Fotovoltaico: le potezialità delle isole galleggianti

Nei primi mesi del 2013, l'azienda energetica svizzera Viteos, in collaborazione con Nolaris, marchio specializzato in sistemi fotovoltaici galleggianti, annunciava un progetto rivoluzionario che sarebbe stato messo in funzione tra la fine dell'anno e i primi mesi del 2014: si trattava di tre grandi "isole solari galleggianti", installate nel lago di Neuchatel in Svizzera, che avrebbero prodotto energia elettrica inseguendo il moto perpetuo del sole nell'arco dell'intera giornata.

Imitando la nota caratteristica dei girasoli, queste piattaforme galleggianti sono state dotate di un sistema di rotazione autonomo e programmabile, così da consentire il movimento delle isole contemporaneamente a quello del sole.  Ogni installazione misura 25 metri di diametro  ed è composta da 100 pannelli solari per una capacità fotovoltaica totale di 99 kW. 

I pannelli sono stati studiati per ruotare fino a 220 gradi, così da allinearsi perfettamente al sole e garantire sempre l'esposizione ottimale; mentre con l'arrivo del buio, ogni singola cella ritorna alla posizione originale per poi ricominciare il ciclo con l'alba. Ciascuna delle tre installazioni è indipendente e installata a 80 metri dalla riva del lago grazie a blocchi di cemento fissati sul fondale. Tutti gli ancoraggi delle piattaforme sono stati progettati appositamente per resistere alla forza delle onde e all'umidità, oltre che per rendere il più stabile possibile la struttura.

L'energia prodotta viene  immessa direttamente nella rete di distribuzione grazie a speciali cavi che collegano le isole solari e la riva. Il tutto al riparo da imbarcazioni e moto d'acqua, in quanto la zona è stata dichiarata, naturalmente, non navigabile. L'intero impianto ha richiesto, fino ad ora, un investimento di  circa 100 milioni di franchi svizzeri, pari a più di 80 milioni di euro.

Ma cosa ci si aspetta da questo innovativo progetto? L'obiettivo annunciato dall'azienda Viteos è quello di riuscire a incrementare la propria produzione energetica di oltre il 150%, ovvero di circa 80 milioni di chilowattora in un decennio. Gli esperti prevedono che, con una manutenzione adeguata, le installazioni rimangano perfettamente operative per 25 anni, passati i quali le isole saranno smantellate e riciclate in tutte le loro componenti.

Il progetto sul lago svizzero Neuchatel farebbe parte di un programma molto più ampio, come quello di realizzare isole solari galleggianti grandi fino a 3 km di diametro con l'obiettivo di produrre una quantità di energia maggiore persino della più grande centrale nucleare svizzera.

Con le "Solar Island", come sono state rinominate, si sta sperimentando un impianto che consente di non dover dotare ogni pannello solare di un sistema di movimento individuale. Questo comporta un grande risparmio in termini economici e di manutenzione. Inoltre, proprio grazie al movimento in simbiosi di tutti i collettori, non è necessario posizionarli ad ampie distanze tra loro, in quanto l'ombreggiatura che si creano a vicenda è minima: questo permette di inserirne una quantità maggiore per una maggiore produzione di energia.

(Isole fotovoltaiche galleggianti)

Il posizionamento dei pannelli sull'acqua, seppur tramite supporti dedicati, consentirebbe di raffreddarli e mantenere livelli di rendimento molto alti. È stato dichiarato che tale tecnologia avrebbe un rendimento almeno del 75% più alto rispetto al fotovoltaico tradizionale.

Quella del solare galleggiante non è una tecnologia del tutto nuova per l'Italia: infatti, diversi impianti sono in via di sperimentazione in disparate località del nostro Paese. La prima installazione galleggiante con pannelli "rotanti" è nata già alla fine del 2008 in una località in provincia di Ravenna, Solarolo, grazie alla collaborazione tra gli studi di progettazione di Daiet, società specializzata in tecnologia sostenibile, e del Consorzio di Bonifica della Romagna Occidentale nell'ambito dell'iniziativa "Loto Progetto Energia" varato da ANBI (Associazione Nazionale Bonifiche, Irrigazioni e Miglioramenti Fondiari).

Si tratta di una struttura con dimensione di circa 25 metri di diametro e una potenza di picco di 19,98 kWp. Tutt'ora in funzione, si è arricchita di un'altra piattaforma nel 2011 e conta complessivamente 256 pannelli fotovoltaici, per un totale di 57,40 Kw e una superficie di 710 metri quadrati.

Negli anni successivi, altre esperienze di questo genere sono nate nella frazione di Colignola, vicino a Pisa, e Bubano, in provincia di Bologna. Quest'ultimo impianto, in particolare, è stato inaugurato nel 2011 ed è considerato il più grande d'Europa. Realizzato da Bryo spa, azienda specializzata in soluzioni innovative per generare energia elettrica da fonti rinnovabili, l'installazione è composta da ben cinque piattaforme per un totale di circa 500 kW e una superficie complessiva di 5.550 metri quadrati.

L'energia prodotta dall'impianto viaggia attraverso un cavo a tenuta stagna che corre sott'acqua ed è collegato alla cabina elettrica. I collettori solari sono sopraelevati di circa 40 centimetri rispetto alla superficie, in modo da prevenire un innalzamento troppo repentino del livello dell'acqua  ed eventuali moti ondosi. La sua realizzazione ha impiegato 40 giorni e l'energia elettrica prodotta viene venduta ad Hera, la quale provvederà a inserirla nella normale rete di distribuzione.

(Le Solar Island ruotano insieme al sole)

Il grande vantaggio di queste strutture è che sono molto versatili: possono accogliere qualsiasi tipo di pannello fotovoltaico e riescono a fronteggiare situazioni di emergenza, come le variazioni del livello del lago, semplicemente seguendone l'aumento o la diminuzione, e i casi di siccità, adagiandosi sul fondale prosciugato anche in caso fosse disconnesso. Inoltre, in questo modo è possibile sfruttare la superficie dell'acqua di bacini artificiali nati per l'irrigazione, laghetti non utilizzati o cave dismesse, senza occupare il terreno destinato ad uso agricolo.

Inoltre, il fatto che la superficie d'appoggio sia uno specchio d'acqua permette ai pannelli solari di captare, oltre alla luce diretta, anche parte di quella riflessa, aumentando la produttività di energia. Naturalmente, un fatto da non sottovalutare è anche il ridotto impatto ambientale rispetto a campi e giardini invasi da strutture di celle solari statiche.

Progetti di isole fotovoltaiche galleggianti come queste stanno nascendo in tutto il mondo e sembra possano rappresentare una rivoluzione importante e un'alternativa concreta nel settore, confermando ulteriormente l'altissima potenzialità di questa tecnologia.