Fotovoltaico a concentrazione

Il fotovoltaico a concentrazione rappresenta la tecnologia del futuro: le elevate prestazioni nel rendimento termico hanno fatto diventare questa tecnologia la protagonista nella categoria dei pannelli solari di terza generazione dei quali ci si riferisce come i pannelli del futuro, con costi abbordabili e capacità di assorbimento delle radiazioni solari anche con scarso irraggiamento. La tecnologia a concentrazione si fonda sulla potenzialità di accumulo e conversione delle radiazioni solari di piccole cellule fotovoltaiche nelle quali è installato uno specchio che accoglie l'irraggiamento solare e lo concentra in un solo punto, ovvero la pozione della cella, raggiungendo temperature elevate; i dissipatori di calore collocati nella parte posteriore della cella servono, invece, a raffreddare la struttura che altrimenti perderebbe le potenzialità nella conversione delle radiazioni solari. Per incrementare l'efficacia del pannello fotovoltaico a concentrazione, quest’ultimo va dotato di un inseguitore mono assiale o biassiale, una sorta di dispositivo a motore installato su un supporto che dirige i pannelli in direzione del sole per catturare sempre in maniera ottimale il suo irraggiamento in base alla volta celeste. Dopo anni di progressi abbastanza lenti, il mercato del fotovoltaico a concentrazione (CPV) sta per esplodere. Si parte da livelli molto bassi, è vero, ma la crescita prevista da fonti autorevoli sarà tra il 2014 e il 2017 del 750%. Il volume delle installazioni salirà dai 160 MW del 2013 a 1.362 MW poiché le innovazioni tecnologiche stanno riducendo velocemente i costi di questa tecnologia, che come abbiamo visto usa specchi, lenti e inseguitori per concentrare la luce solare su celle fotovoltaiche ad altissima efficienza.

Un impianto fotovoltaico a concentrazione, dunque, è un impianto che genera energia elettrica pulita attraverso la conversione diretta della radiazione solare in energia elettrica, tramitel’effetto fotovoltaico. Rispetto ai classici sistemi fotovoltaici, l’impianto fotovoltaico a concentrazione presenta un sistema di “convogliamento” della luce solare in un’unico punto, sistema concepito in maniera totalmente diversa rispetto al fotovoltaico convenzionale, poiché migliora le prestazioni e l’efficienza dell’impianto energetico aumentando in maniera esponenziale il quantitativo di raggi solari “catturati” dalle celle ad alta efficienza e trasformati in corrente elettrica pulita. Il funzionamento di questo sistema non è particolarmente complesso: i raggi del sole vengono catturati da sistemi ottici che riescono a concentrarli 100 e più volte rispetto ai sistemi a celle tradizionali. Per sfruttare al massimo questo principio, inoltre, il fotovoltaico a concentrazione è spesso realizzato su strutture ad inseguimento solare, in grado di “inseguire” il percorso, l’orientamento, del sole durante la giornata, per sfruttare al massimo il suo potenziale. Il fotovoltaico a concentrazione è dunque una tecnologia che sfrutta il sole in maniera più efficiente rispetto al fotovoltaico convenzionale. E’ un sistema tecnologico capace di sfruttare l’irraggiamento ricevuto per produrre energia pulita con un più alto livello di efficienza e con un costo Kwh relativamente basso.

Il fotovoltaico a concentrazione è indubbiamente un impianto ad alta efficienza ed è in grado di produrre energia pulita per più ore al giorno rispetto al fotovoltaico tradizionale. Ma quanto costa? I prezzi dei pannelli fotovoltaici a concentrazione variano in base al sistema utilizzato nella sua costruzione e installazione, anche a seconda dell’efficienza energetica, della resa elettrica e come garantirla o aumentarla. In linea di massima, un pannello solare a concentrazione ha un prezzo inferiore rispetto a un pannello tradizionale in silicio, ma il suo costo complessivo aumenta con l'installazione dell'inseguitore solare e dei sistemi di raffreddamento a lamella, necessari a impedire la riduzione della resa elettrica dovuta al surriscaldamento solare. Ciò che da ulteriormente aumentare il prezzo finale del pannello solare a concentrazione sono gli interventi di manutenzione: il motore dell'inseguitore si usura facilmente, in quanto il suo lavoro di indirizzare i pannelli solari è costante; per questo motivo, l'installazione di un impianto con pannelli solari a concentrazione, nell'opzione di chiavi in mano si aggira intorno ad un prezzo tra i trenta e trentacinquemila euro.