Sulla scelta dei pannelli solari

Energia assorbita dalle utenze

Si deve determinare quanta energia è effettivamente necessaria per soddisfare la richiesta di un’abitazione oppure di una piccola azienda. Ogni apparecchio presenza un consumo sotto forma di potenza assorbita espressa in Watt¹. Sapendo per quanto tempo sarà in funzione si possono determinare i kWh (chilowattora)¹ consumati. La somma di tutti questi kWh calcolati per ogni singolo apparecchio determinerà la richiesta energetica dell’abitazione/azienda riferita ad un particolare periodo, in genere un anno ma anche la sola giornata.

E_{richiesta}=  \sum_{k=1}^{n}P_{k}t_{k}

Determinare il numero dei pannelli

La potenza fornita dal Sole per metro quadro dipende dalla latitudine e dalle condizioni climatiche del posto in cui ci si trova. All’incirca per l’Italia si passa in media da 1200 kWh/m² a nord fino a 1500 kWh/m² al sud di energia annua. Dati estrapolati dalla mappa Solargis per l’Europa.

Pannelli_{numero} =  \frac{\left (P_{Sole}\cdot \eta _{pannello}\cdot \eta_{batterie} \right )t_{esposizione}}{E_{necessaria}}

Dove per P(Sole) si intende la radiazione perpendicolare effettivamente utile. Un dato che può essere ottenuto consultando delle mappe online (di solito a pagamento) oppure stimata misurandola in vari momenti della giornata e in stagioni diverse (studi precedenti riferiti all’area in questione).

Stima dei costi

I costi ovviamente dipendono da molti fattori diversi: il tipo di pannello solare; la ditta che si occuperà dell’installazione; il posizionamento dei pannelli per massimizzarne le prestazioni; costi burocratici vari.

Costo_{totale}=pannelli+batt.+install.+manut.-incentivi

Se l’impianto prevede il montaggio di batterie queste avranno un determinato costo e il loro numero dipenderà dall’energia che si decide di accumulare. Al posto delle batterie si può decidere si collegare l’impianto alla rete centralizzata per vendere parte dell’energia. La manutenzione potrebbe essere già inclusa nella garanzia dei pannelli oppure in una polizza assicurativa stipulata per proteggersi in caso di eventi ambientali estremi. Eventuali incentivi da parte dello stato rappresentano invece un alleggerimento dei costi che l’utente deve affrontare.

Determinare la convenienza

Per determinare l’effettiva convenienza si confronta il costo annuo dell’impianto, cioè il costo totale suddiviso per il numero di anni di prevista operatività, con il totale delle bolletta elettrica annua. Se anche il costo del fotovoltaico fosse maggiore si deve tenere presente che il prezzo dell’energia elettrica varia nel tempo. Siccome si prevede che il costo dell’energia salirà nel tempo, è possibile che l’impianto fotovoltaico diventi via via sempre più economico.

Ma oltre alle condizioni economiche, chi sceglie le energie rinnovabili guarda soprattutto all’ambiente e alla sua preservazione per il futuro.


1. I kWh indicano una quantità di energia mentre i kW indicano una potenza (1 kWh = 1 kW * 1 ora)

 

Arriva l’E-diesel prodotto da Audi

Il problema maggiore delle energie rinnovabili è dovuto alla mancanza di sistemi efficienti di stoccaggio dell’energia. Audi e Sunfire propongono un tipo di e-diesel sintetico, chiamato Blue Crude, ottenuto a partire da 3 elementi principali:

  • acqua
  • anidride carbonica
  • energia elettrica

Si parte dall’elettrolisi dell’acqua grazie all’energia ricavata da fonti rinnovabili. In questo modo si ottiene l’idrogeno molecolare (H2). Perché allora non usare direttamente l’idrogeno? Perché i costi di conversione tecnologica del’utilizzatore sarebbero proibitivi e soprattutto l’idrogeno non è il più tranquillo dei gas da caricare a bordo delle auto.

Nel secondo step si genera monossido di carbonio (CO) a partire dall’anidride carbonica (CO2). Nel terzo e ultimo step si fa reagire il monossido di carbonio (CO) con l’idrogeno molecolare (H2) in specifiche condizioni di temperatura e pressione per generare il Blue Crude, un idrocarburo a catena allungata paragonabile al Crude Oil. Continua a leggere

L’avvento delle grandi centrali a pannelli fotovoltaici, Topaz Solar Farm

La Topaz Solar Farm, nel sud della California, è attualmente la più grande centrale elettrica, costruita dalla First Solar, basata su pannelli fotovoltaici costituita da 9 milioni di moduli disposti su 25,6 chilometri quadrati. Ultimata all’inizio di quest’anno prevede l’utilizzo di pannelli a base di tellururo di cadmio (CdTe). La prima centrale ad utilizzare questa tecnologia fu la Waldpolenz Solar Park da 52 MW nell’est della Germania.

La centrale americana mira a poter garantire il fabbisogno energetico di 180.000 case con una notevole riduzione della CO2 per unità di energia prodotta. Nei prossimi due anni l’India sembra intenzionata a rubare il primato con la costruzione di una centrale da 750 MW composta da 3 sezioni ciascuna da 250MW nello stato di Madhya Pradesh. L’India in realtà spera di riuscire a raggiungere entro la metà del prossimo decennio una potenza installata di svariati GW.
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Come il crollo del prezzo del petrolio potrà favorire le energie rinnovabili

Con il crollo del prezzo del petrolio fallisce anche parte della nuova industria dello shale oil americano. Siccome il break even point (punto di pareggio) per questa fonte di idrocarburi estratti dalle rocce bituminose è più elevato dell’attuale prezzo sul mercato internazionale per idrocarburi tradizionali è probabile quindi che ad un certo punto gli Stati Uniti riducano la propria produzione petrolifera.

Chi potrà trarre vantaggio, in via ipotetica, da questa situazione?

Ci sono due fonti energetiche abbastanza flessibili da essere impiegate per una larga gamma di necessità legate principalmente alla casa e che spesso si trovano in competizione: il gas naturale e l’elettricità. I loro prezzi sono quindi interdipendenti perché utili a coprire bisogni della stessa natura.

Il gas naturale proviene principalmente da due fonti. Continua a leggere