Gli impianti fotovoltaici più grandi

Gli impianti fotovoltaici più grandi

A gennaio 2011 gli impianti fotovoltaici più grandi al mondo sono^[4]:

1) Sarnia, Ontario, Canada 97 MW

2) Montalto di Castro, Italia 84,2 MW

3) Solarpark Finsterwalde I,II,III - Finsterwalde, Germania 80,7 MW

4) Rovigo, Italia 70 MW

5) Parco fotovoltaico Olmedilla de Alarcón, Spagna. 60 MWp

• Il più grande impianto su tetto è quello costruito sugli stabilimenti General Motors a Saragozza, in Spagna, con una potenza di 11,8 MW di picco^[5].
• Il più grande impianto fotovoltaico architettonicamente integrato in funzione è quello dei padiglioni fieristici di Monaco di Baviera, per un totale di 1 MWp. L'integrazione architettonica consiste nell'impiego dei moduli fotovoltaici come infissi, ovvero in sostituzione della copertura stessa degli edifici.
• Il più grande impianto in facciata al mondo è quello costruito sulla sede del produttore di moduli fotovoltaici cinese Suntech Power, per un totale di 1 MWp su 6900 m^2[6]. La stessa azienda detiene anche l'attuale record mondiale per capacità produttiva con 1 GWp/anno di moduli fotovoltaici prodotti e commercializzati^[7]. La giapponese Sharp deteneva il precedente primato fin dagli albori del fotovoltaico.

L'impressionante Pergola solare a Barcellona

• L'installazione fotovoltaica più spettacolare è forse la cosiddetta Pergola solare realizzata da un pool di aziende europee a Barcellona, Spagna, che raccoglie moduli fotovoltaici per un totale di 444 kWp su un'unica vela di 112x50 metri sospesa a mezz'aria (quasi un campo di calcio regolamentare)^[8].

Numeri su energia alternativa

1 Km quadrato di pannelli fotovoltaici da 50MW di potenza

I 10 paesi con maggiore potenza eolica  installata sono:

Paese	MW	%
USA	35064	22.1
Cina	25805	16.3
Germania	25777	16.3
Spagna	19149	12.1
India	10926	6.9
Italia	4850	3.1
Francia	4492	2.8
Gran Bretagna	4051	2.6
Portogallo	3535	2.2
Danimarca	3465	2.2
Resto del mondo	21391	13.5

Secondo gli studi dell’ANEV (in collaborazione con Legambiente, GreenPeace, WWF, UIL, Università Telematica “Guglielmo Marconi” e Terna),  l’obiettivo che l’Italia può raggiungere è quello di 16200MW installati entro il 2020 che corrispondono a 27TWh di elettricità prodotta. Considerando che l’Italia dovrebbe raggiungere il 17% di produzione di energia rinnovabile entro il 2020, il contributo dell’eolico potrebbe bastare a coprire il 50% di questa energia. Il tutto con impianti che andrebbero ad occupare soltanto lo 0.0008% del territorio e con un occupazione nel settore eolico di 66000 addetti. Le regioni con maggiori capacità sono quelle del sud e le isole maggiori in particolare Puglia, Campania, Sicilia, Sardegna, con obiettivo di 1750-2100 MW installati entro il 2020.

Ma di cosa si parliamo quando citiamo il mini eolico e micro eolico?

Quando l’eolico è “mini”, abbiamo a che fare con macchine in grado di fornire 60 chilowatt, con un diametro delle pale di 7,5 metri (in questo caso si potrebbe soddisfare la domanda energetica di un’azienda agricola). I costi? Per ottenere una potenza di circa 25 chilovatt la spesa si aggira sui 60/70 mila euro, con una resa stimata di circa 11 mila euro: in pratica, l’investimento viene ammortizzato in 7 anni, meno di quello che occorre per un impianto fotovoltaico.

Nel secondo caso ci riferiamo a un impianto con una potenza di 5 chilowatt, alto 9 metri, con le pale che avrebbero di un metro e mezzo di raggio, in grado di soddisfare il fabbisogno di una villetta. Quindi, a fronte di una produzione più modesta, anche i costi sono sensibilmente inferiori.

Tanto per capirsi, adatto alle esigenze di un’abitazione unifamiliare, il costo si aggirerebbe su poche migliaia di euro per kW. 

