FTCC: impianto fotovoltaico galleggiante con sistema di raffreddamento e inseguimento

Gli impianti fotovoltaici galleggianti hanno le seguenti caratteristiche:

• un sistema di tracking intorno ad un asse verticale
• un sistema di raffreddamento dei pannelli attraverso irroratori di acqua
• un insieme di riflettori che concentrando la radiazione di un fattore 2 aumentano la resa del sistema

Il sistema FTCC consiste in una serie di piattaforme galleggianti con pannelli fotovoltaici supportate da strutture in tubi di polietilene. La potenza di un singolo modulo varia da 20 kV a 200 kW, a seconda del tipo di pannello utilizzato.La struttura modulare consente varie dimensioni d’impianto e configurazioni: installazioni fisse (per massimizzare la copertura della superficie disponibile) o impianti ad inseguimento (per massimizzare la raccolta di energia).

L’impianto ad inseguimento sarà dotato di un controllo del tracking ad un asse completamente testato (RA, sistema di puntamento solare ) al fine di mantenere l’impianto sempre orientato verso il sole.

L’installazione del sistema di raffreddamento migliora l’efficienza dei pannelli, con guadagno di energia media annuale di oltre il 10%, e li protegge da shock termici.

Impianto fotovoltaico galleggiante: tipologie

Impianto pilota di Colignola

Nel 2011 abbiamo costruito un impianto pilota FTCC in un bacino di irrigazione nei pressi di Colignola, Pisa.
L’impianto era 20 metri di larghezza dotato di specchi piani per la concentrazione, sistemi di tracking e di raffreddamento.

Impianto di La Pommeraie-sur-Sèvre

L’azienda Osesol, nostro partner francese ha realizzato un impianto fotovoltaico galleggiante a La Pommeraie-sur-Sèvre nella regione di Pays de la Loire. La struttura è interamente costruita con profili in PVC, con un effettiva riduzione di costi.

Impianto di Chungju

L’azienda coreana, Techwin ha costruito un impianto fotovoltaico galleggiante a Chungju, Corea utilizzando la tecnologia FTCC, il cui progetto esecutivo è stato interamente sviluppato da Scienza Industria Tecnologia e Koinè Multimedia.

Impianto di Suvereto

Il gruppo Terra Moretti ha realizzato presso la sua cantina Petra a Suvereto (LI) un impianto fotovoltaico galleggiante che permette di utilizzare lo spazio di un bacino adibito all’irrigazione e allo stesso tempo di avere una efficienza energetica maggiore. L’impianto, che implementa la proposta tecnologica e i brevetti di SIT sarà dotato di un sistema di tracking e di riflettori con lo scopo di aumentare ulteriormente la raccolta di energia complessiva.

La piattaforma costruita dal gruppo Terra Moretti nella sua cantina Petra. SIT srl è responsabile del sistema di tracking.L’impianto, della potenza di 200 kWp, è il primo nel suo genere e apre la strada ad una linea di sviluppo del fotovoltaico che mira ai seguenti obbiettivi:

• valorizzazione di strutture già esistenti e migliore integrazione
• maggiore resa energetica
• minor impatto ambientale

I vantaggi rispetto ad un impianto a terra

Minori costi del 20%

Il costo della piattaforma per un sistema di 40 kWp con raffreddamento, riflettori e traking è di circa 30.000 €. La superficie della parte fotovoltaica, tuttavia, corrisponde a quella di un istema di 20 kWp.

Infatti dobbiamo considerare tre cose:

• il sistema di tracking ad un asse per il pannello con un angolo di 3-5 ° dà produzione annua di 1080 kWh all’anno (latitudine Pisa).
• il sistema di riflettori aumenta del 90% l’energia prodotta che sale così a 2050 kWh /anno
• il sistema di raffreddamento con l’acqua del bacino aumenta l’efficienza di oltre il 10%

Il risultato è un aumento di circa il 95% per l’energia. Siccome il costo complessivo della piattaforma con riflettori è di 30.000, cui va aggiunto il costo di un sistema di 20 kWp fotovoltaico vale a dire 50.000. La cirfa complessiva di 80.000 va confrontata col costo di un sistema di 40 kWp a terra che è di circa € 100.000.

Disponibilità di superfici attrezzate

Ovunque c’è una grande disponibilità di bacini artificiali o naturali usati per scopo industriale o per irrigazione e in generale per approvvigionamento idrico.

Per fare un esempio, solo in Sicilia sono disponibili 75 km quadri di bacini artificiali. Inoltre i bacini sono spesso attrezzati, protetti e cablati. Infine un ultimo non trascurabile vantaggio è la riduzione dell’evaporazione a causa della copertura dello specchio d’acqua.

Raddoppio della potenzialità dei bacini idroelettrici

Ulteriori vantaggi sono possibili se si usano bacini idroelettrici in particolare se provvisti come spesso accade di gruppi di pompaggio.

Gli impianti idroelettrici hanno buona efficienza di conversione e il costo del kWh risulta fortemente competitivo. Il solo limite è la disponibilità ridotta legata al ciclo idrico per cui in media l’utilizzo annuo è di sole 1800 ore equivalenti a piena potenza, cioè di poco più del 20%.

Un sistema FTCC montato su un bacino idroelettrico comporta inoltre una riduzione di costi e un miglioramento di efficienza per i seguenti motivi:

• l’esistenza di una struttura cablata e allacciata in rete riduce i costi di installazione del PV
• la presenza di un sistema di pompaggio permette di immagazzinare l’energia prodotta evitando i problemi delle escursioni di potenza veloci
• in alcuni casi si può evitare l’uso di inverter e studiare soluzioni per l’utilizzo diretto della corrente continua in piccoli sistemi di pompaggio. Infine va ricordato che la produzione di energia fotovoltaica si concentra nel periodo estivo con uno sfasamento di circa tre mesi col massimo dello sfruttamento idroelettrico che può favorire una migliore gestione della rete.

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