Pannelli fotovoltaici bifacciali: più energia allo stesso costo

I ricercatori del National Renewable Energy Laboratory stanno testando i primi moduli fotovoltaici in grado di assorbire la luce da entrambi i lati del pannello. 10% in più di energia a fronte di un costo appena superiore rispetto ai moduli classici.

a cura di Tommaso Tautonico

Indice degli argomenti:

• Più energia da moduli fotovoltaici bifacciali
• Energia solare e stoccaggio: abbinamento perfetto 

Come ben sappiamo i moduli solari tradizionali convertono la luce in elettricità utilizzando celle fotovoltaiche sul lato superiore dei pannelli.

Nel maggio 2019, un team di ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (Nrel) ha dato inizio ad uno studio triennale per valutare i vantaggi derivanti dall’utilizzo di moduli fotovoltaici bifacciali, capaci di raccogliere luce su entrambi i lati di un pannello mentre seguono il sole durante il giorno.

“Tutti sono davvero entusiasti perché i risultati sono in linea con le aspettative” ha dichiarato Chris Deline, ricercatore della Nrel e autore principale dello studio.

“Rispetto alle simulazioni iniziali, stiamo ottenendo più energia di quanto ci aspettassimo”.

Più energia da moduli fotovoltaici bifacciali

I primi risultati dello studio, risalenti a novembre 2019, dimostrano un aumento del 9% nella produzione di energia rispetto ai moduli classici.

Il vantaggio non è solo nell’efficienza ma anche nel costo, perché “le celle hanno praticamente lo stesso prezzo” afferma Deline.

“Stiamo pensando a materiali diversi per il retro, vetro o plastica trasparente. Materiali che mantengono bassi i costi. Complessivamente la differenza di costo rispetto ai moduli tradizionali potrebbe essere inferiore al 10%” conclude.

Per determinare con esattezza quanta potenza in più possono produrre tali pannelli, il team ha bisogno di dati che sta continuando a raccogliere.

Durante lo studio si valuteranno anche i benefici delle diverse coperture del terreno sotto i pannelli solari. Poiché il guadagno di energia fotovoltaica bifacciale si basa sulla luce riflessa, più il terreno è riflettente, più i pannelli sono potenti.

“Esaminiamo i modi per migliorare l’albedo del suolo [la proporzione della luce incidente o radiazione che viene riflessa da una superficie] attraverso diverse opzioni di trattamento come vegetazione naturale, roccia frantumata e barriere infestanti” dichiara Deline.

Nel primo anno di studio, il team sta testando la copertura naturale del terreno, nel secondo anno aggiungeranno roccia frantumata, e per un ulteriore confronto, stanno prendendo in considerazione l’idea di sfruttare un telo di tessuto bianco per il terzo anno.

“Notiamo che quando l’erba diventa marrone, è più riflettente” afferma Deline, “Con il manto nevoso è fantastico”.

Energia solare e stoccaggio: abbinamento perfetto

L’array fotovoltaico a 10 file utilizzato per lo studio segue il sole utilizzando la tecnologia tracker monoasse, aumentando la quantità di luce solare diretta catturata per produrre energia.

Il team ha abbinato l’impianto a due batterie a flusso redox al vanadio Avalon Battery, in grado di immagazzinare l’energia generata durante il giorno, rendendola disponibile durante le ore senza luce.

Il sistema di accumulo, insieme alla tecnologia di tracciamento solare, aiuta a livellare l’output del sistema.

Grazie alla modellazione computazionale e alla capacità di simulazione predittiva, i calcoli ad alta prestazioni del team di ricercatori possono massimizzare l’output per diversi scenari di configurazione, tra cui l’altezza dell’impianto, la spaziatura o i diversi materiali da utilizzare. Tutte le simulazioni sono open source, il che significa che altri possono utilizzare e basarsi sui set di dati per analisi future.

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