Sempre più spesso sentiamo parlare di energia solare e delle sue diverse applicazioni. Accanto ai tradizionali impianti a terra o sui tetti, si stanno diffondendo gli impianti solari flottanti, o fotovoltaico flottante. Questa tecnologia prevede l'installazione di pannelli fotovoltaici su superfici d'acqua, come laghi, bacini idrici, cave dismesse o canali, offrendo una serie di vantaggi unici.

Ma come funzionano esattamente questi impianti?

Il principio di base è lo stesso del fotovoltaico tradizionale: i pannelli solari convertono la luce solare in energia elettrica tramite l'effetto fotovoltaico. La differenza principale risiede nel sistema di supporto, costituito da strutture galleggianti modulari che permettono ai pannelli di restare a galla sulla superficie dell'acqua.

Un impianto solare flottante è composto principalmente da:

• Sistema di Galleggiamento: Strutture modulari, generalmente realizzate in polietilene ad alta densità (HDPE), resistenti ai raggi UV, alla corrosione e agli agenti atmosferici. Si stanno sperimentando anche materiali innovativi come bioplastiche derivate da fonti rinnovabili o materiali riciclati, per una maggiore sostenibilità. Queste piattaforme galleggianti supportano i pannelli fotovoltaici e garantiscono la stabilità dell'impianto.

• Pannelli Fotovoltaici: Si utilizzano tipicamente pannelli fotovoltaici standard, monocristallini o policristallini, opportunamente protetti per l'ambiente umido.

• Sistema di Ancoraggio: Cavi e ancoraggi collegano la struttura galleggiante alle rive o al fondo del bacino, mantenendo l'impianto in posizione e contrastando l'azione del vento e delle correnti.

• Sistema di Cablaggio e Connessione: I cavi collegano i pannelli all'inverter, che converte la corrente continua prodotta in corrente alternata, pronta per essere immessa in rete o utilizzata in loco.

Tipologie di sistemi di galleggiamento:

• Sistemi modulari: Piattaforme galleggianti componibili che permettono di adattare l'impianto alle dimensioni e alla forma dello specchio d'acqua.

• Sistemi a membrana: Utilizzo di membrane galleggianti continue che supportano i pannelli.

Vantaggi degli impianti solari flottanti:

• Ottimizzazione dello spazio: Permettono di sfruttare superfici d'acqua inutilizzate, evitando il consumo di suolo agricolo o aree naturali.

• Riduzione dell'evaporazione dell'acqua: La copertura parziale della superficie acquatica riduce l'evaporazione, un vantaggio importante soprattutto in zone aride o con scarsità idrica.

• Miglioramento dell'efficienza dei pannelli: L'acqua sottostante raffredda i pannelli, migliorandone il rendimento e riducendo le perdite di efficienza dovute alle alte temperature.

• Minore impatto ambientale: Rispetto ad altre forme di sfruttamento del territorio.

• Riduzione della crescita di alghe: L'ombreggiamento parziale della superficie dell'acqua può limitare la proliferazione di alghe.

Svantaggi degli impianti solari flottanti:

• Costi di installazione leggermente superiori: Rispetto agli impianti a terra, a causa della necessità di sistemi di galleggiamento e ancoraggio.

• Potenziale impatto sull'ecosistema acquatico: È necessario valutare attentamente l'impatto dell'impianto sulla fauna e la flora acquatica, sebbene studi dimostrino un impatto generalmente limitato. Si possono adottare misure di mitigazione come la creazione di habitat artificiali per pesci e altre specie.

• Manutenzione: Richiede una manutenzione periodica per la pulizia dei pannelli e il controllo delle strutture galleggianti e degli ancoraggi.

• Resistenza a eventi atmosferici: Necessità di progettazione accurata per resistere a vento forte, onde e carichi di neve (in determinate zone).

Impatto ambientale:

L'impatto ambientale degli impianti flottanti è oggetto di studio. In generale, l'ombreggiamento può influenzare la temperatura dell'acqua e la fotosintesi delle piante acquatiche. Tuttavia, studi specifici hanno dimostrato che, se ben progettati, gli impianti possono avere un impatto limitato e persino positivo in alcuni casi, ad esempio riducendo l'evaporazione e la proliferazione di alghe. La creazione di habitat artificiali sotto le piattaforme può inoltre favorire la biodiversità.

Esempi concreti:

• In Italia, un esempio è l'impianto realizzato a Suvereto, in Toscana, con una potenza di 200 kWp.

• A livello mondiale, si segnalano impianti di grandi dimensioni in Cina, India e Giappone, con potenze che superano i 100 MWp.

Normative e Autorizzazioni:

L'installazione di impianti solari flottanti richiede diverse autorizzazioni, che variano a seconda della localizzazione e delle dimensioni dell'impianto. È necessario ottenere permessi da enti come la Regione, l'Autorità di Bacino, il Comune e, in alcuni casi, la Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici. Le normative di riferimento includono il Testo Unico sull'Edilizia (DPR 380/2001) e le leggi regionali in materia di urbanistica e tutela delle acque.

Ricerca e sviluppo:

• Riduzione dei costi dei sistemi di galleggiamento: Utilizzo di materiali innovativi come bioplastiche, materiali riciclati e ottimizzazione dei processi produttivi.

• Miglioramento della resistenza e della durabilità dei materiali: Per garantire la longevità degli impianti in ambienti acquatici, con particolare attenzione alla resistenza alla corrosione e ai raggi UV.

• Studio dell'impatto ambientale a lungo termine: Per ottimizzare la convivenza degli impianti con gli ecosistemi acquatici, con studi specifici sull'interazione con la fauna e la flora.

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Gli impianti solari flottanti rappresentano una soluzione innovativa e promettente per la produzione di energia solare, offrendo vantaggi significativi in termini di ottimizzazione dello spazio, riduzione dell'evaporazione dell'acqua e miglioramento dell'efficienza dei pannelli. Nonostante alcuni svantaggi, come i costi di installazione leggermente superiori, i continui progressi tecnologici e la crescente necessità di fonti di energia pulita e sostenibile rendono questa tecnologia una componente importante del futuro energetico.

IMPIANTI SOLARI FLOTTANTI

L'energia solare prende il largo: facciamo il punto sugli impianti solari flottanti su acqua.