La nuova era della pulizia dei moduli fotovoltaici

Al 240-esimo Congresso nazionale della American Chemical Society (ACS), tenutosi a Boston dal 22 al 26 Agosto, è stato presentato lo studio di un nuovo prodotto che renderà i moduli fotovoltaici autopulenti, aumentandone così l’efficienza e riducendone i costi di manutenzione.

Immaginate di spolverare la scrivania del vostro ufficio o di pulire le vostre finestre, e se non lo trovate divertente immaginate di farlo su una superficie di 10 campi di calcio , ovvero l’estensione di un impianto di circa 8 MW.
Lo studio è in fase di sviluppo per il settore del fotovoltaico, ed è condotto dalla Boston University in collaborazione con la Nasa, in quanto la sua originaria applicazione è stata proprio nel campo aerospaziale, per l’esattezza nelle missioni sul pianeta Marte; infatti quest’ultimo risulta un ambiente altamente polveroso e molto asciutto.

Il grande incremento del fotovoltaico, ma soprattutto la rilevanza del fenomeno della polvere sulle rese degli impianti, ha portato il responsabile del progetto, il malese K. Mazumder, a intravedere le basi applicative della tecnologia spaziale in quest’ambito; infatti, dalle misure dell’incidenza degli accumuli di sporcizia sui moduli, si è notato un decremento fino al 40% per ogni settimo di grammo depositato su un metro quadrato, che equivale a circa 1g/kWp. Considerando poi che ad esempio in Arizona, o in Medio Oriente le quantità che si depositano sono oltre il quadruplo di quelle citate, si può comprendere il peso del problema.

Ma come è il funzionamento di questa rivoluzionaria tecnologia?
Si tratta di collocare sul vetro del modulo fotovoltaico un foglio di materiale elettricamente sensibile, ovviamente che non alteri la radiazione solare, e di montare dei sensori in grado di rilevare il livello della polvere. Non appena non appena si raggiunge un livello critico il foglio viene elettrizzato. La carica elettrica invia un onda che percorre tutto il modulo, sollevando e trascinando lo strato di polvere fino al l’esterno dei bordi della cornice. In due minuti viene rimosso il 90% della polvere sedimentata.
Questo metodo è così l’unico che permette di pulire le superfici dei moduli senza intervento meccanico né utilizzo di acqua.

Presentato il Piano di Azione Nazionale (P.A.N.)

Finalmente il 29/07/2010 la Direzione Generale energia nucleare, energie rinnovabili e efficienza energetica dell’MSE (Ministero dello Sviluppo Economico) ha inviato il Piano di Azione Nazionale (P.A.N.) dell’Italia alla Commissione Europea interrompendo un ritardo di ventinove giorni dal termine fissato dall’Unione.

Oltre l’Italia molti degli Stati membri hanno disatteso la data per la presentazione dei programmi riguardanti le strategie da adottare per soddisfare la quota rinnovabile nei consumi energetici.

La strategia nazionale del bel Paese nasce da un’ampia consultazione pubblica che ha reso partecipe le varie forze istituzionali comprese le associazioni ambientaliste e di categoria.

Durante tale dibattito è emersa una politica nazionale in materia di energie pulite  tesa ad appagare le diverse esigenze legate alla sicurezza dell’approvvigionamento, i benefici socio-economici ed ambientali auspicando di raggiungere livelli sempre maggiori di consumi finali di energie rinnovabili.

 Inoltre durante la redazione del programma italiano è stata annunciata una Conferenza nazionale sull’energia e l’ambiente  dove si fisseranno ulteriori obiettivi e misure per delineare maggiormente la Strategia energetica nazionale coinvolgendo tutti i vari enti territoriali, quali le Regioni.

 Il P.A.N. interviene in importanti temi sociali come i trasporti, le rinnovabili per usi termici e la produzione elettrica prevedendo diversi strumenti tesi sempre più ad aumentare la quota di energia rinnovabile prodotta.

 Insomma quello che emerge dalla politica economico energetica sia nazionale che continentale è che il rinnovabile è l’unica strada percorribile per uno sviluppo socio-economico sostenibile.

Attestato di Certificazione Energetica anche per l’affitto

Nelle altre Regioni la legge 133/08 ha abrogato l’obbligo di allegare l’Attestato di Certificazione Energetica agli atti di compravendita degli immobili e, nel caso delle locazioni, di consegnare o mettere a disposizione del conduttore. Ricordiamo che per questa disposizione, l’Italia è stata messa in mora dalla Commissione europea.

