Sistema fotovoltaico galleggiante ed orientabile.

La stampa scientifica ed anche alcuni quotidiani nazionali si sono di recente occupati di una interessante realizzazione da “Scienza Industria Tecnologia” società fondata vent’anni fa da un gruppo di fisici del Cern.
Si tratta di un Impianto fotovoltaico galleggiante con sistema di raffreddamento ed in grado di seguire il movimento del Sole durante il suo corso, conosciuto come sistema FTCC che sta per Floating Tracking Cooling Concentrator.
In Italia esistevano già alcuni impianti galleggianti, ma erano fissi e non riuscivano a concentrare l’energia del sole. Il supporto (tracking) dei nuovi pannelli ha il vantaggio di costare la metà (500 euro per ogni kW installato) dei pali per l’inseguimento solare a terra, ed è costituito da galleggianti che si spostano con facilità in base all’orientamento dei raggi solari.
Tutte queste informazione vengono fornite nel sito di “Scienza Industria Tecnologia” ove viene dettagliatamente descritto il sistema FTCC che consiste in una serie di zattere galleggianti con pannelli fotovoltaici, supportate da strutture in tubi di polietilene. La potenza di un singolo modulo varia da 20 kw a 200 kw, a seconda del tipo di pannello utilizzato. Il raffreddamento del pannello è garantito da un velo d'acqua generato da una serie di irrigatori.
FTCC permette di sfruttare piccoli bacini e laghi naturali e artificiali per installare questi impianti fotovoltaici.
La stessa azienda produttrice individua che per raggiungere la massima redditività esisto ancora alcuni problemi, in particolare: la deriva termica che abbassa l'efficienza del sistema del 10-15%, la disponibilità di spazi per campi fotovoltaici e l'alto costo dei sistemi di tracking.
Il sistema FTCC ha cercato di superare queste le limitazioni, In particolare:
• Un velo d'acqua mantiene il pannello fotovoltaico a basse temperatura con un guadagno energetico annuo medio di oltre il 10%.
• La piattaforma galleggiante consente un efficiente inseguimento ad un asse. In tale modo i riflettori possono essere orientati facilmente ed aumentare la radiazione raccolta sui pannelli.
• Il sistema sfrutta le aree inutilizzate di bacini artificiali e ha un impatto ambientale molto limitato.
Infine il costo del sistema è contenuto. In pratica il costo del tracking, raffreddamento e riflettori (piattaforma inclusa) è inferiore a 800 euro per kwp; si stima che il fotovoltaico galleggiante produca fino al 75% di energia in più rispetto a quello tradizionale, con costi ridotti del 20%.
La piattaforma può essere di forma arbitraria (circolare o rettangolare) ed è costruita con elementi modulari (zattere) ognuna delle quali supporta due o più pannelli fotovoltaici.
Il sistema d'inseguimento funziona con motori che generano una piccola coppia rispetto ad una base sommersa ancorata ad un corpo morto.
I pannelli sono dotati di riflettori e due soluzioni sono state studiate al fine di limitare il fastidio causato dalle ombre provocate dallo stesso impianto .
Prima soluzione: I pannelli sono inclinati di un angolo ottimale (per esempio 40°) e la piattaforma è orientata in modo tale da ottimizzare la radiazione solare sui pannelli. Le ombre sono inevitabili quando il sole è basso sull'orizzonte, ma la quantità di radiazione raccolta può essere parzialmente compensata dall'utilizzo di riflettori quando il sole è alto sull'orizzonte.
Seconda soluzione: i riflettori formano un angolo di 60 °, ogni pannello è posizionato tra due riflettori inclinati. In questo caso il pannello solare è inclinato di un angolo molto piccolo ed è orientato in modo da essere sempre in linea con la radiazione solare.
I riflettori sono posizionati su i due lati del pannello e formano un angolo idoneo con l'orizzonte.
Tale soluzione è stata adottata in un impianto pilota realizzato a Colignola ( Pisa).
Questo impianto pilota, terminato a settembre 2011 e realizzato in collaborazione con la toscana Koiné Multimedia e la Enertec di Trento, occupa 300 metri quadri del bacino di Colignola per 30 kw installati. Questo impianto sarà utilizzato per misurare le prestazioni del sistema ed anche per testare l'efficienza del tracking.
L’impianto che più ha richiamato l’interesse generale è quello che Il gruppo Terra Moretti ha realizzato presso la sua cantina Petra a Suvereto (Livorno): un impianto fotovoltaico galleggiante che permette di utilizzare lo spazio di un bacino adibito all'irrigazione e allo stesso tempo di avere una efficienza energetica maggiore. L'impianto, che implementa la proposta tecnologica e i brevetti di SIT, è dotato di un sistema di tracking e di riflettori con lo scopo di aumentare ulteriormente la raccolta di energia complessiva.
L'impianto, della potenza di 200 kWp, è il primo nel suo genere e apre la strada ad una linea di sviluppo del fotovoltaico che mira ai seguenti obbiettivi:
• valorizzazione di strutture già esistenti e migliore integrazione
• maggiore resa energetica
• minor impatto ambientale
Il problema legato all’impatto ambientale e visivo di tali impianti ha certamente un suo peso e molto dipenderà dal luogo ove saranno collocati; se come già detto, saranno posizionati in corrispondenza di piccoli bacini, o in siti marginali di laghi naturali e artificiali, una opportuna mascheratura, in angoli poco visibili, consentirebbe un inserimento “morbido” e rispettoso delle valenze paesaggistiche locali..