"Fotovoltaico e autoconsumo: tecniche e strategie"

Ormai c’è un pressoché definitivo abbandono dei meccanismi di incentivazione del fotovoltaico basati sulla remunerazione dell’energia prodotta, ma la produzione fotovoltaica rimane ancora competitiva se confrontata con i prezzi di acquisto dell’energia dalla rete.

È però sempre più evidente che l’autoconsumo dell’energia prodotta con il fotovoltaico consente di ottenere una maggiore remunerazione dell’investimento per via del notevole differenziale esistente, almeno in Italia, tra il prezzo dell’energia acquistata e il riconoscimento economico dell’energia ceduta alla rete, anche nelle ore di alto carico. Le tecniche e le strategie per ottenere alti livelli di autoconsumo sono l'oggetto dello Speciale tecnico di Qualenergia.it.

L’adozione di sistemi di accumulo può comportare inoltre degli ulteriori vantaggi, principalmente legati ad una maggiore autosufficienza energetica e alla possibilità difronteggiare periodi di black-out più o meno lunghi. La scelta riguarda il tipo di accumulo, se siano cioè preferibili le classiche batterie al piombo-acido o non sia invece meglio puntare sulle più compatte, leggere e performanti, anche se più costose, batterie agli ioni di litio.

Inoltre, la possibilità di incrementare la quota di energia autoconsumata ricorrendo a unagestione intelligente dei carichi rappresenta senza dubbio un’opportunità che, con un costo contenuto, permette di valorizzare significativamente l’effetto dell’accumulo. Il panorama tecnologico è tuttavia in evoluzione, in quanto è ancora scarsa la diffusione degli elettrodomestici bianchi in grado di dialogare col mondo esterno, ma è abbastanza evidente che non passerà molto tempo prima che anche questi comincino a risentire della tendenza attuale a connettere in rete tutti i vari oggetti che ci circondano.

La percentuale di energia autoconsumata, rispetto al totale prodotto, dipende ovviamente da molti fattori, alcuni dei quali non noti, primo fra tutti il profilo di carico dell’utenza. In linea di massima però, considerando un’utenza domestica media, per mezzo dell’accumulo è possibile portare l’energia autoconsumata anche a livelli del 60-70%, mentre se si aggiunge la gestione dei carichi tale valore tende a salire ulteriormente fino a tendere al completo autoconsumo nei casi più favorevoli.

Va però osservato che il principale fattore che contribuisce ad abbassare la media è spesso rappresentato dall’energia prodotta in estate nei periodi di ferie e festivi. In questi casi si è spesso in presenza di un surplus di energia che non trova utilizzo nei normali carichi domestici. Può quindi risultare illusorio cercare di raggiungere a tutti i costi il 100% di autoconsumo quando gli effettivi consumi energetici non lo consentono.

Nei casi in cui la produzione dovesse risultare comunque eccedente, conviene cedere alla rete il surplus energetico piuttosto che ricorrere ad impieghi fittizi che sfruttano poco e male (quando lo fanno) l’energia elettrica. Si consideri infatti che uno dei benefici effetti indotti dalla diffusione degli impianti fotovoltaici è stato quello di rendere gli utenti più consapevoli dei propri consumi elettrici. Questi utenti, proprio perché portati a dare maggiore valore all’energia elettrica, hanno spesso adottato comportamenti più virtuosi razionalizzando i propri consumi e utilizzando apparecchi di classe energetica elevata.

Questa tendenza deve essere incoraggiata anche in presenza di impianti che permettono di incrementare l’autoconsumo e quindi si può sicuramente affermare che a un maggiore autoconsumo non devono corrispondere maggiori consumi. E’ invece importante sfruttare tutte le opportunità che la tecnologia ci offre per impiegare al meglio le preziose risorse energetiche di cui disponiamo, prima fra tutte quella solare fotovoltaica.

introduzione a cura dell'ingegner Francesco Groppi che ha pubblicato lo Speciale tecnico "Fotovoltaico e autoconsumo: tecniche e strategie"

tratto da Qualenergia.it

Il nuovo fotovoltaico? Sarà a base di succo di mirtillo

Al Mib-Solar, laboratorio dell'università Bicocca-Milano, si studia un nuovo modo di catturare il sole tramite un colorante a base organica. Per produrlo si comincia dalla frutta

Il maestro Miyagi direbbe " dai la vernice, accendi la luce”. Scherzi a parte, pensa all'energia solare: se anziché mediante pannelli in silicio, costosi e pesanti, riuscissimo a catturarla con una passata di vernice, non sarebbe splendido?
Per la verità, a questa soluzione, si sta lavorando da anni, ma è solo di recente che si sono ottenuti risultati tali da pensare a un lancio sul mercato. In Italia, uno dei laboratori più all'avanguardia, in questo settore, si trova a Milano, all'Università Bicocca e si chiama Mib-Solar. Qui, la tecnologia DSC(acronimo di Dye-sensitised solar cells, questo il nome della vernice "magica) viene sperimentata in ambienti particolari, dove si trova una speciale lampada che riproduce in scala ridotta l'illuminazione del sole all'equatore, in una posizione di 45 gradi rispetto allo zenit, pari a 1000 watt per metro quadrato. In una stanza attigua viene prodotto il colorante in grado di catturare i raggi e tradurli in energia elettrica totalmente green. Ma procediamo con ordine.