Energia eolica installata nel mondo

(Fonti GWEC, EWEA, ANEV)
Anche nel 2009 l’eolico è stato l’energia con più elevato sviluppo in Europa, infatti il 39% dei nuovi impianti installati vengono dal settore eolico. Nel 2008 gli Stati Uniti sono diventati i leader mondiali come produzione, sorpassando la Germania. Nel 2009 anche la Cina ha effettuato questo sorpasso, raddoppiando rispetto all’anno precedente per la quinta volta di fila la potenza totale installata. La capacità installata totale ha raggiunto i 158.5GW nel 2009 con 38 GW installati solo nell’ultimo anno e un mercato per le turbine di circa 45 miliardi di euro e mezzo milione di persone occupate in questo settore (fonte GWEC). La Cina con i suoi nuovi 13803 MW insieme agli Stati Uniti con 9996 MW sono stati da soli gli artefici di più del 60% delle nuove installazioni a livello mondiale.
I 10 paesi con maggiore potenza installata sono:

Paese	MW	%
USA	35064	22.1
Cina	25805	16.3
Germania	25777	16.3
Spagna	19149	12.1
India	10926	6.9
Italia	4850	3.1
Francia	4492	2.8
Gran Bretagna	4051	2.6
Portogallo	3535	2.2
Danimarca	3465	2.2
Resto del mondo	21391	13.5

L’Europa è il leader mondiale per capacità di energia eolica installata con oltre 10.5 GW installati nel 2009 (fonte GWEC) per un totale di 76.1GW. Il motivo di questa crescita è da ricercarsi essenzialmente nella politica portata avanti a livello comunitario tramite la direttiva 77/2001/EC e attraverso varie forme di incentivi (tariffe vantaggiose, certificati verdi, …). I principali freni sono dovuti ai ritardi nel concedere autorizzazioni e all’adattamento della rete elettrica. Riguardo l’Italia nel 2009 ha avuto un incremento di installazione pari a 1114MW, raggiungendo in questo modo la quota di 4850MW e una corrispondente produzione di elettricità pari a 6.7TWh che rappresenta circa il 2% del fabbisogno nazionale.
Secondo gli studi dell’ANEV (in collaborazione con Legambiente, GreenPeace, WWF, UIL, Università Telematica “Guglielmo Marconi” e Terna),  l’obiettivo che l’Italia può raggiungere è quello di 16200MW installati entro il 2020 che corrispondono a 27TWh di elettricità prodotta. Considerando che l’Italia dovrebbe raggiungere il 17% di produzione di energia rinnovabile entro il 2020, il contributo dell’eolico potrebbe bastare a coprire il 50% di questa energia. Il tutto con impianti che andrebbero ad occupare soltanto lo 0.0008% del territorio e con un occupazione nel settore eolico di 66000 addetti. Le regioni con maggiori capacità sono quelle del sud e le isole maggiori in particolare Puglia, Campania, Sicilia, Sardegna, con obiettivo di 1750-2100 MW installati entro il 2020.

Centrale al torio

Ma come avviene il processo all'interno di una centrale di questo tipo? Il torio non è un materiale fissile, cioè allo stato naturale non è radioattivo e non "si accende" da solo. Secondo lo studio condotto da Rubbia, è necessario bombardarlo con un fascio di protoni prodotti all'interno di un acceleratore di particelle. Questo provoca un trasmutazione del materiale grezzo che diventa uranio 233, un isotopo non esistente in natura e fortemente radioattivo. Con 100 chili di torio se ne ottengono 120 di materiale fissile. Il vantaggio che viene maggiormente apprezzato in questi tempi è quello relativo alla sicurezza: il flusso di neutroni verso le barre di torio può essere interrotto in qualsiasi momento qualora i parametri si allontanassero dai livelli consentiti, permettendo così lo stop della reazione e il raffreddamento del nucleo. Le scorie radioattive possono essere "bruciate" in 500 anni. E poi produrrebbe quantità minime di plutonio, rientrando così all'interno degli standard di non proliferazione nucleare rispetto ai reattori nucleari convenzionali. L'unica difficoltà risiede negli alti costi dell'acceleratore di protoni.

Quali sono le alternative al nucleare

Ogni anno l'italia ha bisogno di 320.268 GWh (dato 2009) e di questi ha prodotto come rinnovabile soltanto 676 GWh.
Dove lo vedi il posto per installare 500 volte i pannelli solari e torri eoliche?
Considera che l'idroelettrico in Italia dove e' sfruttabile e' sfruttato, per cui non puoi aumentare quello significativamente.
Considera anche che il dato del fabbisogno elettrico cresce ogni anno.

