La crescente domanda di energia elettrica a livello globale ha spinto l’industria delle energie rinnovabili a cercare soluzioni innovative e sostenibili. Tra le risposte a questa esigenza, il fotovoltaico galleggiante si afferma come una tecnologia rivoluzionaria, capace di unire l’efficienza del solare fotovoltaico alla versatilità delle superfici acquatiche. In questo articolo andremo a scoprire esattamente di cosa si tratta e quali sono i vantaggi e le sfide di questa tecnologia emergente.
Una nuova frontiera del fotovoltaico
Per soddisfare la crescente richiesta di impianti fotovoltaici su larga scala, il fotovoltaico galleggiante emerge come una soluzione che risponde sia alle esigenze energetiche che a quelle di conservazione del territorio. A differenza degli impianti tradizionali a terra o sui tetti, questa tipologia di impianto si installa su specchi d’acqua, sfruttando la superficie altrimenti inutilizzata.
Le applicazioni di questa tecnologia abbracciano una vasta gamma di contesti, dai bacini terrestri – come laghi di montagna o ex-cave – a invasi artificiali e zone marine al di fuori della costa. Gli impianti galleggianti sostengono la componentistica (pannelli fotovoltaici, cavi, inverter) su strutture galleggianti ancorate al fondo o alla riva attraverso linee di ancoraggio e diverse tipologie di ancore.
La struttura dell’impianto fotovoltaico galleggiante
Un impianto galleggiante è composto principalmente da tre elementi fondamentali: i pannelli, la piattaforma galleggiante e il sistema di ancoraggio.
- Pannelli fotovoltaici – Questi costituiscono il cuore dell’impianto, convertendo la luce solare in energia elettrica utilizzabile. I pannelli solari galleggianti sono simili a quelli tradizionali montati a terra o sui tetti, ma sono progettati per resistere all’ambiente acquatico. Sono solitamente realizzati con celle solari fotovoltaiche sigillate con materiali impermeabili e resistenti alla corrosione.
- Piattaforma galleggiante – Questa componente sostiene i pannelli solari sull’acqua. Può essere realizzata in vari materiali, tra cui plastica rinforzata con vetro (GRP), polietilene ad alta densità (HDPE) o altri materiali compositi. La piattaforma deve essere abbastanza robusta da sopportare il peso dei pannelli solari e le condizioni ambientali avverse, come vento e onde.
- Sistema di ancoraggio per l’impianto fotovoltaico galleggiante – Serve a mantenere stabile la piattaforma galleggiante in posizione. Questo sistema può essere realizzato tramite ancoraggi al fondo dello specchio d’acqua o tramite meccanismi di ormeggio che consentono alla piattaforma di muoversi in risposta alle variazioni del livello dell’acqua o delle condizioni meteorologiche.
Il funzionamento dell’impianto
Il funzionamento di un impianto fotovoltaico galleggiante è fondamentalmente lo stesso di un impianto fotovoltaico tradizionale. Quando la luce solare colpisce i pannelli solari, i fotoni incidenti liberano elettroni nelle celle solari, generando una differenza di potenziale che produce corrente elettrica continua. Questa corrente viene quindi convertita in corrente alternata mediante un inverter, rendendola compatibile con la rete elettrica o con l’uso domestico.
Oltre a questa modalità di funzionamento comune a tutti gli impianti (anche non galleggianti), ci sono alcune peculiarità associate solo agli impianti fotovoltaici galleggianti:
- Raffreddamento – L’acqua sottostante ai pannelli solari può servire da sistema di raffreddamento naturale, dissipando il calore prodotto durante il funzionamento dei pannelli. Questo può aumentare l’efficienza complessiva del sistema, poiché le celle solari tendono a perdere efficienza quando si surriscaldano.
- Riduzione dell’evaporazione – L’ombreggiamento fornito dalla piattaforma galleggiante può ridurre l’evaporazione dell’acqua sottostante, contribuendo alla conservazione delle risorse idriche.
I vantaggi scaturiti dal fotovoltaico galleggiante
Le peculiarità appena viste, riguardanti il raffreddamento e la riduzione dell’evaporazione dell’acqua, si traducono sicuramente in potenziali vantaggi. Grazie all’effetto termoregolatore dell’acqua, i pannelli fotovoltaici mantengono temperature ottimali, garantendo un aumento della produzione annuale di energia superiore del 10% rispetto agli impianti a terra. L’installazione galleggiante contribuisce a ridurre l’evaporazione dell’acqua, preservando le risorse idriche e promuovendo la sostenibilità ambientale.
