Impianto Fotovoltaico: Che cos'è, caratteristiche e fisionomia (PARTE 2)

Moduli Fotovoltaici

Come abbiamo detto i moduli fotovoltaici sono dispositivi in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. Esteticamente sono simili al pannello solare termico, ma ha scopo e funzionamento molto differenti.
Il pannello solare termico converte la radiazione solare in energia termica mentre come sappiamo i moduli fotovoltaici producono corrente elettrica.



Tipologie costruttive:
Il silicio è in assoluto il materiale più utilizzato nella realizzazione dei moduli fotovoltaici; il silicio è  un elemento chimico della tavola periodica degli elementi. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, feldspato, granito e quarzo, principalmente in forma di biossido di silicio, silicati e alluminosilicati (composti contenenti silicio, ossigeno e metalli). Il silicio è il componente principale di vetro, cemento, semiconduttori, ceramica e silicone.

Nel fotovoltaico il silicio viene ottenuto in wafer che vengono tra loro per poi formare un modulo fotovoltaico. Le tipologie costruttive di celle fotovoltaiche più comuni sono:

• Silicio monocristallino: presentano efficienza dell'ordine del 16-17%. Sono tendenzialmente costosi e, dato che vengono tagliati da lingotti cilindrici, è difficile ricoprire con essi superfici estese senza sprecare materiale o spazio.
• Silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti (15-16%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli.
• Silicio "ribbon": preparate da silicio fuso colato in strati piani. Queste celle sono ancora meno efficienti (13,5-15%), ma hanno l'ulteriore vantaggio di ridurre al minimo lo spreco di materiali, non necessitando di alcun taglio. Un approccio alternativo procede con la ricopertura dell'intero modulo con il materiale desiderato e il successivo disegno delle celle da parte di un laser.
• Silicio amorfo depositato da fase vapore: hanno un'efficienza bassa (8%), ma sono molto più economiche da produrre. Il silicio amorfo possiede un bandgap maggiore del silicio cristallino (1.7 eV contro 1.1 eV): ciò significa che è più efficiente nell'assorbire la parte visibile dello spettro della luce solare, ma fallisce nel raccoglierne la parte infrarossa. Dato che il silicio nanocristallino ha circa lo stesso bandgap del Si-c, i due materiali possono essere combinati creando una cella a strati, in cui lo strato superiore di Si-a assorbe la luce visibile e lascia la parte infrarossa dello spettro alla cella inferiore di silicio nano cristallino.
• CIS: basate su strati di calcogenuri (ad es. Cu(InxGa1-x)(SexS1-x)2). Hanno un'efficienza fino all'11%, ma il loro costo è ancora troppo elevato.
• Celle fotoelettrochimiche: queste celle, realizzate per la prima volta nel 1991, furono inizialmente concepite per imitare il processo di fotosintesi. Questo tipo di cella permette un uso più flessibile dei materiali e la tecnologia di produzione sembra essere molto conveniente. Tuttavia, i coloranti usati in queste celle soffrono problemi di degrado se esposti al calore o alla luce ultravioletta. Nonostante questo problema, questa è una tecnologia emergente con un impatto commerciale previsto entro una decina di anni.

I Moduli possono essere raggruppati in:
-Moduli Cristallini:

• Silicio monocristallino, in cui ogni cella è realizzata a partire da un wafer la cui struttura cristallina è omogenea (monocristallo);
• Silicio policristallino, in cui il wafer di cui sopra non è strutturalmente omogeneo ma organizzato in grani localmente ordinati.

-Moduli a film sottile:

• Silicio amorfo, in cui gli atomi di silicio vengono deposti chimicamente in forma amorfa, ovvero strutturalmente disorganizzata, sulla superficie di sostegno. Questa tecnologia impiega quantità molto esigue di silicio (spessori dell'ordine del micron). I moduli in silicio amorfo mostrano in genere una efficienza meno costante delle altre tecnologie rispetto ai valori nominali, pur avendo garanzie in linea con il mercato. Il dato più interessante riguarda l'EROEI, che fornisce valori molto alti (in alcuni casi arrivano anche a 9), il che attesta l'economicità di questa tecnologia.
• Tellururo di cadmio (CdTe): sono i pannelli a film sottile più economici e col più basso rendimento termodinamico. A Maggio 2011, il Consiglio d'Europa ha confermato che non esiste alcun divieto di produzione o installazione di questi pannelli, allo scopo di rispettare gli obiettivi prefisstati in termini di energie rinnovabili ed efficienza energetica; contestualmente, data la sua documentata tossicità, ha inserito il cadmio nella lista dei materiali vietati nelle produzioni elettriche o elettroniche. Il divieto di utilizzo nella produzione di celle fotovoltaiche parte dal 2013.
• Solfuro di cadmio (CdS) microcristallino, che presenta costi di produzione molto bassi in quanto la tecnologia impiegata per la sua produzione non richiede il raggiungimento delle temperature elevatissime necessarie invece alla fusione e purificazione del silicio. Esso viene applicato ad un supporto metallico per spray-coating, cioè viene letteralmente spruzzato come una vernice. Tra gli svantaggi legati alla produzione di questo genere di celle fotovoltaiche vi è la tossicità del cadmio ed il basso rendimento del dispositivo.
• Arseniuro di gallio (GaAs), una lega binaria con proprietà semiconduttive, in grado di assicurare rendimenti elevatissimi, dovuti alla proprietà di avere un gap diretto (a differenza del silicio). Viene impiegata soprattutto per applicazioni militari o scientifiche avanzate (come missioni automatizzate di esplorazione planetaria o fotorivelatori particolarmente sensibili). Tuttavia il costo proibitivo del materiale monocristallino a partire dal quale sono realizzate le celle, lo ha destinato ad un impiego di nicchia.
• Diseleniuro di indio rame (CIS), con opacità variabile dal 100% al 70% ottenuta mediante fori ricavati direttamente nel film.
• Diseleniuro di indio rame gallio (CIGS)

Composizione
I moduli in silicio mono o policristallini rappresentano la maggior parte del mercato. Sono tecnologie costruttivamente simili, e prevedono che ogni cella fotovoltaica sia cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante nastrini metallici, in modo da formare opportune serie e paralleli elettrici. La necessità di silicio molto puro attraverso procedure di purificazione dell'ossido di silicio presente in natura eleva il costo della cella fotovoltaica.
 
Cella fotovoltaica

Cella fotovoltaica

La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4" ai 6". Il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia prodotta dalla cella e l'energia luminosa che investe l'intera sua superficie. Valori tipici per gli esemplari in silicio multicristallino comunemente disponibili sul mercato si attestano attorno al 18%.


Ora vediamo da vicino la costruzione di un modulo fotovoltaico in silicio:
Il modulo fotovoltaico in silicio è costituito da un sandwich di materie prime detto laminato e dai materiali acessori atti a rendere usabile il laminato.

Il laminato viene preparato con i seguenti materiali:

• Vetro (i moduli costruiti in Italia abitualmente usano vetro da 4mm di spessore)
• Etilene vinil acetato - EVA
• Celle mono o poli cristalline
• Backsheet

Il vetro viene usato come base su cui viene steso un foglio di Eva. Sopra all'Eva vengono posizionate le celle rivolte con il lato fotosensibile verso il basso, viene steso un altro foglio di eva e quindi viene steso un foglio di materiale isolante plastico oppure un'altra lastra di vetro. Il vetro è a basso contenuto di ferro per garantire una maggiore trasparenza ai raggi solari ed è temprato. Abitualmente il vetro lascia passare circa il 91,5% dell'insolazione ricevuta. Il sandwich così realizzato viene inviato al laminatore per realizzare la laminazione.
Se la laminazione è stata fatta correttamente il laminato potrebbe resistere alle intemperie per almeno 25/30 anni.

Prestazioni e rendimento:
Le prestazioni dei moduli fotovoltaici sono suscettibili di variazioni anche sostanziose in base:

• al rendimento dei materiali;
• alla tolleranza di fabbricazione percentuale rispetto ai valori di targa;
• all'irraggiamento a cui le sue celle sono esposte;
• all'angolazione con cui questa giunge rispetto alla sua superficie;
• alla temperatura di esercizio dei materiali, che tendono ad "affaticarsi" in ambienti caldi;
• alla composizione dello spettro di luce.
• banda spettrale di radiazione solare assorbita.