Ogni anno compriamo circa 40.000GWh di corrente dall'estero, perlopiu' prodotta nuclearmente.
La notte questa corrente viene usata per pompare acqua a monte degli impianti idroelettrici, per cui anche una buona parte dell'energia idroelettrica che produciamo e' nucleare all'origine.

L'eolico ed il solare?
L'italia ha un fabbisogno istantaneo di 38,5 GW. La torre eolica piu' grande in produzione produce 7MW(max). I pannelli solari producono circa 200W/mq (max insolazione).
Considerando che circa 4GW sono teoricamente producibili da idroelettrico (ricorda, parte dell'idroelettrico e' nucleare in origine) e geotermico, immaginiamo di fare meta' e meta' per il mancante tra eolico e solare e facendo quattro conti ci vorrebbero 2500 torri eoliche e 86.500mq di pannelli solari.
Questo considerando che tutto funzioni continuamente a massimo regime, e cioe' che i bacini idroelettrici siano sempre pieni, il vento tiri sempre al massimo e ci sia sempre il sole (anche di notte).

Le batterie per auto

Le batterie per auto
I veicoli elettrici (negli USA) hanno dei costi operativi, considerando solo il costo dell'energia, che variano tra 1 e 2 centesimi di euro per chilometro, mentre (sempre negli USA, dove la benzina è poco o per nulla tassata) i veicoli tradizionali a benzina hanno costi operativi maggiori da circa 4 a 6 volte tanto ^[1].
Con il costo delle batterie che ora per la mancanza di una produzione di serie va dal 80 % del totale (di 50.000 euro per veicoli potenti, a lungo raggio con costose batterie NiMH) fino al 50% (di 16.000 euro per veicoli di uso cittadino con batterie nichel-cadmio, zinco-aria o al magnesio, ed autonomie inferiori ai 160 km) questo comporta minori costi percentuali di riparazione post-collisione, dal momento che sono per buona parte riciclabili.
Le vetture elettriche di serie o convertite tipicamente consumano da 0,11 a 0,23 kWh/km (dati sul veicolo GM EV1 : 0,179 kWh/km e 0,373 con basso rendimento di carica) .
Considerando un consumo di 5 litri di benzina per 100 km, una vettura a combustione interna consuma circa 0,51 kWh/km. Si tenga poi presente che circa 1/3 del consumo della vettura elettrica è dovuto a dispersioni ed al basso rendimento nella ricarica delle batterie, e quindi non è impensabile un consumo chilometrico inferiore a 0,1 kWh in un futuro molto prossimo, consumo neppure ipotizzabile nelle vetture a combustione interna.
Se si considera il sistema globale, includendo l'efficienza energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo risulta complesso a causa della grande diversità delle fonti prime. Considerando un generatore elettrico a ciclo combinato ed ipotizzando pessimisticamente un rendimento pari a 0,6 nella generazione e 0,75 nella distribuzione, il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica passa a 0,33 kWh/km (riferito al valore medio tra quelli sopra detti), mentre si può ritenere accettabile un rendimento pari a 0,75 alla produzione e 0,75 alla distribuzione per gli idrocarburi, che comporta un consumo di 0,91 kWh/km per vetture a combustione interna, valore 2,75 volte superiore, fattore che potrebbe divenire in un futuro assai prossimo superiore a 3.

Automobile elettrica alimentata con pile zinco-aria

In Italia e negli USA sono già stati testati veicoli elettrici alimentati con pile zinco-aria, molto leggere, che sotto molti punti di vista (autonomia, ecologia, economia e sicurezza in caso d'incendio) promettono molti vantaggi rispetto a vetture BEV con altri tipi di batteria. Come difetto queste vetture non possono recuperare l'energia di frenata (circa il 15%), e le batterie non possono essere ricaricate da pannelli solari o da un propulsore secondario, che le renda auto ibride.
Le autovetture che montano le pile zinco-aria, dal punto di vista ambientale, sono estremamente vantaggiose in quanto le pile non contengono metalli pesanti che, alla fine del loro ciclo utile, debbano essere smaltiti con particolare attenzione ad evitare perdite ed inquinamento della falda freatica, dal momento che causano intossicazioni, anemie e tumori.
Le batterie zinco-aria non possono essere ricaricate, ma devono essere sottoposte ad un processo elettrochimico in un impianto (industria o stazione di servizio), dove possono essere facilmente e velocemente ^{[senza fonte]} caricate mediante metodi metallurgici che usano come fonte energetica tipicamente il carbone.