Articolo del novembre 2009
Nelle ultime fiere a cui ho partecipato in questo ultimo anno, ho notato l’esplosione del settore fotovoltaico, tanto da diventare normale vedere tale tecnologia esposta. Interrogando i vari espositori si va a scoprire una grossa lacuna tecnica, o superficialità nel dare informazioni. Non è tanto impossibile trovare l’espositore confusionario dichiarare il pannello al silicio monocristallino come preferibile a quello policristallino o sbandierare 1400 kWh di produzione annua per kWp, senza specificare località, inclinazione temperatura e tutte quelle variabili importanti per una corretta valutazione.

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Nel mondo fieristico non mancano metodi interessanti con diversi materiali e forme, atte ad ottimizzare aspetti come la posa ed il raffrescamento degli strati in materiale fotovoltaico. Spesso, tali innovazioni del settore, rappresentano, a causa di inadeguata consulenza, uno specchietto per le allodole e non un’opportunità. Di seguito si vuole tabellare gli aspetti negativi e positivi di quante più possibili tecnologie sul mercato della “trascrizione” fotone-elettrone. Il tutto viene riassunto in tabella 1 con valori indicativi, suscettibili alle innovazioni di un mercato in velocissima evoluzione e dalle prospettive stupefacenti.

La tabella 1 è stata costituita incontrando grosse difficoltà di reperimento dei dati, a causa di una mancata linea guida per la parametrizzazione comune. Parliamo di quali riferimenti prendere per valutare un dato pannello fotovoltaico:

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  • Composto Chimico – Conoscere di cosa è fatto il pannello fotovoltaico, è la prima cosa da analizzare. Questo dato può farci meglio comprendere il suo completo ciclo di vita. Sono da preferirsi materiali poco inquinanti, con grossa disponibilità in natura, riutilizzabili e riciclabili. Ad esempio il wafer drogato di Silicio è composto in prevalenza dall’omonimo elemento, monocristallino o policristallino, secondo, per abbondanza nella crosta terrestre, dopo l’ossigeno. Il CIGS (Rame Indio Gallio Selenio) è potenzialmente interessante ma ha problemi di smaltimento a fine vita a causa della poca riciclabilità (non è stato ancora studiato come riciclare o riutilizzare tale CIGS, al contrario del CdTe).
  • EROEI (Energy Returned On Energy Invested) – L’EROEI di un fotovoltaico è il rapporto tra quanta energia genera nella sua vita (o un dato periodo dichiarato, nel nostro caso 20-25 anni), da una potenza di 1 kWp, e quella impiegata per costruirlo e mantenerlo. Come si può intuire esso dipende soprattutto dalla zona geografica, più vantaggiosa per il sud più infelice per il nord. I valori in tabella sono riferiti su una produzione annua di 1200 kWh. E’ evidente che valori molto alti rappresentano rapporti energetici più convenienti.
  • Rendimento – Il rendimento è dato dal rapporto tra l’energia finale prodotta e l’energia solare che investe il pannello stesso. Tale valore è standardizzato con prove a potenza irraggiata di 1000 W/m2 di radiazione solare, 25 ºC e in assenza di vento.
  • Superficie occupata per la potenza di 1 kWp – È la superficie dei pannelli necessari per ottenere la potenza di 1 kWp. Il dato è importante per determinare gli spazi progettuali d’installazione.
  • Energia grigia spesa per 1 kWp di potenza (MWh) – E’ l’energia per produrre la quantità di pannelli atti a fornire una potenza di 1 kWh. I valore varia da stato a stato, a causa del diverso mix energetico. I valori in MWh sono riportati in energia elettrica equivalente con un coefficiente di conversione in energia primaria da 2,4 a 3. Il dato è perciò oscillante tra un minimo ed un massimo. Il tutto ha chiaramente un margine d’errore, ma rimane corretta la valutazione dell’ordine di grandezza e confronto.
  • EPBT (Energy Pay-Back Time) – Sono gli anni che occorrono per recuperare l’energia grigia. Tali valori sono tratti dalla ricerca universitaria “ENVIRONMENTAL IMPACTS OF PV ELECTRICITY GENERATION – A CRITICAL COMPARISON OF ENERGY SUPPLY OPTIONS “ del settembre 2006 basato su uno studio con metodo tipo LCA (Life Cycle Assessment). Tali valori oggi sono ancora migliorati, grazie alle continue ricerche e sviluppi. Questo parametro è fondamentale (anche se è soggetto a variazioni) per meglio comprendere la bontà sostenibile del fotovoltaico.
  • GHG e CO2 equivalenti LCA al 2005 (gr/kWh) – Con il termine GHG si intendono i “Greenhouse gases” ovvero gas serra tradotto in CO2 equivalente. Viene desunto dal calcolo con metodologia tipo LCA su di un ciclo di vita del solo pannello di 30 anni di vita, dalla fabbricazione allo smaltimento. Trattandosi del rapporto con l’energia prodotta, è naturale che vari in funzioni della zona meglio esposta.
  • Riduzione prestazione a 70°C – È il rapporto tra kWh prodotto a temperatura 70°C e quello creato in situazione standardizzato a 25°C. Tale percentuale è significativa per valutazioni in zone troppo calde e/o con rischi di alte temperature sui moduli fotovoltaici.

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La tabella non risulta completa, perché in continuo aggiornamento. Spero di dare comunque un contributo minimo per allestire “l’impianto ideale” su misura sia alle vostre esigenze, sia alla condizione geo-climatica in cui vi trovate. I prezzi sono da ritenersi indicativi e variano per qualità di materiale. I dati riportati sono desunti dal materiale che rendo disponibile in formato pdf, nell’area di approfondimento qui sotto.

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Per informazioni e contatti: Ing. Mirko Paglia

[ Bibliografia, documenti in PDF]

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Ing. Mirko Paglia
(Articolo tratto da www.genitronsviluppo.com)
studio green-building.it

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