L'esigenza di una tecnologia più rapida e semplice dei pannelli, nasce - anche - da un dato di fatto: i pannelli sono installabili generalmente sul tetto, cioè su una sola parte dell'edificio, la vernice è spalmabile ovunque. Se per le villette familiari il tetto resta il luogo più indicato per l'installazione di una piattaforma fotovoltaica, per quanto riguarda un grattacielo, il grosso dell'edificio è composto dalle quattro pareti verticali. Prendiamo il Palazzo Unicredit, uno dei nuovi grattacieli sorti nell'area milanese di CityLife. Il tetto occupa appena una parte minima del complesso, al contrario delle pareti verticaliche sono molto estese. Dipingendole di vernice fotovoltaica, il beneficio che se ne ricaverebbe, in termini energetici, è enorme. Ma tutti gli edifici di nuova generazione che stanno trasformando gli skyline di varie città nel mondo, si prestano perfettamente alla tecnologia DSC.

Ci sono altri vantaggi. Questo colorante organico di celle fotovoltaiche è più economico dei pannelli. " Abbiamo calcolato che la nostra vernice costerebbe un quinto del silicio di cui sono fatti i pannelli, costosissimo, nonostante l'abbassamento dei prezzi a causa della concorrenza cinese", spiegaAlessandro Abbotto, professore straordinario di chimica organica nel dipartimento di Scienza dei Materiali e vice direttore al Mib-Solar. " Teniamo conto che la vernice solare è composta sostanzialmente da colorante organico e biossido di titanio, elementi che si possono produrre in grande quantità e a poco prezzo". Il prezzo non è il solo punto forte: come dicevamo prima, la flessibilità di questo sistema ci permette di sfruttare più facciate di un edificio. E poi? " Questo colorante funziona anche a luce soffusa, cioè all'alba, al tramonto e in condizioni di cielo nuvoloso, e in posizione verticale, diversamente dal silicio che funziona al meglio in condizioni meteo ottimali e disposto orizzontalmente".
A questo punto viene da chiedersi quali siano i punti deboli della cosiddetta vernice solare. " I pannelli durano di più", spiega Abbotto. " La loro resa garantita è di 25 anni. In realtà quelli installati 30-40 anni fa sono tutt'ora attivi". E il colorante organico, invece? " Ha una durata di 10-15 anni. Inoltre c'è da considerare l'efficienza energetica prodotta: quella dei pannelli solari è il 15% dell'energia assorbita dal sole, mentre quella del colorante organico il 6-7%". Ma qui si torna al discorso precedente: la minore percentuale potrebbe essere compensata da un'installazione più estesa.

Come si ottiene questo colorante organico composto da celle fotovoltaiche? " Il principio di base è quello della fotosintesi clorofilliana", spiega il professore. " Il pigmento colorato che compone la nostra vernice, assorbe la luce solare e attiva il processo fotovoltaico, permettendo il passaggio di corrente attraverso un circuito elettrico". Il succo di vari tipi di frutta – mirtillo, ibisco, lamponi, barbabietole rosse o anche vino rosso, dato che il colorante che meglio si presta a queste applicazioni è rosso-viola - appositamente ingegnerizzato, è usato come colorante che fa funzionare le celle solari. Una sorta di clorofilla artificiale che cattura i raggi solari e li trasforma in energia. Le celle fotovoltaiche vengono preparate a partire da una matrice che viene “inchiostrata” con biossido di titanio nano strutturato da una speciale macchina serigrafica. Una volta pronta, la cella base viene termalizzata e immersa per 24 ore nel colorante organico affinché si fissi sul biossido di titanio.
La vernice solare viene applicata al vetro della facciata di un edificio, la cui trasparenza sfuma nel colore dell’elemento organico usato per produrla. Va da sé che un vetro più è colorato, più catturerà energia solare.

Mib-Solar è impegnato su vari fronti per testare la sua vernice fotovoltaica come il progetto Tifain che coinvolge la Regione Lombardia ed è iniziato a luglio 2012. Durerà tre anni. Oltre a Mib-Solar e ad altri dipartimenti universitari, vi partecipano picccle e medie aziende lombarde del ramo del fotovotaico. L'obiettivo è quello di sviluppare un prototipo di "tessera architettonica" con tecnologia DSC da utilizzare sulle facciate e come finestra di edifici esistenti o nuovi.
Il sole è la più grande fonte di energia ed è tempo di sfruttarla nel migliore dei modi.