Già da qualche anno in altre Regioni come ad esempio in Piemonte l’obbligo di consegnare la certificazione energetica insieme ai contratti di locazione è in vigore dal 1° ottobre 2009; in Valle d’Aosta l’obbligo di mettere a disposizione o consegnare al locatario l’attestato di certificazione energetica è vigente dal 2008. In Liguria l’obbligo di allegare l’ACE al contratto di locazione anche per le singole unità immobiliari è operativo dall’8 maggio 2009.
Dopo aver pagato l’ennesima multa e aver dato il solito buon esempio in ambito Europeo, l’Italia si prepara al rispetto delle disposizioni Europee.

Edifici ad energia zero, l’obbligo arriva dall’Europa

Novità ed input importanti giungono dall’Europa per quanto riguarda il futuro delle nostre abitazioni, saranno tutti edifici a energia zero.
La nuova direttiva europea sostituirà la 2002/91/CE, che sarà abrogata dal 1º febbraio 2012.
Entro il 30 giugno 2011 verranno stabiliti i metodi per l’individuazione dei livelli ottimali, in funzione dei costi, dei requisiti di prestazione energetica per edifici ed elementi edilizi, determinata sulla base delle caratteristiche termiche dell’edificio e delle sue divisioni interne, degli impianti di riscaldamento, di produzione di acqua calda, di condizionamento, di illuminazione, e sulla base dell’orientamento dell’edificio, dei sistemi solari passivi e di protezione solare, ecc.
Il quadro distinguerà tra edifici nuovi ed esistenti e tra diverse tipologie edilizie. Entro questa data, gli Stati trasmetteranno alla Commissione la prima relazione contenente tutti i dati utilizzati per il calcolo e i risultati: se i requisiti minimi vigenti sono sensibilmente meno efficienti dei livelli ottimali, gli Stati dovranno giustificare per iscritto tale differenza e ridurre il divario.

La direttiva prevede, inoltre, che vengano redatti piani nazionali destinati ad aumentare il numero di “edifici a energia quasi zero” e disciplina la certificazione energetica. Quelli stabiliti dalla direttiva sono requisiti minimi e non impediscono agli Stati membri di mantenere o prendere provvedimenti più rigorosi. Questi edifici saranno ad altissima prestazione energetica, in cui il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili. Entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione dovranno essere “edifici a energia quasi zero”. Per gli edifici pubblici questa scadenza è anticipata al 31 dicembre 2018.

I requisiti minimi dovranno Leggi tutto

Uni-Solar: film sottile alla prova

Unisolar comunica la sua adesione ad uno dei più grandi siti di prova per impianti fotovoltaici su tetto. Il sito sarà infatti concesso dalla ProLogis Renewable Energy, A Denver, nel Colorado.
Uni-Solar, che quasi non ha bisogno di presentazioni, ha la propria sede nel Michigan, ed è negli USA il solo produttore su larga scala di moduli fotovoltaici a film sottile.
ProLogis invece è un’importante azienda che vende e noleggia attrezzature e tecnologie per la distribuzione, servendo settori come quello dell’industria, della produzione, della logistica, della fornitura al dettaglio e dei trasporti. Il più recente settore della ProLogis è proprio quello delle energie rinnovabili, che si occupa di reperire finanziatori e poi sviluppare progetti per terzi ma soprattutto per l’azienda stessa, che con i suoi 44 milioni di metri quadrati si estende nel Nord America, in Europa ed in Asia.
Uni-Solar ha già collaborato con ProLogis, con installazioni per circa 4,7 MW, mentre sono in partenza, sempre sui loro tetti, impianti per ulteriori 3,5 MW sempre negli Stati Uniti, 5 MW in Spagna e 0,7 MW in Francia.
Il presidente della Uni-Solar, Marco Morelli, si è detto entusiasta di poter ampliare il loro rapporto con ProLogis, riconoscendolo partner lungimirante e responsabile nel portare energie rinnovabili nei territori in cui presta la propria opera.
Il sito a Denver vedrà il campo fotovoltaico per il test composto da 99 moduli di 8 produttori differenti: Ascent Solar, First Solar, GS-Solar, MiaSole, Solyndra, Suniva, UNI-SOLAR e Xunlight. Questo assetto permetterà di fare un confronto diretto sul campo, in condizioni assolutamente identiche, mettendo a paragone anche diverse tecnologie (monocristallino, film sottile, modulo vetro-vetro con membrana a film sottile, microamorfo).
La configurazione del campo è stata appositamente elaborata suddividendolo in 16 stringhe indipendenti, cosicché ognuna di esse permetterà l’analisi di un diverso parametro.

