Mettere pannelli solari sull’acqua è una grande Idea—ma galleggerà?

Mettere pannelli solari sull'acqua è una grande Idea—ma galleggerà?Il vignaiolo Greg Allen aveva un problema. Come presidente di Far Niente cantina a Napa Valley, California, aveva fatto i calcoli su quanto terreno il vigneto potrebbe eventualmente dedicare ai pannelli solari, per compensare i costi energetici. La figura—circa due acri—“davvero male”, dice Allen. Così ha compromesso: Far Niente ha completato una serie di 2.296 pannelli solari, 994 dei quali galleggiano su pontoni legati al fondo del laghetto della cantina. L’installazione fu la prima matrice solare galleggiante del mondo.

Era il 2008. Da allora il fotovoltaico galleggiante si è proliferato in Asia

—ma non tanto negli Stati Uniti il Giappone ha più di 60 impianti, il più di qualsiasi paese al mondo. La Cina, un gigante Borghese nelle energie rinnovabili, rivendica la più grande schiera al mondo. Quella struttura, che è andata online nel 2017, galleggia in cima a un lago artificiale creato da una miniera di carbone collassato vicino alla città di Huainan. I 166.000 pannelli possono produrre circa 40 megawatt, o abbastanza elettricità per alimentare circa 15.000 case. Un rapporto della Banca Mondiale del 2018 ha stimato che il potenziale globale di cortine solari galleggianti su superfici d’acqua artificiale supererebbe i 400 gigawatt.

Un sistema solare galleggiante su un laghetto di irrigazione nella prefettura di Hyogo, pannello solari in Giappone. Credito: Ciel & Terre International

Anche se l’adozione degli Stati Uniti è stata lenta, alcuni accordi recenti potrebbero cambiare la situazione. Un impianto tipico è costituito da pannelli solari su pontoni legati al fondo di un serbatoio o stagno di ritenzione—considerato più facile da utilizzare rispetto ai laghi. I cavi galleggianti o subacquei trasportano la corrente diretta verso un inverter a riva dove viene convertita in corrente alternata e inviata alla rete locale. Gli ingegneri devono considerare diversi fattori: i sistemi devono resistere a venti e onde elevate, i pannelli devono essere resistenti alla corrosione e le ancore devono durare per 25 anni o più.

Ma gli impianti galleggianti offrono anche diversi vantaggi rispetto agli array terrestri:Ma gli impianti galleggianti offrono anche diversi vantaggi rispetto agli array terrestri:

la cosa più ovvia è che non assorbono appezzamenti preziosi che potrebbero essere utilizzati per l’agricoltura o lo sviluppo. La tecnologia può essere più facile da installare rispetto ai sistemi a terra o montati sul tetto; una volta assemblati, gli equipaggi li galleggiano sul posto e li ancorano. Gli array possono migliorare anche l’ambiente; bloccando la luce solare dalla penetrazione dell’acqua può ridurre l’evaporazione e inibire le alghe fioriture. (Non è ancora chiaro come gli array potrebbero influenzare i pesci, gli uccelli o altri animali selvatici.) E poiché le celle solari diventano meno efficienti man mano che si riscaldano, l’effetto di raffreddamento dell’acqua può aumentare la loro capacità di conversione di ben il 20 per cento.

Visti i vantaggi, il ritmo lento di adozione negli Stati Uniti—che aveva appena 14 installazioni alla fine del 2018—può essere sconcertante. Teresa Barnes, che gestisce il gruppo fotovoltaico di affidabilità presso il National Renewable Energy Laboratory (NREL), afferma che la disponibilità di terreni aperti potrebbe essere un fattore. Tuttavia la mancanza di terra è stato spesso un driver al piccolo numero di siti DEGLI STATI UNITI. Questo è il caso del distretto Waterworks della Contea di Kelseyville in California, che ha installato una serie di 720 pannelli sul suo laghetto per il trattamento delle acque reflue nel 2018. Un buon ritorno è un altro incentivo; il distretto prevede di recuperare i costi di installazione entro otto anni di funzionamento

Un progetto pilota solare su un laghetto per il controllo delle inondazioni in Indonesia. Credito: Ciel & Terre International

Più installazioni potrebbero sorgere se diventa più chiaro che possono essere economici, dice Charlie Gay, Direttore del Dipartimento DELL’energia solare Ufficio tecnologie Dell’energia solare degli Stati Uniti. (Il dipartimento non sta attualmente finanziando alcun progetto di ricerca solare galleggiante.) Molte delle installazioni degli Stati Uniti sono recenti, quindi è troppo presto per sapere se i risparmi previsti sono in fase di realizzazione. Far Niente ha in parte compensato il 100 per cento dei suoi costi energetici con una combinazione di sgravi fiscali e riduzioni di cassa.

Robert Spencer, uno scienziato di dati e sviluppatore di software presso L’NREL, dice che la crescita lenta negli Stati Uniti può anche essere dovuta alle incertezze circa ciò che la tecnologia può offrire. ” Avremo bisogno di alcuni progetti di alto profilo che dimostrino davvero che questo può accadere su scala e da parte di grandi giocatori”, afferma. Spencer è stato coautore di uno studio nel dicembre 2018 Environmental Science & Technology che ha valutato il potenziale della tecnologia su 24.419 corpi idrici artificiali negli Stati Uniti continentali Ha trovato che copre solo il 27 per cento di quei corpi idrici con pannelli solari galleggianti potrebbe produrre quasi il 10 per cento della generazione di energia corrente della nazione.

Grandi successi negli Stati Uniti potrebbero arrivare.Grandi successi negli Stati Uniti potrebbero arrivare.

Le città e le regioni potrebbero emergere come leader. Nel luglio 2018 il Consiglio Comunale di Los Angeles ha approvato all’unanimità una proposta per un impianto pilota galleggiante di 11,6 megawatt al serbatoio dei Laghi di Van Norman, e sta attualmente rivedendo gli studi di fattibilità. L’Autorità per L’acqua di Tampa Bay ha aggiunto un progetto di fattibilità di energia solare basato sul serbatoio al suo programma di miglioramento del capitale 2019, previsto per l’approvazione nel giugno di quest’anno, dice Maribel Medina, un ingegnere professionale senior per l’autorità.

Anche il settore commerciale mostra maggiore interesse. Chris Bartle, un business development manager per floating solar presso la società di sviluppo di energia solare Ciel & Terre, dice che la sua azienda ha completamente cambiato il suo portafoglio da terra-e Tetto-Montato solare a galleggianti array circa nove anni fa. Dice che l’azienda si aspetta che il fotovoltaico galleggiante cresca considerevolmente negli Stati Uniti, in particolare in luoghi come la California, dove la terra è costosa. ” E ‘una nicchia non sfruttata, una superficie del pianeta non sfruttata”, dice.