Moduli a concentrazione

solare fotovoltaico
Che cosa sono i moduli a concentrazione

Secondo la definizione contenuta nel Dm 5 maggio 2011, un sistema o impianto solare fotovoltaico a concentrazione  è "un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare, tramite l'effetto fotovoltaico; esso è composto principalmente da un insieme di moduli in cui la luce solare è concentrata, tramite sistemi ottici, su celle fotovoltaiche, da uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e da altri componenti elettrici minori".

Nota bene: questa tecnologia non va confusa con il solare termodinamico, in cui non vi è “effetto fovoltaico” ma la radiazione viene concentrata per riscaldare un fluido termovettore (olio minerale, sali fusi, gas, ecc.), che a sua volta produce energia meccanica, solitamente tramite turbine, e quindi energia elettrica.   

Ricordiamo che il Quarto conto energia incentiva l’elettricità prodotta da moduli fotovoltaici a concentrazione. Per conoscere tutti i requisiti richiesti agli impianti e le modalità di accesso all’incentivo, si veda la voce “Il Quarto conto energia” nel menu di destra.

La ricerca di alternative ai tradizionali moduli fotovoltaici cristallini deriva dalla necessità di ridurre la quantità –e quindi il peso economico- del silicio, che notoriamente rappresenta la parte più costosa dell’impianto. Ed è proprio questo il principio alla base del fotovoltaico a concentrazione: concentrando molta radiazione solare su una quantità ridotta di celle, è possibile abbassare i costi della tecnologia e contemporaneamente produrre più energia elettrica.
 
Funzionamento e prestazioni
 
Nei moduli a concentrazione la radiazione solare non cade direttamente sulle celle ma viene concentrata da particolari sistemi ottici, in grado di moltiplicarne per 100 o più volte l’intensità. Il sistema ottico più utilizzato è senza dubbio la lente di Fresnel, simile a quella comunemente utilizzata nei fari delle automobili.

 

 

Diverse aziende ed enti di ricerca stanno sviluppando sistemi formati da prismi (dicroici e tricroici), in grado di scomporre lo spettro della luce e di concentrarlo su micro celle specializzate per lavorare a determinate frequenze. Non mancano infine interessanti prototipi a specchi parabolici (simili ai sistemi dish-stirling), che oltre all’effetto fotovoltaico possono anche riscaldare l’acqua per creare calore ad alta temperatura.

Al di là dei singoli prodotti reperibili sul mercato, c’è un aspetto che accomuna pressochè tutte le tecnologie a concentrazione: il ricorso a “inseguitori solari” programmati per seguire durante il giorno il corso del sole, massimizzando così la radiazione incidente e conseguentemente la producibilità elettrica dell’impianto.

Considerata la scarsa penetrazione commerciale di questi impianti, non è possibile al momento dare indicazioni generiche per quanto riguarda prestazioni, taglie e costi. Vanno quindi valutate attentamente, caso per caso, le prestazioni specifiche, tenendo conto anche della tariffa incentivante assicurata dal Quarto Conto energia.

In ogni caso, una più ampia diffusione degli impianti a concentrazione potrà essere assicurata soltanto dalla soluzione di alcune criticità che ancora permangono: la necessità di frequenti operazioni di pulizia e/o sostituzione delle lenti e soprattutto il forte riscaldamento delle celle, che implica l’adozione di particolari sistemi di raffreddamento.
Segnala questa pagina su:
             
© Copyright riservato - riproduzione vietata Edizioni Ambiente Srl, Milano
La pirateria editoriale è reato ai sensi della legge 18 agosto 2000 n. 248