EVA – progetto Eco Villaggio Autocostruito

Pescomaggiore sorge a circa dieci km da L’Aquila e, come il capoluogo di provincia abruzzese, nell’Aprile dello scorso anno è stato colpito dal terremoto, che ha distrutto gran parte delle abitazioni esistenti, nonché quelli che erano i resti medievali appartenenti al patrimonio culturale del paese.
Il progetto EVA (Eco Villaggio Autocostruito), aveva già preso vita da oltre un anno, con l’idea di stimolare l’interesse del turismo, di riqualificare e valorizzare tutta la zona, ma dopo quell’ormai tristemente famoso 6 Aprile c’è stata ancora più convinzione ed entusiasmo nell’attivare tale progetto, attuando una linea di emergenza per consentire agli abitanti di riavere una casa e di poter rimanere nella loro terra natale.
Si è così dato il via ad una progettazione di elevata bioarchitettura, che ha portato alla realizzazione di un piccolo villaggio, auto costruito e soprattutto autofinanziato, composto da case a due e tre locali, in assoluta economia,ad impatto ambientale ridottissimo e soprattutto nel rispetto della normativa edilizia ed antisismica.
Le strutture delle costruzioni sono realizzate interamente in legno, con l’utilizzo di paglia compressa per le tamponature; inoltre la caratteristica modulare delle singole case ha reso il processo realizzativo semplice e veloce. Altro particolare virtuoso è che i materiali costruttivi sono tutti a km zero: legno proveniente dai boschi limitrofi e paglia proveniente dai campi di cereali della zona.
A rendere il villaggio completamente ecosostenibile è l’utilizzo della stufa a legna per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua, ed ovviamente impianti fotovoltaici per la produzione di energia elettrica.
Inoltre vi saranno dei sistemi tecnologici per la lavorazione dei rifiuti organici e per il loro riutilizzo come fertilizzante, e degli impianti di canalizzazione dell’acqua piovana per l’irrigazione dei campi.
Per rendere partecipi i futuri abitanti poi, si è deciso il loro coinvolgimento attivo nelle proposte progettuali e nelle opere realizzative
Tutto ciò ha fatto sì che il costo finale delle case fosse di 500€/mq. Un meritatissimo traguardo per tanto impegno e rispetto dell’ambiente.

Detrazioni fiscali 55%, Conto Energia, Ecoprestito. Gli incentivi per le rinnovabili.

Logica Energetica sta seguendo con particolare interesse il percorso del disegno di Legge 3350, di conversione del DL 40/2010 che tra le varie misure adottate prevede incentivi per l’acquisto di edifici a basso consumo.

La parte del decreto che interessa gli immobili a basso consumo prevede: 60 milioni di euro all’acquisto di immobili ad alta efficienza: è previsto un contributo di 116,00 euro al mq, fino ad un massimo di 7.000,00 euro, se l’immobile è di Classe A, di 83,00 al mq, fino ad un massimo di 5.000,00 euro, se l’immobile è di Classe B.

Nel corso dell’esame di Commissione, l’opposizione ha formulato una serie di proposte: in primo luogo l’ampliamento delle detrazioni fiscali del 36% per le ristrutturazioni edilizie agli interventi di ammodernamento dei centri storici e di trasformazione urbana, anche con l’apporto di risorse pubbliche e attraverso forme di partenariato pubblico-privato.

Il nodo della questione è la stabilizzazione delle detrazioni fiscali del 55% delle spese per interventi di miglioria energetica degli edifici, in scadenza a fine 2010. Fino ad ora questo strumento si è rivelato molto efficace sia sul piano economico (interventi realizzati ed emersione di lavoro nero) che su quello del rafforzamento delle politiche ambientali ed è assolutamente urgente stabilizzarlo subito per dare alle aziende e agli operatori del settore il tempo e la serenità di programmare nel tempo gli investimenti e le attività.