Oltre a questi vantaggi, è importante sottolineare che gli impianti installati sugli specchi d’acqua aiutano a preservare il territorio. Infatti, permettendo di sfruttare spazi d’acqua inutilizzati, il fotovoltaico galleggiante aiuta a preservare il terreno agricolo e a ridurre la necessità di deforestazione. L’installazione su specchi d’acqua offre altresì una modularità che si adatta facilmente a diverse tipologie di ambienti, riducendo l’impatto sia dal punto di vista ambientale che urbanistico.
C’è da dire anche che la realizzazione di impianti fotovoltaici galleggianti richiede tempi di installazione notevolmente ridotti rispetto a quelli a terra. Questo permette di velocizzare la transizione globale verso l’energia rinnovabile.
Le principali sfide e i possibili limiti
Nonostante i numerosi vantaggi, ci sono sfide e limiti da considerare anche per quanto concerne il fotovoltaico galleggiante. Innanzitutto, l’effetto corrosivo dell’acqua su pannelli e componenti richiede una valutazione attenta, considerando le differenze tra acqua salata e dolce, controlli costanti e la ricerca di soluzioni che possono prolungare la durata degli impianti. Inoltre, c’è da considerare che in mare aperto i moti ondosi possono rappresentare una sfida significativa, richiedendo lo sviluppo di piattaforme più complesse per garantire la stabilità degli impianti.
Tra l’altro, l’installazione galleggiante richiede investimenti iniziali più elevati rispetto ad altri impianti. Le spese più sostanziose sono dovute alla necessità di predisporre i sistemi di ancoraggio e di collegamento con la terra ferma.
Gli impianti galleggianti nel mondo
Attualmente sono numerosi gli impianti galleggianti installati in giro per il mondo. I più grandi sono in Cina, in Vietnam, negli Stati Uniti e in Thailandia. Negli ultimi tempi, in particolare in Asia Sudorientale c’è una vera e propria rivoluzione energetica è in corso, spinta dalla crescente domanda di fonti energetiche sostenibili e dall’innovazione tecnologica. Paesi come Filippine, Indonesia e Thailandia stanno emergendo come leader in questo settore, con diversi gigawatt di progetti potenziali già in cantiere. Si prevede che centinaia di megawatt entreranno in funzione entro questo 2024, andando ad alimentare notevolmente la crescita delle energie rinnovabili in tutto il territorio.
Una delle principali ragioni dietro questa tendenza è la vasta disponibilità di specchi d’acqua naturali e artificiali che caratterizzano il sud est asiatico. Lagune, bacini idroelettrici e aree per l’irrigazione dei campi rappresentano risorse ideali per il fotovoltaico galleggiante. Questa soluzione si rivela particolarmente vantaggiosa in una zona dove lo spazio per impianti fotovoltaici a terra è limitato a causa della presenza di foreste pluviali e numerosi terreni agricoli. Un esempio tangibile di questo potenziale è l’impianto situato nelle vicinanze dell’isola di Giava, in Indonesia, che vanta una capacità di 145 MW.
Gli impianti in Italia
In Italia abbiamo cominciato diversi anni fa a installare impianti fotovoltaici galleggianti, ma la crescita delle installazioni è stata molto lenta. Il primo impianto è stato quello situato a Bubano nel 2010 (da 500 kW), seguito da quello a Suvereto (da 200 kW). Attualmente sono presenti numerosi impianti in tutta Italia, e sono in cantiere progetti che riguardano l’Emilia-Romagna e la Sardegna.
Il futuro del fotovoltaico galleggiante
Concludendo, possiamo affermare che il settore degli impianti galleggianti rappresenta una vera e propria rivoluzione nel panorama energetico, soprattutto per quanto riguarda l’Asia Sudorientale. Con il suo potenziale di crescita e le sue molteplici applicazioni, questa tecnologia è destinata a giocare un ruolo di spicco nel futuro energetico in ogni parte del mondo, anche in Italia, garantendo un approvvigionamento sicuro, sostenibile e accessibile per le generazioni a venire. Nonostante le sfide, il settore del fotovoltaico galleggiante è in costante evoluzione e l’avanzamento tecnologico rende sempre più competitiva la realizzazione di impianti galleggianti rispetto a quelli tradizionali. Con una crescita rapida del settore, si prospettano scenari futuri con una presenza sempre più diffusa di impianti fotovoltaici galleggianti. Sfruttando al massimo gli specchi d’acqua disponibili, questa tecnologia sta aprendo la strada a una nuova era di impianti fotovoltaici innovativi ed efficienti. Resta aggiornato sulle novità del settore continuando a seguire il nostro blog