Ricerca e innovazioni
La ricerca in campo fotovoltaico è indirizzata verso il miglioramento del rapporto fra efficienza e costo del modulo fotovoltaico. Il basso valore di questo rapporto costituisce il limite più forte all'affermazione su grande scala di questa tecnologia energetica il che si traduce in un alto costo per kilowattora prodotto almeno nel periodo di ammortamento dell'impianto. Quindi la ricerca si indirizza verso la scoperta di materiali semiconduttori e tecniche di realizzazione che coniughino il basso costo con un'alta efficienza di conversione.
Presso l'Università di Toronto nel 2005 è stato inventato un materiale plastico che sfrutta nanotecnologie per convertire in elettricità i raggi solari anche nella banda dell'infrarosso, e che quindi funziona anche con il tempo nuvoloso. Gli autori della ricerca sperano che costruendo pannelli fotovoltaici con questo materiale si possano ottenere prestazioni cinque volte superiori al silicio, tanto che una copertura dello 0,1% della superficie terrestre sarebbe sufficiente a sostituire tutte le attuali centrali elettriche. Il materiale può essere spruzzato su una superficie, come un vestito o la carrozzeria di un'automobile.
Un'importante collaborazione fra Eni e Mit sta orientando gli investimenti nella costruzione di celle fotovoltaiche con materiali che ne aumentino il rendimento rispetto al 15-17% attuale del silicio.
La società cinese Suntech Power Holdings, una delle società leader al mondo, nel piano industriale di dicembre 2010 ha stimato di raggiungere nel 2015 un'efficienza di conversione su larga scala pari al 23%.
Il neonato fotovoltaico organico consente un abbattimento dei costi, pur senza aumento di efficienza. Questa tecnologia usa pigmenti organici al posto dei semiconduttori inorganici e può sfruttare economiche tecniche realizzative di fotolitografia.

Certificazioni:
I moduli fotovoltaici, se impiegati in un impianto fotovoltaico connesso alla rete all'interno dell'Unione Europea, devono obbligatoriamente essere certificati in base alla normativa IEC 61215, che ne determina le caratteristiche sia elettriche che meccaniche. Tra i test più importanti si cita quello per determinarne la potenza in condizioni di insolazione standard, espressa in watt picco (Wp).

(Nella terza parte parleremo, infine, del conto energia; ricordo come sempre l'utile link per ricevere un preventivo senza impegno: CLICCA QUI!)

Impianto Fotovoltaico: Che cos'è, caratteristiche e fisionomia (PARTE 1)

Oggi andiamo a vedere da vicino che cos'è un impianto fotovoltaico trattando le varie peculiarità.
La definizione in generale, come ci suggerisce wikipedia, è questa:
"Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico costituito da più moduli fotovoltaici che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico."
Andiamo ad analizzare parola per parola la definizione.
-Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico...: con il termine impianto elettrico ci si riferisce a quell'insieme di apparecchiature elettriche, meccaniche e fisiche atte alla trasmissione e all'utilizzo di energia elettrica.
-...costituito da più moduli fotovoltaici...: Un modulo fotovoltaico è un dispositivo in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico.
-...che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica...: Senza dilungarci troppo sulla spiegazione dell'energia solare diciamo brevemente che essa è la fonte primaria di energia sulla Terra e che rende possibile la vita. Da essa derivano più o meno direttamente quasi tutte le altre fonti energetiche disponibili all'uomo.
-...mediante effetto fotovoltaico: l'effetto fotovoltaico è quel fenomeno fisico che si realizza quando un elettrone presente nella banda di valenza di un materiale passa alla banda di conduzione a causa dell'assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale. [Che cosa significa tutto ciò? In parole povere l'effetto fotovoltaico è basato sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori (con caratteristiche sia di conduttore elettrico sia di isolante elettrico, come ad esempio il silicio) che sono in grado di generare elettricità quando vengono colpiti da radiazione solare.]

Gli impianti fotovoltaici sono generalmente suddivisi in due grandi famiglie: impianti ad isola (detti "stand-alone") e impianti connessi ad una rete di distribuzione esistente gestita da terzi (detti "grid-connect").

Stand-alone o impianto ad isola
Generalmente ci si riferisce a quegli impianti elettrici isolati da altre fonti energetiche e che si riforniscono da un impianto fotovoltaico elettricamente isolato ed autosufficiente.
I principali componenti di un impianto fotovoltaico a isola sono generalmente:

• Campo fotovoltaico, incaricato a raccogliere energia attraverso moduli fotovoltaici disposti a favore del sole;
• Regolatore di carica, che stabilizza l'energia raccolta e la gestisce all'interno del sistema;
• Batteria di accumulo, costituita da una o più batterie ricaricabili che hanno il compito di conservare la carica elettrica fornita dai moduli per permetterne un utilizzo da parte degli apparecchi elettrici utilizzatori.
• Inverter o detto convertitore C.C./C.A., deputato a convertire la tensione continua (DC) in uscita dal pannello (solitamente 12 o 24 volt) in una tensione alternata (AC) più alta (in genere 110 o 230 volt per impianti fino a qualche kW, a 400 volt per impianti con potenze oltre i 5 kW)

Grid-connect o impianto connesso alla rete elettrica
Questa famiglia identifica quelle utenze elettriche già servite dalla rete nazionale in AC (corrente alternata), ma che immettono in rete la produzione elettrica risultante dal loro impianto fotovoltaico, opportunamente convertita in corrente alternata e sincronizzata a quella della rete.
I principali componenti di un impianto fotovoltaico connesso alla rete sono:

• Campo fotovoltaico, incaricato a raccogliere energia attraverso moduli fotovoltaici disposti a favore del sole;
• Inverter, deputato a stabilizzare l'energia raccolta, a convertirla in corrente alternata e ad iniettarla in rete;
• Quadristica di protezione e controllo, da situare in base alle normative vigenti tra l'inverter e la rete che questo alimenta.
•   I cavi di connessione, componente spesso sottovalutata, che devono presentare un'adeguata resistenza ai raggi UV ed alle temperature.

Caratteristiche dell'impianto
La potenza nominale di un impianto fotovoltaico si misura con la somma dei valori di potenza nominale di ciascun modulo fotovoltaico di cui è composto il suo campo, e l'unità di misura è il chilowatt (simbolo: kW).
La superficie occupata da un impianto fotovoltaico è in genere poco maggiore rispetto a quella occupata dai soli moduli fotovoltaici, che richiedono, con le odierne tecnologie, circa 8 m² / kW (Significa che occorrono circa 8 m² per realizzare 1kW).
Da osservare che esistono più tipi di celle solari ed ogni tipologia di cella ha un tipico "consumo" in termini di superficie (per esempio con le tecnologie a silicio amorfo oltre i 20 m² / kW). Negli impianti su terreno o tetto piano, è prassi comune distribuire geometricamente il campo su più file, sollevate singolarmente verso il sole, in modo da massimizzare l'irraggiamento captato dai moduli.
In entrambe le configurazioni di impianto, ad isola o connesso, l'unico componente disposto all'esterno è il campo fotovoltaico, mentre regolatore, inverter e batteria sono tipicamente disposti in locali tecnici predisposti.
Curiosità: per massimizzare la captazione dell'irraggiamento solare si progettano e si realizzano sempre più moduli fotovoltaici ad 'inseguimento' solare che adattano cioè l'inclinazione del pannello all'inclinazione dei raggi solari durante il giorno e la stagione.
La prassi vuole che gli impianti fotovoltaici vengano suddivisi per dimensione in 3 grandi famiglie, con un occhio di riguardo soprattutto a quelli connessi alla rete:

• Piccoli impianti: con potenza nominale inferiore a 20 kW;
• Medi impianti: con potenza nominale compresa tra 20 kW e 50 kW;
• Grandi impianti: con potenza nominale maggiore di 50 kW.

Questa classificazione è stata in parte dettata dalla stessa normativa italiana del Conto energia, tuttavia il "Nuovo conto energia" del Febbraio 2007 definisce tre nuove tariffe incentivanti: da 1 a 3 kW, da 3 a 20 kW e oltre i 20 kW.

Stime e fattibilità in larga scala

Le stime del consumo elettrico italiano per il 2008 sono di 339,5 TWh (miliardi di kWh) e sono stati prodotti circa 58 TWh da fonti rinnovabili. Per il fotovoltaico, al termine del 2010, risultava installata una potenza di picco pari a 3470 MW, con una produzione di 1,9 TWh, valore quasi triplicato rispetto ai 0,67 TWh prodotti nel 2009 (questo fa capire di quanto il fenomeno sia in ascesa e di quanta importanza viene data all'energia prodotta da fonti rinnovabili in particolar modo al fotovoltaico).
Secondo vari studi effettuati nel 2004, per coprire il consumo energetico elettrico italiano sarebbero necessari 1.861 km² pari allo 0,62% del territorio italiano (supponendo 1500 ore di insolazione all'anno che generi la potenza di picco e 8 m² per kWp).