A questo proposito, è stata citata la proposta avanzata da FINCO (Federazione Industrie Prodotti Impianti e Servizi per le Costruzioni) di inserire nella legge di conversione in esame la stabilizzazione della detrazione del 55% e un “ecoprestito” che faciliti per le famiglie la riconversione degli immobili in strutture ad alto rendimento energetico.

Altro tema sollevato nel corso dell’esame è stato quello del sostegno alle fonti energetiche rinnovabili: sono incomprensibili, secondo Alessandro Bratti del PD, le ragioni per le quali il Governo non abbia ancora definito il nuovo Conto Energia per gli impianti fotovoltaici e non abbia ancora stabilito il quadro delle localizzazioni degli impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili.

L’ultimo intervento ha riguardato le caldaie: secondo il presidente della Commissione, Roberto Tortoli, la detrazione fiscale del 55% non è stata efficace per la sostituzione di quelle fortemente inquinanti con quelle di nuova generazione. Opinione condivisa da Alessandro Bratti, il quale ha aggiunto che una soluzione efficace del problema potrebbe consistere nella rateizzazione delle spese per la sostituzione delle caldaie, conservando il diritto alle agevolazioni fiscali.

Di argomenti su cui confrontarsi ne sono stati aperti molti, non c’è motivo di arrestare forme incentivanti che portano una miglioria sia dal punto di vista energetico sul territorio sia di sostenibilità. A meno che non si continui a parlare del nucleare “rinnovabile”.

Le Energie Rinnovabili: la soluzione

Una degli ostacoli più grandi che deve superare l’energia rinnovabile in Italia è la mancata informazione. Ancora oggi dopo gli incredibile risultati del fotovoltaico, delle biomasse dell’eolico l’immaginario collettivo considera marginale l’apporto che le fonti di energia rinnovabili possono dare al sostegno energetico della nostra nazione.

Uno degli obiettivi della nostra piccola tribuna è sensibilizzare le persone verso la cultura del rinnovabile che presenta molti vantaggio sia in termini politici che economici tutto questo nel rispetto dell’ambiente in cui viviamo. Politicamente parlando soddisfare il nostro fabbisogno di energia autoproducendola significa svincolarci dai paesi che oggi ci forniscono il combustibile per le nostra centrali, il petrolio, o che ce lo forniranno un domani, l’uranio.

Economicamente i maggiori costi di realizzazione di questi impianti vengono ampiamente ammortizzati grazia ai costi quasi nulli di esercizio ma soprattutto grazie; per capire questo è fondamentale considerare nei costi di esercizio anche quelli legati ai danni che i sistemi per la  produzione di energia non rinnovabili causano.

Anche a livello di tempi non c’è paragone poichè si fa molto prima ad installare un megawatt di fotovoltaico che  un megawatt di nucleare, come il Conto Energia ha dimostrato; in tre anni infatti è stata installata una potenza di 1 MW sparsa su tutto il territorio.

Detto questo vorrei aggiungere anche un case study che sicuramente può essere di buon auspicio: la Germania nel 2009 ha provveduto al 10% del suo fabbisogno elettrico attraverso la fonte rinnovabile in Italia, grazie principalmente alle centrali idroelettriche, arriviamo al 15%. Insomma è possibile bisogna solo crederci.

Incentivi per le abitazioni a basso consumo

Logica Energetica focalizza l’attenzione sulle procedure da seguire per usufruire degli incentivi stanziati dal DL 40/2010 a sostegno dei consumi e della ripresa produttiva. Sono stati messi a disposizione 300 milioni di euro, di cui 60 sono destinati all’acquisto di immobili ad alta efficienza energetica.
Dal 15 aprile 2010 gli incentivi saranno disponibili e i venditori dovranno verificare la disponibilità dei fondi e prenotarli per l’acquisto del bene. A differenza delle cucine e degli elettrodomestici, per gli immobili non viene praticata la riduzione di prezzo, ma il contributo sarà riconosciuto direttamente all’acquirente.

Come si accede agli incentivi
1. L’immobile deve essere di nuova costruzione;
2. Prima casa
3. Classi energetiche:
a. Per gli immobili di Classe energetica A, sono previsti 116,00 euro al mq, fino ad un massimo di 7.000,00 euro, cioè se il fabbisogno di energia primaria è migliore almeno del 50% rispetto ai valori di cui all’allegato C, n. 1, della Tabella 1.3 del Dlgs 192/2005, e successive modificazioni.

b. Per gli immobili di Classe energetica B, sono previsti 83,00 al mq, fino ad un massimo di 5.000,00 euro, cioè se il fabbisogno di energia primaria è migliore almeno del 30% rispetto ai valori di cui all’allegato C, n. 1, della Tabella 1.3 del Dlgs 192/2005, e successive modificazioni.

