione potrebbe non essere costo efficace. <\/p>\n

Arriviamo quindi al loro posizionamento su galleggianti su specchi d’acqua ovvero il float voltaic. Un primo vantaggio sarebbe la loro efficienza. La vicinanza all’acqua tenderebbe a ridurre il loro surriscaldamento, rendendo i pannelli galleggianti circa il 5% pi\u00f9 efficienti di quelli posizionati a terra (vedi Barron-Gafford<\/span><\/strong>). Inoltre, i pannelli schermerebbero la superficie dal sole e potrebbero ridurre l’evaporazione, trattenendo l’acqua per l’energia idroelettrica e la produzione di acqua potabile per uso umano o per l’irrigazione.<\/p>\n

Secondo Almeida et alii<\/span><\/strong>, se installati sui bacini idroelettrici, si potrebbero quindi sfruttare le reti gi\u00e0 esistenti per il trasporto di elettricit\u00e0 ai consumatori, riducendo i costi di trasmissione. Inoltre, abbinando il solare con l’energia idroelettrica di pompaggio si potrebbe fornire energia anche quando la luce solare \u00e8 debole e immagazzinarla come energia potenziale nei bacini idrici quando la produzione di energia solare \u00e8 elevata.<\/p>\n

Un problema da considerare \u00e8 la produzione di materia vegetale sommersa in decomposizione (o per fenomeni di eutrofizzazione) che potrebbe rilasciare tanto metano quanto le centrali elettriche a combustibili fossili (Cazzaniga, R. & Rosa-Clot, M. Solar Energy <\/em>219). In altre parole l’ombreggiatura di un’ampia parte di una superficie idrica potrebbe ridurre la produzione di ossigeno  danneggiando la fauna, rendendo anossico l’ambiente e favorendo la proliferazione di batteri produttori di metano, che contrasterebbero i benefici della decarbonizzazione.<\/span> <\/strong><\/p>\n

Per alcuni di questi siti, l’installazione di pannelli solari su appena il 2% della superficie del giacimento potrebbe raddoppiare la produzione di elettricit\u00e0, dimezzando l’emissione di carbonio. Nel 2020, la capacit\u00e0 installata globale di pannelli solari galleggianti era di soli 3 GW, rispetto agli oltre 700 GW dei sistemi solari terrestri. Coprire il 10% dei bacini idroelettrici del mondo con pannelli solari galleggianti potrebbe produrre quasi 4.000 GW di capacit\u00e0 solare, equivalente alla capacit\u00e0 di generazione di elettricit\u00e0 di tutti gli impianti a combustibili fossili in funzione nel mondo.<\/p>\n

Di contro, il fotovoltaico galleggiante \u00e8 attualmente pi\u00f9 costoso, circa il 4-8% superiore di quello installato a terra.  Il mercato \u00e8 in rapida crescita, con decine di progetti in corso. Uno, il cui completamento \u00e8 previsto entro il 2024 a Batam<\/span><\/strong>, in Indonesia, prevede di produrre 2,2 GW distribuendo pannelli solari su 16 km\u00b2 di acqua, quindi quasi raddoppiando la produzione globale di energia floatovoltaica.<\/p>\n

Inoltre, il floatovoltaico installato su bacini idrici artificiali \u00e8 un valore aggiunto per poter svolgere un ruolo importante nella pesca e nelle attivit\u00e0 ricreative come nella creazione di habitat protetti, soddisfacendo molte esigenze come l’approvvigionamento idrico, il controllo delle inondazioni e la produzione di energia idroelettrica. Un altro problema potrebbe essere l’interferenza con le attivit\u00e0 di pesca, che potrebbero inficiare i mezzi di sussistenza delle popolazioni gi\u00e0 colpite dalla costruzione di bacini idrici. <\/p>\n

Per poter valutare in maniera esaustiva la soluzione, oltre alla necessaria modellazione, sono quindi necessari studi empirici sul campo. Un approccio multidisciplinare basato sulla sostenibilit\u00e0 che deve essere effettuato a priori al fine di non intraprendere progetti costosi che potrebbero rivelarsi forieri di nuovi problemi. L’impatto nel suo intorno ovviamente esiste ma \u00e8 come sempre una questione di pro e contro da valutare distribuiti nel tempo. Una soluzione quindi da valutare attentamente senza lasciarsi traviare dalla politica del no a prescindere. Tenendo conto che ogni soluzione ha pro e contro e nessuna \u00e8 a costo zero.  <\/span><\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

in anteprima: Pannelli solari galleggianti sulla superficie del bacino idrico di Bedok – Foto Wzhkevin<\/a>
\nSolar panels floating on the surface of Bedok Reservoir.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/p>\n

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Bibliografia<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Rafael M. Almeida et alii Floating solar power could help fight climate change \u2014 let\u2019s get it right, Nature (2022)<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

van Zalk, J. & Behrens, <\/a><\/span>The spatial extent of renewable and non-renewable power generation: A review and meta-analysis of power densities and their application in the U.S. <\/span>P. Energy Policy <\/em><\/a>123, 83\u201391 (2018).<\/span><\/strong><\/p>\n

Barron-Gafford, G. A. et al. <\/em>Agrivoltaics provide mutual benefits across the food\u2013energy\u2013water nexus in drylands<\/a> , Nature Sustainability 2, 848\u2013855 (2019).<\/span><\/strong><\/p>\n

Cazzaniga, R. & Rosa-Clot, M. Simulation of the Floating PV System to Supply Electricity Demand for the City of Surabaya, Indonesia <\/a>Solar Energy 219, 3\u201310 (2021).<\/strong><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

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