Il principale ostacolo all'installazione di questo tipo di impianti è stato, per lungo tempo, l'alto costo degli impianti stessi e di conseguenza dell'energia prodotta. Tali limiti sono stati largamente compensati negli ultimi anni dalla produzione in più larga scala, conseguenza diretta dell'incentivazione offerta alla produzione di energia solare che ha portato ad un sostanziale abbattimento dei costi.
Molte speranze si possono ragionevolmente riporre nel fotovoltaico, integrato con gli altri sistemi di energia rinnovabile, nella sostituzione graduale delle energie fossili, ormai in via di esaurimento. Segnali di questo tipo provengono da diverse esperienze europee. In Germania in particolare, leader mondiale del settore, sono state avviate molte centrali elettriche fotovoltaiche utilizzando zone dismesse o tetti di grandi complessi industriali.

FINE PRIMA PARTE

(Nella seconda parte tratteremo le caratteristiche dei moduli fotovoltaici da vicino e parleremo del conto energia)
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News Eolico: Nanotubi di carbonio e poliuretano per turbine eoliche più leggere a super rendimento

Una svolta nel settore della produzione di energia elettrica dal vento potrebbe giungere a breve e portare novità importanti in questo campo.
Le turbine eoliche attualmente impiegate hanno ottime capacità di raccolta del vento: più sono grandi, più vento riusciranno a catturare e più energia elettrica genereranno.
Il problema risiede nel fatto che le maggiori dimensioni portano inevitabilmente ad un peso maggiore con conseguente diminuzione dell’efficienza delle stesse.
Gli scienziati del Case Western Reserve University stanno risolvendo il problema adottando i nanotubi di carbonio nella costruzione delle future pale eoliche che risultano molto più leggere e resistent di quelle attualmente in commercio.
I nanotubi di carbonio vengono già impiegati nella costruzione di telai per super-biciclette o per creare racchette da tennis dalle altissime prestazioni.
La caratteristica principe di questo materiale è l’incredibile leggerezza unita ad una impressionante resistenza alla trazione ed alle sollecitazioni in generale: fino a 5 volte la tenuta della fibra di carbonio e fino a 60 volte quella dell’alluminio.
I testi condotti hanno evidenziato come il mix formato da nanotubi di carbonio e poliuretano, sia quasi 8 volte più longevo e resistente alle microfratture del composto resina epossidica-vetroresina, più utilizzato in queste creazioni; altri test di comparazione, con un altro materiale tra i più usati per realizzare le pale, il vinilestere-vetroresina, hanno dato esito positivo.
Marcio Loos ha aggiunto dei nanotubi di carbonio alla miscela di poliuretano di una pala, costruendo un prototipo della stessa forma di una pala commerciale da 400 W, usando la tecnica del “sotto vuoto”.
Con una struttura più leggera diventa possibile aumentare le dimensioni del rotore e, quindi, costruire pale più grandi, oppure azionare le pale con un vento di minore forza. In entrambi i casi le pale diventano capaci di produrre più energia.
Anche il rinforzo della pala aumenta la resa, perché impedisce la deformazione meccanica e, quindi, mantiene la forma ottimale per catturare il vento, senza sprecare energia in deformazioni e senza farsi scappare il vento. 
I test di stress hanno mostrato che il poliuretano ai nanotubi resiste molto meglio delle resine epossidiche o estere vinilico rinforzati con la fibra di vetro. Molto positivi anche i test di delaminazione e velocità di crescita delle fratture.
In definitiva, l’uso dei nanotubi di carbonio comporterebbe un enorme risparmio, in termini di peso, tale da rendere più veloci e far guadagnare più spinta alle nuove turbine.

News Fotovoltaico: Nuovo parco fotovoltaico costruito su una ex discarica

Barricalla, società che gestisce il principale impianto di smaltimento di rifiuti industriali d’Italia sita in Collegno, ha inaugurato oggi il suo primo parco fotovoltaico alle porte di Torino.
Il Parco ha riqualificato un’area dove prima sorgeva una discarica; l’intervento effettuato in due tempi interessa una superficie di circa 5 ettari: 4.680 mq di superficie fotovoltaica, 2.925 moduli di ultima generazione raggruppati in 325 stringhe, per una potenza di 936 KW, in grado di produrre a regime oltre 1,12 GWh all’anno. Un terzo coprirà l’intero fabbisogno di energia dell’azienda, mentre il rimanente sarà immesso nella rete ENEL.

News Fotovoltaico: Sostituito il Bivacco Giusto Gervasutti con uno nuovo di concezione moderna ed avveniristica

Situato nel comune di Courmayeur (AO), in Val Ferret, nel massiccio del Monte Bianco, a 2835m.
Fondato su un piccolo isolotto roccioso emergente dal ghiacciaio del Fréboudze ed è intitolato all'alpinista friulano Giusto Gervasutti.
Il nuovo bivacco Gervasutti ideato dagli architetti Luca Gentilcore e Stefano Testa si colloca nell’ambito del progetto Leap (Living Ecological Alpine Pod) il cui scopo è quello di realizzare bivacchi modulari ed ecosostenibili. 
La struttura, commissionato dal CAI Torino, è realizzata in materiale composito con una scocca modulare in sandwich composito e organizzata internamente in quattro ambienti (ingresso, locale per il pranzo, 2 camerate con 12 posti letto) per un totale di trenta metri quadri di 1980 chili di peso. Tale impostazione costruttiva derivata dalle esperienze nautiche ed aeronautiche, consentirà al nuovo bivacco di resistere maggiormente nel tempo alle condizioni dell’alta quota. In più sarà attivo un sistema dedicato di autodiagnosi e di rilevamento di dati ambientali interni ed esterni, ed un punto di chiamata di soccorso.
Il progetto è estremamente innovativo sia a livello strutturale (i vari pezzi che lo compongono sono stati realizzati a valle per poi essere elitrasportati fino sulla parete), sia a livello energetico, in quanto è alimentato da un impianto fotovoltaico in grado di renderlo autosufficiente tutto l’anno. Per la progettazione e realizzazione è stata coinvolta l’azienda EDF ENR Solare, joint venture italiana del gruppo EDF specializzata in impianti fotovoltaici su tetto e altre strutture, che ha supportato il CAI con un’attività di consulenza e sponsorizzato la posa del bivacco.
L’impianto installato ha una potenza di 2,4 kWp e i 24 moduli che lo compongono sono formati da celle fotovoltaiche annegate in un polimero speciale che ne consente la massima flessibilità. L’energia prodotta sarà utilizzata per alimentare l’impianto di illuminazione e le prese elettriche, nonché la piastra da cucina e il computer di bordo previsti per gli alpinisti  ospiti del nuovo Gervasutti. Il consumo fisso giornaliero (escluso l’autoconsumo batteria) è previsto in circa 800 Wh.
Un ulteriore elemento innovativo è dato dal parco batterie. Usate per la prima volta per un impianto in isola e realizzate in sodio e nichel, sono completamente riciclabili e ad alta sicurezza. Ogni batteria (protetta da un
cappotto esterno in silice microporosa, completamente riciclabile e a zero emissioni di CO2) è equipaggiata con un software per il controllo e il monitoraggio attraverso una scansione all’ora. Anche i pannelli sono tutti indipendenti e ciascuno ha un suo regolatore, in modo tale da non bloccare il funzionamento dell’intero impianto se un singolo pannello fosse limitato dall’ombra o dalla neve.

 

In Australia corsa delle auto solari

Ha preso il via a Darwin, in Australia, il campionato mondiale per auto ad energia solare. Partecipano 40 team da 22 paesi del mondo; i concorrenti dovranno coprire la distanza fra Darwin e Adelaide, circa 3000 km più a sud. Le auto in competizione devono muoversi sfruttando esclusivamente l'energia solare o recuperando l'energia cinetica del veicolo.
La corsa, denominata  "World Solar Challenge", attraversa l'Australia partendo da Darwin fino ad Adelaide la sede di arrivo. La competizione è riservata solo ai veicoli che si muovono grazie ai pannelli solari.

Da Nord a Sud attraverso condizioni climatiche estreme: caldo intenso, vento contrario, nuvole, possibili piogge e imprevisti metteranno alla prova i prototipi e le capacità strategiche dei team, cui spetta la valutazione costante della velocità del veicolo in funzione dell'energia disponibile.

Una sfida scandita da regole ben precise: si corre su strade aperte al traffico, dalle 8 alle 17 momento in cui, sotto il controllo dei commissari di gara, i team si accampano ai lati della strada per passare la notte sotto la coperta stellata del deserto australiano.

Il World Solar Challenge è una competizione molto diversa dalle altre: ciò che la contraddistingue è lo spirito di collaborazione tra i team e la condivisione di esperienze diverse che rende questa gara un momento unico di sviluppo e approfondimento delle conoscenze di ciascuna squadra nel campo della mobilità ad emissioni zero.
 