Il raggiungimento delle prestazioni energetiche deve essere certificato sulla base delle procedure fissate dal Dlgs 192/2005 e successive modificazioni, da un soggetto accreditato, figura presente all’interno di Logica Energetica.

Per l’acquisto di immobili per i quali il preliminare di compravendita sia stato stipulato con atto di data certa successivo al 6 aprile 2010, la concessione del contributo all’acquirente è subordinata alla sussistenza dell’attestato di certificazione energetica.

Il venditore deve registrarsi dal 6 aprile (data di entrata in vigore del DM) al 16 maggio tramite il Call Center di Poste Italiane al numero 800 556 670 e dal 17 maggio tramite il portale incentivi2010.sviluppoeconomico.gov.it. Otterrà così un Codice Identificativo da utilizzare per le prenotazioni, a partire dal 15 aprile. La registrazione non dà nessuna priorità sulla prenotazione dei contributi.

L’accesso a tale incentivo sono cumulabili con altri benefici previsti sul medesimo bene come le detrazioni fiscali del 55% e del 36% e Conto Energia per gli impianti fotovoltaici.
I professionisti di Logica Energetica possono guidarvi per la stesura dell’Attestato di Certificazione Energetica e realizzare l’impianto da fonte rinnovabile per il vostro immobile.

Ombreggiamento dei moduli fotovoltaici

Uno dei punti più spinosi nella valutazione della resa del nostro impianto fotovoltaico è la corretta valutazione degli ombreggiamenti. E’ infatti molto rischioso fare una stima superficiale di questa problematica, in quanto si può incorrere in spiacevoli sorprese.

Cerchiamo di analizzarne i motivi: l’effetto dell’ombreggiamento solitamente non è limitato, come si potrebbe erroneamente dedurre, al solo modulo ombreggiato dall’ostacolo.
Facciamo un esempio: qualora  una sola cella di un pannello fotovoltaico fosse in ombra, tale cella non produrrebbe più corrente e cambierebbe il suo comportamento da generatore a carico, e in tal caso la corrente delle altre celle in serie, attraversando la cella “carico” la surriscalderebbe per effetto Joule, allora interviene il diodo di by-pass, che appunto bypassa il modulo (o la serie di celle se ogni modulo è formato dal parallelo di 2 serie di celle). Questo effetto si ripercuote su tutto il campo fotovoltaico in quanto per la stringa con la cella ombreggiata si registrano valori di corrente I e di tensione V inferiori; si estende così lo stesso fenomeno della singola cella, ovvero le altre stringhe vedono la stringa in ombra come carico e si genera una corrente inversa diretta verso di essa, con conseguente ulteriore perdita; anche questo effetto può essere limitato grazie all’inserimento di diodi di blocco (su ogni stringa).

Analizziamo un caso concreto: se l’ombreggiamento sfortunatamente è proiettato su due celle di due moduli contigui ecco che le perdite iniziano ad essere consistenti. Infatti da una stima di primo approccio si ha che:

Potenza Impianto: P=3,08 kW

N. moduli: 14

Configurazione (stringhe x moduli): 2 x 7

Potenza moduli: P=220 W

 

La perdita è di circa il 14% (440/3080); tale valore è ovviamente approssimato, basato su ipotesi molto  semplificative, però esprime il peso che gli ombreggiamenti possono avere.

La percentuale espressa presuppone che la resa del campo sarà ridotta del 14% se tutto l’anno quelle due celle saranno in ombra, altrimenti la stima sarà fatta in funzione del percorso solare, dell’altezza e della posizione dell’ostacolo.

Per un calcolo molto più preciso Logica Energetica vi segnala questo software per il calcolo del diagramma delle ombre, molto ben fatto, il cui download è gratuito. Il grafico risultante dall’analisi delle ombre si presenta come l’immagine nell’articolo, dove alle ascisse c’è l’angolo di azimuth, ed alle ordinate l’altezza dell’ostacolo espressa in gradi solari.

Fateci sapere il vostro parere.

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