Tratto da Life Wired.it

Vernice al grafene: la novità del fotovoltaico dall'università di Manchester

IL RINNOVABILE CRESCE E SCOPRE NUOVE TECNOLOGIE

Il mondo delle energie rinnovabili è in crescita anche nei paesi che si sono affacciati da poco a queste forme di energia alternativa pulita. Basti pensare al Brasile, paese del Sud America che ha raggiunto una cifra darecord con una crescita del 73% nella produzione di energia eolica.

Anche l'Italia sta vivendo una fase di crescita cospicua che la rende seconda solo dopo la Germania; basti pensare ai dati del Rapporto mensile sul sistema elettrico che ad aprile ha registrato una cifra del 40% circa di produzione di energia elettrica da fonti alternative e gli impianti installati nel paese hanno raggiunto la cifra di 478.331 strutture a fine 2012.

In questo contesto è naturale che le ricerche e gli studi su come migliorare le prestazioni delle energie rinnovabili siano fondamentali. Mentre in Australia all'Università del New South Wales è stato scoperto un silicio a basso grado che può far diminuire i costi nel settore fotovoltaico, alcuni studiosi dell'Università di Manchester hanno scoperto una vernice al grafene che assorbe luce solare ed è in grado di produrre energia elettrica.

LA SCOPERTA DELL'UNIVERSITA' DI MANCHESTER

Gli scienziati dell'Università di Manchester hanno utilizzato il grafene con sottili strati di altri materiali per la produzione di superfici ad energia solare. La scoperta del grafene è stata effettuata nel 2004 da Andrew Geime il professor Novoselov. In particolare è da sottolineare che Novoselov ha anche vinto il premio Nobel nel 2010 proprio per la scoperta del grafene e delle sue caratteristiche. Questo materiale, infatti, può essere utilizzato come conduttore per l'elettricità e rivoluzionare anche il mondo dell'energia fotovoltaica.

LA VERA NOVITA' NEL CAMPO FOTOVOLTAICO: VERNICE AL GRAFENE

Novoselov ha affermato circa la scoperta legata al grafene: "Abbiamo cercato di andare al di là del semplice grafene combinandolo con altri materiali. Quello che abbiamo fatto è mettere diversi strati di questi materiali, uno sopra l'altro in modo da ottenere un nuovo tipo di materiale con una serie unica di proprietà. Abbiamo dimostrato che siamo in grado di produrre un dispositivo fotovoltaico molto efficiente e più facile da usare".

Le superfici risultanti, che erano di carta sottile e flessibile, sono stati in grado di assorbire la luce solare per produrre energia elettrica ad un livello tale da rivaleggiare con i pannelli solari esistenti. Questi potrebbero essere utilizzati per creare una sorta di "cappotto" all'esterno degli edifici per generare energia necessaria per far funzionare gli apparecchi dentro e svolgere anche altre funzioni, come la possibilità di cambiare colore.

I ricercatori ora sperano di sviluppare ulteriormente la tecnologia con la produzione di una vernice che può essere messa sull'esterno degli edifici. Ma la novità non si ferma solo alla vernice per gli edifici: gli scienziati dicono che il nuovo materiale potrebbe anche consentire una nuova generazione di super-sottili dispositivi portatili come i telefoni cellulari che possono essere alimentati da luce solare.

COME VERRA' RIVOLUZIONATO IL FUTURO?

La scoperta quindi potrebbe far evolvere non solo il mondo del fotovoltaico con una vernice al grafene, ma anche il mondo della tecnologia con la possibilità di creare dispositivi che possano caricarsi utilizzando la luce solare. Il professor Kostya Novoselov ha dichiarato anche: "Abbiamo dimostrato che siamo in grado di produrre un dispositivo fotovoltaico molto efficiente. Il fatto che sia flessibile può renderlo più facile da usare". Ma gli studi sull'utilizzo del grafene continuano: il professor Novoselov e colleghi presso l'Università di Singapore ha scoperto che se combinati strati di grafene con singoli strati di un materiale spessi quanto un atomo che reagiscono alla luce, questi potrebbero generare elettricità.

Il professor Novoselov ha aggiunto: "Possiamo fare "panini" di materiali e produrre qualsiasi tipo di funzionalità" così da poter energia grazie alla luce del sole" e inoltre "le implementazioni dovrebbero fare molto di più rispetto alle celle solari semplici."

La rivista Science ha pubblicato la ricerca effettuata dall'Università di Manchester in modo preciso e dettagliato e mostra davvero a quali passi in avanti può portare la scoperta.

Tratto da: Fotovoltaico sulweb.it

Apertura blog di Innovation Energy

Si apre il blog di Innovation energy, con riportate alcune fra le notizie relative al fotovoltaico, alla domotica, ai LED e all'energia in generale.
Il mercato del fotovoltaico, senza più incentivi, è ancora sorretto, per tutto il 2014, dalla detrazione fiscale.