Il World Solar Challenge 2011, che si svolgerà dal 16 al 23 ottobre, parlerà anche italiano. Infatti, è stata presentata Emilia II, la vettura che rappresenterà l'Italia, e che possiede nel proprio DNA un pizzico di Ferrari. Un pedigree nobile, dunque. Non a caso, il veicolo è stato svelato al Museo Ferrari di Maranello, e all'interno del team Onda Solare, che gestisce il progetto, c'è una rappresentanza dell'Ipsia “Alfredo Ferrari”, creato proprio dal Drake negli anni '40, per formare tecnici altamente specializzati nel settore dell'industria automotive.

Emilia II, sviluppata dall'Università di Bologna, con il contributo di un pool di piccole aziende, è alimentata da 6 metri quadri di celle fotovoltaiche al silicio da 1,3 kW: Il trasferimento di energia nelle batterie è assicurato da un complesso sistema elettronico. Il massimo rendimento energetico viene realizzato anche grazie a una sapiente aerodinamica per il corpo vettura.

Per ogni tappa, ogni giorno, quattro piloti si alterneranno alla guida di Emilia II sotto la scorta attenta dei mezzi d'appoggio con lo scopo di tagliare per primi il traguardo di Adelaide.

E' possibile seguire la gara in tempo reale grazie al gps collegato al sito www.ondasolare.com

News Fotovoltaico: Siena stanzia 300 mila euro per fotovoltaico di piccola taglia

Per il quarto anno consecutivo, l'amministrazione provinciale ha scelto di investire oltre 300 mila euro, grazie alle risorse messe a disposizione dalla Fondazione Monte dei Paschi di Siena, in un nuovo bando per l’erogazione di contributi in conto capitale rivolti a cittadini e imprese che scelgono di realizzare impianti a basso impatto ambientale. Dal 2008, grazie ai precedenti bandi, sono stati realizzati in tutto il territorio 546 impianti, con una potenza istallata complessiva di 3419,03 kWp e una capacità di produzione di energia elettrica pari a 4.273 MWh e 2.350 tonnellate di CO2 all’anno evitate.
Al Bando 2011 potranno partecipare privati, condomini di unità abitative e/o edifici e piccole e medie imprese con sede operativa in provincia di Siena. Sono tre le tipologie di impianti che potranno essere ammesse ai finanziamenti: gli impianti “su edifici” e gli impianti “integrati con caratteristiche innovative”, gli impianti “a concentrazione”.

“L’approvazione del nuovo bando – ha detto il presidente della Provincia di Siena, Simone Bezzini - conferma la ferma volontà di questa amministrazione di supportare le azioni a sostegno dell’obiettivo “Siena Carbon Free 2015”, che sta trovando una sempre maggiore convergenza negli enti locali, tra gli imprenditori e tra i cittadini del territorio." "Siena Carbon Free 2015" ha l'obiettivo, anche attraverso l’istituzione di un premio, di sensibilizzare i cittadini e di aumentare la consapevolezza che è anche attraverso modeste modifiche delle abitudini quotidiane che ognuno di noi può contribuire alla riduzione delle emissioni” Il progetto “Siena Carbon Free 2015” è stato ammesso alla fase finale del “LivCom Awards” che si svolgerà a Seul, Corea del Sud, dal 27 ottobre al 1° novembre.
Il testo del bando è on line sul sito della Provincia di Siena (CLICCA QUI PER VISUALIZZARE IL BANDO)

(fonte ecosportello.org)

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News Fotovoltaico: A Londra un ponte sul Tamigi con 4.400 pannelli solari

È partito il progetto per l'installazione di 4.400 pannelli solari sulla copertura della stazione ferroviaria di Blackfriars, che sorgerà sul ponte vittoriano che attraversa il Tamigi.
Nel 2012 è prevista la conclusione dei lavori e la struttura ospiterà una superficie di 6mila metri quadri di moduli fotovoltaici, prodotti dalla Sanyo Electric, in grado di produrre ogni anno circa 900mila chilowattora di energia elettrica. L’opera sarà la più grande installazione solare di Londra. La fermata di Blackfriars è al centro di un più ampio programma di ristrutturazione, dal momento che è chiusa dal 2009 per la necessità di interventi di restauro. Il costo per realizzare gli interventi previsti dal progetto ammonta a circa 7,3 milioni di sterline, finanziato dal dipartimenti dei trasporti e dell’ambiente.
Il progetto di ristrutturazione della nuova stazione è stato elaborato in un’ottica di efficienza e risparmio energetico. Oltre alla copertura fotovoltaica saranno installati nell'edificio anche dei “camini solari” per permettere la penetrazione dei raggi del sole e favorire l'uso di illuminazione naturale. La stazione, inoltre, sarà attrezzata con un impianto di recupero dell'acqua piovana. Tutti accorgimenti che, secondo i progettisti, permetteranno di dimezzare il consumo elettrico di Blackfriars e di tagliare le emissioni di CO2 di circa 511 tonnellate all’anno. L'obiettivo più generale dei costruttori e della Network Rails è quello di ridurre le emissioni per passeggero del 25% entro il 2020.
“Blackfriars Bridge è il luogo ideale per il solare, con una nuova vasta e iconica superficie di copertura, proprio nel cuore di Londra”, ha commentato Derry Newman, amministratore delegato della Solarcentury, l'impresa inglese che ha ottenuto l'appalto. Al momento, esiste al mondo un solo altro “ponte solare”, la passerella Kurilpa di Brisbane, in Australia, anche se all'inizio di quest'anno 16mila pannelli solari sono stati installati sulla sommità di un tunnel ferroviario in Belgio, producendo una quantità di energia solare in grado di alimentare tutti i treni del Paese per un giorno all'anno.
(fonte ecosportello.org)

La produzione di energia elettrica in Italia (PARTE 1)

Inanzi tutto vi dico subito che è un argomento moooolto vasto e l'articolo che ho preparato è di conseguenza lunghetto... Vi assicurò, però, che vale la pena dargli un'occhiata per avere una giusta visione della produzione energetica italiana. Per semplificarvi le cose ho diviso in 2 parti il post.

Bene ora affrontiamo questa tematica molto importante e problema di tutti!
Perché problema?  Semplicemente poiché in Italia la produzione di energia elettrica avviene per circa il 75% con l'utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili (i famosi combustibili fossili quali carbone, petrolio e gas naturale) in gran parte importati dall'estero e in misura minore con fonti rinnovabili; il restante fabbisogno elettrico viene coperto con l'acquisto di energia elettrica dall'estero, trasportata nel paese attraverso l'utilizzo di elettrodotti e diffusa tramite la rete di distribuzione elettrica.

Consumi, potenza richiesta e potenza installata

L'Italia nel 2010 ha avuto consumi per circa 346.223 GWh di energia elettrica. Tale dato è il cosiddetto "consumo o fabbisogno nazionale lordo" e indica l'energia elettrica di cui ha bisogno il Paese per far funzionare qualsiasi impianto o mezzo che abbisogni di energia elettrica. Il dato di consumo nazionale lordo contiene una percentuale pari al 12,9% di energia importata dall'estero (ovvero, al netto delle esigue esportazioni, circa 44.160 GWh annui nel 2010), che incide per il 13,4% sul valore dell'energia elettrica richiesta

Per quanto riguarda invece la potenza richiesta, l'Italia ha bisogno mediamente di circa 39,5 GW di potenza elettrica lorda istantanea. Tali valori oscillano tra la notte e il giorno mediamente da 22 a 52 GW, con punte minime e massime rispettivamente di 20,7 e 56,4 GW. Tali valori, tuttavia risentono della riduzione della richiesta di energia riscontrata negli anni 2008-2009 e solo parzialmente recuperata nel 2010 a causa della crisi economica internazionale; il picco della potenza richiesta si è difatti avuto nel 2007 con la punta massima di 56,82 GW.

Il fabbisogno nazionale lordo di energia elettrica è stato coperto nel 2010 per il 67,2% attraverso centrali termoelettriche che bruciano principalmente combustibili fossili in gran parte importati dall'estero (di questi piccole percentuali - inferiori al 2% - fanno riferimento a biomassa, rifiuti industriali o civili e combustibile nazionale). Un altro 20,6% viene ottenuto da fonti rinnovabili (idroelettrica, geotermica, eolica e fotovoltaica) per un totale di energia elettrica di produzione nazionale lorda di circa 302.062 GWh annui (2010). La rimanente parte per coprire il fabbisogno nazionale lordo (346.223 GWh) è importata dall'estero nella percentuale già citata del 12,9%.

