Quando i moduli sono orientati verticalmente da est a ovest, la potenza massima può essere raggiunta nelle ore mattutine e serali, il che riduce il carico degli impianti fotovoltaici nelle reti elettriche e riduce la capacità degli accumulatori di energia.
E se, in un futuro non troppo lontano, coltivassimo campi che dividevano il loro spazio con file di pannelli solari verticali? Le nuove tecnologie non solo aumentano l’efficienza e la durata delle celle e dei moduli fotovoltaici, ma cambiano anche significativamente il loro rapporto con l’ambiente. Per tutta la vita, il sistema solare “standard” è stato uno con pannelli rivolti a sud e inclinati con un angolo da 20 a 35 gradi per consentire la massima produzione di energia possibile.
I moduli fotovoltaici bilaterali
Una posizione che ha avuto e ha implicazioni dirette per la gestione dell’energia. La maggior parte dell’energia elettrica, infatti, viene prodotta nelle ore centrali della giornata, soprattutto in estate. Secondo il team di ricerca di Lipsia, c’è una crescente necessità di sistemi di accumulo che compensino le fluttuazioni durante il giorno o la stagione, ma esiste un approccio che può semplificare l’espansione del fotovoltaico senza ridurre ulteriormente la flessibilità della rete. Come? Installando pannelli solari verticali e bifacciali. E usare terreni agricoli per questo. “I moduli fotovoltaici bilaterali possono utilizzare l’energia solare da entrambi i lati”, spiega Sophia Reker dell’Università di scienze applicate di Lipsia.
“Installato con orientamento est-ovest, la maggior parte dell’elettricità viene generata al mattino e alla sera. Ciò ridurrà la necessità di stoccaggio di elettricità e allo stesso tempo minimizzerà la quantità di terreno necessaria per generare elettricità”, aggiunge il ricercatore principale e autore dello studio pubblicato su Smart Energy.
Lo studio pubblicato su Smart Energy
Lo studio ha valutato l’impatto dei diversi orientamenti del pannello sulla distribuzione efficiente dell’energia utilizzando il sistema di informazione geografica fotovoltaica del Centro di ricerca comune (PVGIS) della Commissione europea. Pertanto, gli scienziati hanno scoperto che nel caso dei pannelli solari verticali a doppia faccia, nonostante la riduzione della capacità installata per unità di superficie da 4 a 5 volte, il duplice uso del suolo (energia elettrica e produzione agricola) consentirà di realizzare ogni anno un enorme potenziale tecnico nel campo della gamma di terawattora.
In dettaglio, Recker e colleghi hanno modellato il sistema energetico tedesco secondo gli obiettivi di protezione del clima della Germania, ipotizzando un aumento del numero di impianti fotovoltaici dagli attuali 58 GW a 400 GW nel 2030. Nel loro studio, i ricercatori hanno mostrato come la necessità di stoccaggio si riduce installando la maggior parte della nuova capacità fotovoltaica verticalmente con orientamento est-ovest. “Si può dimostrare”, si legge nell’articolo, “che i sistemi fotovoltaici verticali consentono l’utilizzo di una minore capacità o un minore utilizzo di centrali elettriche a gas. Senza alcuna opzione di stoccaggio, è possibile ridurre le emissioni totali di anidride carbonica a 10,2 Mt/anno”.