Per quanto riguarda la potenza installata (ovvero la potenza massima erogabile dalle centrali), l'Italia è tecnicamente autosufficiente; le centrali esistenti a tutto il 2010 sono infatti in grado di erogare una potenza massima netta di circa 106 GW contro una richiesta massima storica di circa 56,8 GW (picco dell'estate 2007) nei periodi più caldi estivi. Secondo i dati 2010 tale potenza massima teorica non è quindi stata sfruttata interamente e la potenza media disponibile alla punta stimata è stata di 69,3 GW. La differenza tra la potenza teorica massima e la stima della potenza media disponibile è in parte dovuta a diversi fattori tecnici e/o stagionali (tra questi vi sono guasti, periodi di manutenzione o ripotenziamenti, così come fattori idrogeologici per l'idroelettrico o stime riguardanti l'aleatorietà della fonte per l'eolico e il fotovoltaico, ma anche il ritardo nell'aggiornamento delle statistiche sulle centrali), mentre in parte è dovuta anche al fatto che alcune centrali (soprattutto termoelettriche) vengono tenute ferme "a lungo termine" in quanto, come detto, con gli impianti in esercizio si è già in grado di coprire la richiesta. In particolare, secondo la definizione di Terna, la potenza media disponibile alla punta è la potenza che è stata erogata in media dagli impianti di generazione per far fronte alle punte giornaliere del periodo invernale.

Nonostante le suddette situazioni contingenti e/o stagionali, vi è una sovrabbondanza di impianti di produzione, già cresciuti del 28,8% fra il 2002 ed il 2008: Terna prevede che il carico massimo in caso di "estate torrida" nel 2019 sarà pari 72 GW in uno scenario definito "di sviluppo", cioè nelle condizioni di maggior consumo e minor risparmio ed efficienza energetica.

  

Tipologie di fonti energetiche primarie utilizzate

Energie non rinnovabili

Come abbiamo detto la produzione non rinnovabile italiana è costituita esclusivamente dalla produzione di energia attraverso la combustione di combustibili fossili in centrali. Tale aliquota costituisce il 76,5% della produzione totale nazionale, il 69,9% dell'energia elettrica richiesta e al 66,7% del fabbisogno nazionale lordo.

Secondo le statistiche di Terna, società che dal 2005 gestisce la rete di trasmissione nazionale, la maggior parte delle centrali termoelettriche italiane sono alimentate a gas naturale (66,2% del totale termoelettrico nel 2010), carbone (17,2%) e derivati petroliferi (4,3%). Percentuali minori (circa il 2%) fanno riferimento a gas derivati e a un generico paniere di "altri combustibili" solidi (circa il 10,4%) in cui sono comprese diverse fonti combustibili "minori", sia fossili che rinnovabili (biomassa, rifiuti, coke di petrolio, Orimulsion, bitume e altri).

È da notare come le percentuali relative ai tre principali combustibili siano cambiate radicalmente in pochi anni (1994-2007); solo nel 1994, gas naturale, carbone e petrolio "pesavano" rispettivamente il 22%, l'11% e il 64%. Si può notare come, accanto ad un discreto aumento dell'utilizzo del carbone, ci sia stata una radicale inversione dell'importanza relativa tra petrolio e gas naturale, il cui utilizzo è cresciuto fortemente sia in termini assoluti che percentuali. Oggi gran parte delle centrali termoelettriche vengono concepite in maniera di poter utilizzare più combustibili, in maniera da poter variare in tempi relativamente rapidi la fonte combustibile (sebbene negli ultimi anni moltissimi cicli combinati non possano accettare carbone o petrolio o altri combustibili diversi dal gas).

Tale politica è conseguita da considerazioni circa il costo, la volatilità dei prezzi e la provenienza da regioni politicamente instabili del petrolio; l'Italia non dispone infatti di consistenti riserve di combustibili fossili e quindi la quasi totalità della materia prima combustibile utilizzata viene importata dall'estero. Non deve inoltre essere trascurato il minor impatto ambientale del gas rispetto al petrolio, soprattutto alla luce dei dettami del Protocollo di Kyōto e degli accordi europei in materia ambientale.

Attualmente l'Italia figura come il quarto importatore mondiale di gas naturale, proveniente principalmente dalla Russia e dall'Algeria, con quote minori da Libia, Paesi Bassi, Qatar e Norvegia; il potenziamento del gasdotto sottomarino Greenstream dovrebbe in futuro far crescere ulteriormente la quota di gas importata dalla Libia (?).

Nonostante ciò, l'Italia nel 2007 era ancora classificato come il paese europeo maggiormente dipendente dal petrolio per la produzione di energia elettrica; è inoltre il settimo importatore mondiale di petrolio e il nono importatore mondiale di carbone.

Energie rinnovabili

La maggior parte dell'energia elettrica prodotta in Italia con fonti rinnovabili deriva dalle fonti rinnovabili cosiddette "classiche". Le centrali idroelettriche (localizzate principalmente nell'arco alpino e in alcune zone appenniniche) producono il 15,8% del fabbisogno energetico lordo; le centrali geotermoelettriche (essenzialmente in Toscana) producono l'1,6% della potenza elettrica mentre tra le "nuove" fonti rinnovabili l'eolico (con parchi eolici diffusi principalmente in Sardegna, Sicilia e nell'Appennino meridionale), produce il 2,6% della potenza elettrica richiesta. Percentuali minori (sebbene in forte crescita) vengono prodotte con il solare in impianti connessi in rete o isolati (1906 GWh nel 2010, pari a circa lo 0,5% del totale, considerando anche il contributo degli impianti in Conto energia). È da notare che, per quanto riguarda la "potenza eolica" cumulata a fine 2010, l'Italia, con 5797 MW, si colloca al terzo posto in Europa (dopo Germania e Spagna) e sesto nel mondo, mentre per quanto riguarda il fotovoltaico, con 3470 MW (sempre a fine 2010), l'Italia è ancora terza in Europa (sempre dietro Germania e Spagna) e quarta al mondo. Nel corso del 2011 la potenza fotovoltaica installata sta tuttavia crescendo in maniera ancora più sostenuta, con oltre 9600 MW cumulati ad agosto 2011.

Infine, negli ultimi anni è cresciuta la quota di energia elettrica generata in centrali termoelettriche o inceneritori dalla combustione di biomasse, rifiuti industriali o urbani. Tale fonte (generalmente compresa nel computo generale delle "termoelettriche") è passata da una produzione quasi nulla nel 1992, fino a superare la quota geotermoelettrica nel 2008, per giungere fino al 2,86% dell'energia elettrica richiesta nel 2009. Circa il 37% di tale aliquota è riconducibile ad energia ottenuta a partire dai cosiddetti "RSU" biodegradabili, mentre la parte restante è relativa agli altri scarti e rifiuti o biomassa comunque di natura organica.

In conclusione, considerando tutti i contributi, la quota "rinnovabile" italiana giunge fino al 23,4% della produzione totale nazionale, al 21,4% dell'energia elettrica richiesta e al 20,4% del fabbisogno nazionale lordo. Nella conferenza europea di Berlino (2004), la UE ha stabilito i propri obiettivi riguardo alle fonti rinnovabili. Il risultato da raggiungere è quello di coprire con tali fonti, entro il 2020, il 20 per cento del consumo totale di energia.

Scambi con l'estero

Nonostante il parco centrali italiano sia in grado di coprire il fabbisogno interno, l'Italia nel 2009 è stata il primo paese al mondo per importazione netta di energia elettrica in valore assoluto (seguita dal Brasile e dagli USA). L'Italia importa una quantità di potenza elettrica media che, durante l'anno (escludendo i periodi non lavorativi), può avere un minimo giornaliero inferiore ai 4000 megawatt (fase notturna) fino ad un massimo di oltre 7500 megawatt (fase diurna), con una capacità netta trasmissibile che ha il suo minimo (3800 MW) nel mese di agosto in fase notturna e un massimo di 8000 MW in fase diurna invernale, per un totale di circa 45000 GWh netti all'anno.

Va comunque menzionato che la stessa ENEL è in alcuni casi anche comproprietaria di alcuni impianti di produzione esteri; tale elettricità sarebbe dunque in questi casi ancora dell'ENEL sebbene prodotta fuori dai confini nazionali.

L'importazione non è sempre proporzionale alla richiesta: il fabbisogno energetico italiano viene sostenuto da corrente prodotta all'estero per un'aliquota che può oscillare tra meno del 10% in fase diurna fino a punte massime del 25% durante la notte. Tale importazione avviene da quasi tutti i paesi confinanti, anche se le quote maggiori sono quella proveniente dalla Svizzera e, a seguire, dalla Francia (è da notare, tuttavia che attraverso la Svizzera viene veicolata anche parte dell'energia francese richiesta dall'Italia vista l'insufficienza degli elettrodotti diretti); considerando dunque questi due Paesi insieme, da Francia e Svizzera circa il 75% di tutta l'importazione italiana di elettricità.

Parte di questa energia (in particolare quasi il 40% di quella "svizzera" e l'87% di quella "francese") viene prodotta con centrali nucleari.

Dai dati pubblicati da Terna riguardanti il 2010 si ricava infine che l'energia elettrica importata è diminuita rispetto al 2009 (circa l'1,8% in meno), a fronte di un incremento della produzione nazionale, ripartito su quasi tutte le fonti energetiche.

Fine primo tempo....

La produzione di energia elettrica in Italia (PARTE 2)

Secondo tempo....

Problematiche

Costo

Secondo dati riferiti al gennaio 2007, in Italia la corrente elettrica per uso domestico ha il costo medio, al netto della tassazione, più alto di tutta l'Unione Europea (165,8 €/MWh); il costo medio europeo si attesta infatti attorno ai 117-120 €/MWh con un minimo in Bulgaria pari a 54,7. Includendo la tassazione, l'Italia passa - sempre in media - al secondo posto, preceduta solo dalla Danimarca e seguita da Paesi Bassi, Germania e Svezia.

Dipendenza

Considerando sia i combustibili sia l'energia elettrica importata, l'Italia dipende dall'estero per circa il 78% della propria energia elettrica per l'anno 2010. Tale valore viene dato dalla quota di generazione termoelettrica (fatto salvo i contributi relativi a combustibile nazionale, combustione di biomasse e rifiuti), più gli scambi di energia con l'estero.

Tuttavia, va osservato che, anche modificando il mix energetico, non sono possibili sostanziali variazioni di questa percentuale: che si parli di carbone, petrolio, uranio o metano, le riserve italiane sono comunque molto inferiori al reale fabbisogno, per cui l'approvvigionamento avverrebbe comunque principalmente dall'estero. In pratica, l'unica modalità di generazione dell'energia che potrebbe realmente considerarsi "interna" è quella che fa affidamento sulle fonti rinnovabili.

Questa situazione è comune alla gran parte dei paesi europei, dipendenti comunque da paesi extraeuropei per l'importazione di idrocarburi o uranio.

Complessivamente, la bolletta energetica italiana (cioè il costo complessivo sostenuto dal Paese per le importazioni nette di prodotti energetici, non solo per la generazione elettrica) nel 2010 è stato pari a 51,7 miliardi di euro, ovvero il 3,3% del prodotto interno lordo.

Ridurre drasticamente la dipendenza dalle fonti fossili sembra ad oggi estremamente difficile, in quanto in tutto il mondo industrializzato esse sono alla base della disponibilità di energia, anche nei paesi dotati di un vasto parco nucleare (la Francia ad esempio consuma complessivamente più petrolio dell'Italia). Va infatti ricordato che la produzione elettrica costituisce solo una frazione dei consumi totali di fonti fossili di un Paese, diffusamente e direttamente utilizzati anche nell'autotrazione e nella propulsione navale e aeronautica.

Le fonti energetiche rinnovabili di tipo "classico" (energia idroelettrica e energia geotermica) sono state già quasi completamente sfruttate dove ritenuto conveniente e quindi sensibili miglioramenti in questo campo non sono immaginabili.

Le fonti energetiche rinnovabili "nuove" (in particolare eolico e solare), seppure con favorevoli ratei di crescita, sono ancora lontane dal fornire contributi percentualmente significativi. Altre fonti rinnovabili molto interessanti, come il solare termodinamico (con una produzione più costante e tecnicamente meno complesso del fotovoltaico), lo sfruttamento delle onde marine o l'eolico d'alta quota, al momento sono in Italia ancora allo stato di prototipi oppure non hanno ancora raggiunto adeguata diffusione.

La combustione di biomassa è un altro settore in cui si notano buoni. Anche la termovalorizzazione di rifiuti, sebbene (come per le biomasse) non dia problemi di "non programmabilità" o di costi, non si prevede che possa in futuro fornire più che contributi comunque marginali.

Nel 2008 il governo Berlusconi ha manifestato l'intento di ritornare alla produzione di energia da fonte nucleare con la definizione della "Strategia energetica nazionale", ipotizzando la costruzione di dieci nuovi reattori, al fine di coprire fino al 25% del fabbisogno nazionale. Tuttavia nel 2011, a seguito dell'impressione provocata dall'incidente di Fukushima Daiichi, il Consiglio del ministri, con un decreto legge ha sospeso gli effetti del D.Lgs. n. 31/2010 sulla localizzazione dei siti nucleari, stabilendo inoltre una moratoria di 12 mesi del programma nucleare italiano. Solo pochi mesi dopo infine un referendum popolare, con il 54% di votanti e una maggioranza di oltre il 94%, ha abrogato le norme inerenti il nucleare del cosiddetto decreto Omnibus, determinando quindi la chiusura definitiva del nuovo programma nucleare.

Non è d'altra parte ipotizzabile una grande diffusione delle centrali termoelettriche a carbone (politica che si scontrerebbe con gli obiettivi posti all'Italia dal protocollo di Kyōto).

In conclusione la prospettiva della produzione energetica in Italia si affida inevitabilmente ad energie con derivazione da fonti rinnovabili poiché come sappiamo i combustibili fossili hanno per contro importanti svantaggi:

• sono inquinanti. Una forma di inquinamento è data dalla diffusione in atmosfera di sostanze associate naturalmente a questi combustibili. Per esempio la liberazione di anidride solforosa (SO₂) responsabile del fenomeno delle piogge acide.
• Il loro utilizzo determina un incremento della quantità di CO₂ in atmosfera, un gas non direttamente inquinante, ma oggi considerato come il maggiore imputato del surriscaldamento globale. La quantità di CO₂ emessa dipende dal tipo di combustibile utilizzato, a parità di energia prodotta il carbone produce una quantità quasi doppia di anidride carbonica rispetto al gas naturale.
• non sono risorse rinnovabili, dato che il processo di fossilizzazione della sostanza organica è estremamente lungo e la quantità che oggi si fossilizza è trascurabile rispetto ai fabbisogni energetici della società in cui viviamo.

Questo comporta un progressivo esaurimento dei giacimenti e quindi delle scorte disponibili, a fronte di un progressivo e costante aumento della domanda di energia (con conseguente aumento dei prezzi). L'aumento dei prezzi, la consapevolezza che le scorte disponibili sono destinate ad esaurirsi ed una maggiore sensibilità verso le tematiche ambientali, ha accentuato le politiche di diversificazione delle fonti dei singoli paesi, favorendo lo sviluppo di sistemi di approvvigionamento energetico alternativi ai combustibili fossili.

In più a favore del rinnovabile e del fotovoltaico in particolare vi riporto qui un dato:

il mercato del fotovoltaico ha oramai raggiunto una certa robustezza sia in termini di domanda (mondiale), sia per ciò che riguarda gli investimenti pubblici e privati in infrastrutture. In più il recente aggravio dei costi energetici sostenuti dagli utenti finali contribuisce allo sviluppo del fotovoltaico e delle energie rinnovabili in generale, in quanto avvicina i prezzi dell'energia fotovoltaica a quelli dell'energia elettrica ottenuta da fonti fossili. Se poi aggiungiamo anche il continuo sviluppo dell'efficienza delle celle fotovoltaiche, ecco che allora il quadro positivo prospettato dallo studio comincia a diventare più nitido. L'effettiva convenienza dell'energia fotovoltaica, passa proprio per la ricerca del miglioramento dell'efficienza dei moduli fotovoltaici, attualmente intorno al 15%.

Una delle ultime scoperte nel campo della ricerca dell'efficienza delle cellule fotovoltaiche è il cosiddetto effetto valanga. I ricercatori dell'Università di Tecnologia di Delft in Olanda, hanno utilizzato nanocristalli come semiconduttori, scoprendo che la capacità di produzione dei moduli solari con l'uso di questi semiconduttori viene quasi triplicata. Nei normali moduli fotovoltaici, un fotone (particella luminosa) riesce a rilasciare un solo elettrone, la creazione di questi elettroni liberi garantisce che la cellula solare funzioni e possa produrre energia. In linea teorica riuscendo ad aumentare il numero di elettroni rilasciati potremmo aumentare la resa del modulo fotovoltaico. L'effetto valanga mira proprio a questo, ovvero grazie all'utilizzo di particolari nanocristalli, riuscire a far si che il fotone arrivi a rilasciare anche due o tre elettroni. Questo potrebbe portare l'efficienza dei moduli fotovoltaici costruiti con i nanocristalli ad un massimo teorico del 44%, senza aumentare i costi di costruzione dei moduli. Se tutto ciò fosse confermato, i dati dello studio di Photon Consulting andrebbero ritoccati al rialzo e si passerebbe da un boom del fotovoltaico ad una vera e propria rivoluzione energetica fotovoltaica.
Fonti by (diversi articoli wikipedia)

News: Edilizia: sempre più Comuni puntano su innovazione energetica

Un'interessante notizia da leggere per capire quanto sia fiorente questo settore
 
Edilizia sempre più sostenibile nei Comuni italiani. Sono 839, infatti, le realtà locali che hanno deciso negli ultimi cinque anni di modificare i propri regolamenti edilizi per inserire nuovi criteri e obiettivi energetico-ambientali in modo da migliorare prestazioni e qualità del costruito. Una spinta dal basso e in costante crescita (erano 705 nel 2010 e 557 nel 2009), visto che nei primi 9 mesi del 2011 sono ben 134 le nuove amministrazioni che sono intervenute sui regolamenti edilizi. Nei territori dove sono in vigore questi strumenti innovativi vivono complessivamente oltre 20 milioni di cittadini, in città grandi e piccole.

Il dato arriva dall’Osservatorio ONRE (Osservatorio nazionale regolamenti edilizi per il risparmio energetico) di Legambiente e Cresme, presentato oggi alla Fiera di Bologna nell’ambito del SAIE. Una ricerca che da quattro anni fotografa il cambiamento in atto nella filiera delle costruzioni a partire proprio dalle novità introdotte nei regolamenti edilizi comunali per spingere una maggiore attenzione alla sostenibilità e qualità del costruire. I parametri presi in considerazione nell’analisi sono: isolamento termico, utilizzo di fonti rinnovabili, efficienza energetica degli impianti, orientamento e schermatura degli edifici, materiali da costruzioni locali e riciclabili, risparmio idrico e recupero acque meteoriche, isolamento acustico, permeabilità dei suoli e effetto isola di calore. A partire da quest’anno sono state introdotte nuove valutazioni che riguardano le prestazioni dei serramenti, la contabilizzazione del calore e la certificazione energetica, a sottolineare come nei Regolamenti Edilizi convergono aspetti tecnici e procedurali e vi s’incrociano competenze in materia di urbanistica, edilizia ed energia di Stato, Regioni e Comuni.

“I regolamenti edilizi comunali – ha dichiarato Edoardo Zanchini, responsabile energia e urbanistica di Legambiente – rappresentano sempre di più uno snodo fondamentale del processo edilizio e del cambiamento in corso nel modo di progettare e costruire in Italia. Questi risultati dimostrano che l’innovazione in questo settore sta andando avanti ma va accompagnata da una chiara politica nazionale che spinga a fare dell’edilizia un settore di punta della green economy, capace di creare lavoro e di riqualificare le città italiane. La sfida che abbiamo di fronte – ha aggiunto Zanchini – è di portare l’intero settore delle costruzioni a raggiungere gli obiettivi fissati dall’Unione Europea al 2021. Quando tutti i nuovi edifici dovranno essere progettati e costruiti in modo tale da avere bisogno di una ridotta quantità di energia per il riscaldamento e il raffrescamento, e in ogni caso prodotta da fonti rinnovabili. I regolamenti edilizi comunali sostenibili e le tante buone pratiche diffuse nelle città italiane dimostrano che l’obiettivo è raggiungibile e potrebbe permettere di aprire una nuova fase per il settore delle costruzioni, chiudendo definitivamente i conti con la stagione dell’abusivismo edilizio e del consumo di suolo dissennato”.

Da un punto di vista della distribuzione, è prevalente la diffusione di Comuni del centro-nord. Iniziano a crescere però anche i numeri delle regioni del sud, in particolare in alcune zone di Campania, Puglia e Sardegna. Al nord, in valori assoluti, è la Lombardia a mostrare la quantità più elevata di Comuni (223) seguita dall’Emilia-Romagna (121), Veneto (87) e Piemonte (64). Tra le norme regionali che spingono la certificazione e l’efficienza energetica, sono da segnalare le Province Autonome di Trento e Bolzano dove si è stabilito che per tutte le nuove costruzione la classe B è quella minima obbligatoria e dove la certificazione energetica è oggi una pratica diffusa e regolata secondo criteri precisi a cui seguono controlli e sanzioni. La Regione Emilia-Romagna che fissa obblighi per l’installazione di solare termico e fotovoltaico, per l’allacciamento a reti di teleriscaldamento e stabilisce limiti di trasmittanza per i nuovi edifici; ma anche Lombardia e Piemonte che impongono l’uso di energie rinnovabili per la produzione di acqua calda sanitaria, prevedono controlli e sanzioni per la certificazione energetica, la schermatura delle superfici vetrate nei nuovi edifici e limiti di trasmittanza delle pareti.

L’appuntamento per i dati e le analisi dell’Osservatorio ONRE è a Dicembre quando verrà presentato il bilancio finale con il Rapporto 2011 sull’innovazione energetica in edilizia.

Numeri e parametri del Rapporto ONRE

Isolamento termico: è tra i punti fondamentali da affrontare per il contenimento dei consumi energetici delle abitazioni ed è l’unico parametro affrontato in almeno un Comune per Regione.

Sugli 839 Comuni individuati, sono 608 quelli che prevedono obblighi sull’isolamento termico degli edifici. Anche il ricorso a tetti verdi inizia ad essere inserito nei Regolamenti Edilizi con 31 Comuni, tutti in Lombardia, dove per le nuove edificazioni è obbligatorio realizzare parte della copertura con “tetti giardino” per un miglior isolamento termico, stessa pratica incentivata in altri 20 Comuni.

Per quanto riguarda i serramenti ad alta efficienza l’obbligo è previsto in caso di sostituzione dei vecchi o di realizzazione di nuovi edifici in 278 Comuni.

Utilizzo fonti rinnovabili: risultati particolarmente importanti sono quelli raggiunti dalle energie rinnovabili. Infatti in ben 459 Comuni italiani si obbliga l’installazione di pannelli solari termici, mentre in 482 diventa obbligatorio per i nuovi edifici allacciare pannelli fotovoltaici.

Efficienza energetica in edilizia: sono 312 le amministrazioni locali che prevedono la promozione, l’incentivo o l’obbligo di allacciamento a una rete di teleriscaldamento, l’uso di pompe di calore o il collegamento a impianti di cogenerazione per il riscaldamento e la climatizzazione estiva delle case. In particolare sono 164 i Comuni in cui, se presente, si fa obbligo di allacciare gli edifici alla rete di teleriscaldamento.

Orientamento e schermatura degli edifici: sono 431 i Comuni che nei loro regolamenti affrontano il tema dell’orientamento e/o ombreggiatura delle superfici vetrate. In 15 vi è un esplicito divieto di costruire edifici o singole abitazioni con un unico affaccio verso nord.

Materiali da costruzione locali e riciclabili: 382 i Comuni i cui regolamenti edilizi prendono in considerazione l’origine dei materiali e l’energia impiegata per la loro produzione. In 324 viene promosso l’uso di materiali di provenienza locale, naturali e riciclabili o con un lungo ciclo di vita, mentre per 27 Comuni questo tipo di richiesta diventa obbligatoria.

Risparmio idrico e recupero acque meteoriche: Un aspetto molto considerato è quello della risorsa idrica. Infatti il recupero delle acque piovane, principalmente per l’irrigamento di giardini, ed il risparmio idrico, sono resi obbligatori in 463 Comuni italiani.

Isolamento acustico: 235 Comuni hanno deciso di affrontare l’argomento de corretto isolamento acustico negli edifici. Di questi, 158 prevedono un limite preciso alle emissioni acustiche da rispettare, 44 prevedono incentivi qualora si raggiungano livelli di isolamento acustico particolarmente elevati.

Permeabilità dei suoli ed effetto isola di calore: sono 188 i Comuni che trattano la permeabilità dei suoli nei loro regolamenti edilizi, punto fondamentale per impedire l’incremento delle temperature nella aree urbane, noto come effetto “isola di calore”, e di conseguenza per evitare un sempre crescente bisogno di impianti di climatizzazione nei mesi estivi. In particolare, il Comune di Bolzano ha introdotto, dal 2004, un indice di certificazione della qualità dell’intervento edilizio rispetto alla permeabilità del suolo e del verde (il R.I.E. Riduzione dell’impatto edilizio). La certificazione è obbligatoria per tutti gli interventi edilizi, sia residenziali sia produttivi.
(fonte ecosportello.org)

News Fotovoltaico ed eolico: due notizie importanti da cui trarre conclusioni!

Come da titolo vi riporto due notizie da due differenti fonti: 
Energia:92% degli italiani vuole il solare
Gli italiani guardano con favore crescente alle energie rinnovabili e vogliono che l'Italia punti sempre di più su fotovoltaico (92%) ed eolico (54%). E' quanto emerge dal 5/o rapporto 'Gli italiani e il solare'. Il 78% degli conosce il Conto Energia e cresce la sensibilita' anche nei confronti della bioedilizia, anche se la casa ecologica e' ritenuta una necessità (72%) ma non e' ancora una priorità.
Sui consumi casalinghi, inoltre, solo il 37% e' attento agli sprechi. (fonte ANSA)


Il boom dell’eolico in Giappone dopo Fukushima
Il Giappone dopo il disastro nucleare di Fukushima ha deciso di puntare sulle fonti rinnovabili. La risposta dei giapponesi è stata chiara con il loro “no grazie” all’energia atomica. Risultato di questa posizione è ovviamente l’importante sviluppo delle fonti rinnovabili, in particolare dell’eolico. In Giappone l’energia eolica conta su una tariffa di incentivazione tra le più alte a livello mondiale, parallelamente il governo sta definendo i piani di sviluppo dell’eolico galleggiante, in particolare proprio davanti a Fukushima.
Secondo le notizie diffuse dalle agenzie di stampa, il governo di Tokyo ha fatto sapere che ha intenzione di stanziare tra i 10 e i 20 milioni di Yen (95-190 milioni di euro) per implementare lo sviluppo di parchi eolici off-shore. Una parte di questi investimenti, secondo quanto spiega l’agenzia di stampa Bloomberg, sarà destinata a un progetto pilota del ministero giapponese dell’Economia che prevede sei aerogeneratori da 2 MW l’uno.
Il governo giapponese, sebbene riconosca che la tecnologia degli aerogeneratori galleggianti sia ancora in fase di sviluppo, è deciso a percorrere la strada dell’eolico marino perché convinto che in futuro sarà destinato a ricoprire un ruolo importante tra le fonti rinnovabili. L’obiettivo del governo, anche se non proclamato ufficialmente, è di raggiungere i 1000 MW marini entro il 2020, prevalentemente nelle acque del nord. Parte della potenza in progetto sarà realizzata con impianti eolici galleggianti.
L’agenzia di stampa Reuters ha citato i marchi Mitsubishi e Fuji Heavy Industries come i due candidati chiave per lo sviluppo del piano eolico. Ma a quanto pare Sasebo Heavy Industries dispone già di un prototipo di eolico galleggiante, nei pressi di Sasebo, a sud del paese, che ha sviluppato in collaborazione con l’Università di Kyoto. (fonte www.ecosportello.org)

I numeri sono chiari e le conclusioni facili! Il futuro della produzione energetica è nelle mani delle fonti rinnovabili (eolico e fotovoltaico in primis)! Richiedete informazioni, documentatevi e richiedete preventivi!
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News Fotovoltaico: Su Interporto Padova 'tetto' più grande Italia

Impianto da 12,3 milioni watt su coperture parcheggio ed edifici

PADOVA, 28 SET - E' stato inaugurato il tetto fotovoltaico piu' grande d'Italia con i suoi 12,3 milioni di Watt, distribuito sui tetti di 18 edifici e sette pensiline adibite al parcheggio auto dell'Interporto di Padova.

L'impianto produce energia e la immette in rete con una potenza prodotta tale che il 'tetto' dell'Interporto di Padova potra' dare energia elettrica a circa 4.000 famiglie. (Fonte ANSA).

Non male vero???  Allora pensate che come energia alternativa sia valida quella prodotta dal fotovoltaico?

Energie rinnovabili: facciamo chiarezza!

Come promesso oggi tratteremo l'argomento, purtroppo c'è ancora tanta confusione sulla tematica e ancora peggio non c'è una adeguata diffusione delle informazioni necessarie! Meno male che esiste internet...

Definiamo queste energie derivanti da fonti rinnovabili:

Con il termine energie rinnovabili si intendono quelle forme di energia generate da fonti di energia che si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future.

La principale caratteristica, quindi, delle fonti rinnovabili è una disponibilità e una capacità di rigenerazione superiori al consumo.

Sono dunque forme di energia alternative alle tradizionali fonti fossili e molte di esse hanno la peculiarità di essere anche energie pulite perché hanno un minore impatto sull'Ambiente e riducono sostanzialmente l’ immissione di sostanze nocive (tipo la CO2) in atmosfera.

Al contrario, quelle "non rinnovabili" sono limitate nel futuro poiché il rapporto tra il periodo di formazione non è equo (anzi) a quello del consumo attuale (in particolare fonti fossili come petrolio, carbone, gas naturale).  Sebbene "non fossile", l'energia nucleare non è catalogabile fra le rinnovabili poiché basata sullo sfruttamento di riserve combustibili limitate di origine minerale, in particolare per quanto riguarda l'energia da fissione e il ciclo di reazione che si basa sull'uranio-235 come combustibile. L'uranio-235 infatti costituisce solo lo 0,7% del totale dell'uranio presente in natura, e in base alle riserve di uranio fino ad oggi accertate si prevede che al consumo attuale, ma a prezzi di estrazione via via sempre più elevati, non ne resti che per 20-30 anni. Anche la Commissione europea si è espressa affermando che il nucleare non è considerabile come fonte rinnovabile.

La classificazione delle diverse fonti è soggetta a molti fattori e quindi risulta difficile, dunque identifichiamole tramite l’inquadramento della normativa europea (direttiva 2003/54/Ce e 2009/28/Ce).

Le direttive europee riconoscono come “fonti energetiche rinnovabili” le seguenti fonti non fossili:

• eolica
• solare
• aerotermica
• geotermica
• idrotermica e oceanica
• idraulica
• biomassa
• gas di discarica
• gas residuati dai processi di depurazione
• biogas

Rispetto alla direttiva del 2003, la più recente direttiva 2009/28/Ce ha aggiunto e definito due nuovi fonti energetiche:

• energia "aerotermica": l'energia accumulata nell'aria ambiente sotto forma di calore;
• energia "idrotermica": l'energia immagazzinata nelle acque superficiali sotto forma di calore.

Siamo riusciti a classificare la maggior parte delle fonti di energia ma dell'incenerimento dei rifiuti (la cosiddetta "termovalorizzazione")?

A proposito della termovalorizzazione è da notare che solo in Italia (in violazione delle direttive europee in materia) viene considerata rinnovabile totalmente l'energia prodotta dalla termovalorizzazione mentre la UE considera invece "rinnovabile" solo la parte organica dei rifiuti (ovvero gli scarti biodegradabili).

Fonte rinnovabile, per la UE, significa quindi riproducibile dal Sole attraverso la fotosintesi e la catena trofica. Tale posizione è condivisa da gran parte dei movimenti ambientalisti, che sostengono di dover scartare da tale conteggio l'energia prodotta dai rifiuti solidi urbani, in quanto questi sono prodotti anche con materie prime fossili o prodotti sintetici non biodegradabili. La sola parte organica dei rifiuti sarebbe dunque da considerarsi realmente "rinnovabile".

Vediamo da vicino l’Italia come si comporta con la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Per lungo tempo la produzione energetica italiana è stata in larga parte rinnovabile, grazie alle centrali idroelettriche dell'arco alpino e dell'Appennino. Oggi  a causa della grande richiesta di energia e all’impossibilità di costruire nuove grandi installazioni idroelettriche, le rinnovabili rappresentano quote minori della produzione.

Nel 2010 l'Italia ha prodotto circa 76,9 TWh di elettricità da fonti rinnovabili, pari al 22,2% del fabbisogno nazionale lordo, con il 15,8% proveniente da fonte idroelettrica e la restante parte data dalla somma di geotermico, eolico e combustione di biomassa o rifiuti. Con tali valori, l'Italia risulta essere il quinto produttore di elettricità da fonti rinnovabili nell'UE.

È da notare, tuttavia, che solo negli ultimi anni la produzione rinnovabile italiana è cresciuta in maniera significativa grazie ad una sensibile crescita delle fonti eolica e fotovoltaica. Inoltre, nonostante gli incentivi, l'Italia deve anche fare i conti con ritardi legislativi e di adeguatezza delle reti di distribuzione.

In conclusione le nuove tecnologie in via di sviluppo permettono di ottenere energia rinnovabile per il futuro ad un prezzo competitivo risolvendo così il grosso problema della sempre più crescente richiesta di energia.  Un altro punto a favore delle Rinnovabili, inoltre, è che per lo più sono delle risorse locali e cioè delle risorse che garantiscono un minore spreco per il trasporto, maggiore sicurezza nell'approvvigionamento, ed una benefica valorizzazione del territorio con un evidente miglioramento anche economico, incrementando il livello occupazionale locale.

Ci stiamo avviando ad un'era di produzione energetica esclusivamente derivante da fonti rinnovabili ed in Italia avviene in gran parte utilizzando fonti energetiche non rinnovabili, il restante fabbisogno elettrico viene coperto con l'acquisto di energia elettrica dall'estero e in misura minore con fonti rinnovabili! É decisamente arrivato il momento di cambiare!

Lascio un link di collegamento alle normative europea direttiva 2003/54/Ce e 2009/28/Ce (sono file in pdf)
CLICCA QUI PER LA DIRETTIVA 2003/54/Ce    CLICCA QUI PER LA DIRETTIVA 2009/28/Ce

Nel prossimo post parleremo in particolare della produzione di energia in Italia.

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