Software per la progettazione BIPV: un alleato per lo sviluppo del fotovoltaico

L’adozione di software per la progettazione BIPV (building integrated photovoltaic) potrebbe aiutare a incrementare la capacità fotovoltaica che il PNIEC fissa a 57 GW di nuovi impianti al 2030.

Lo stesso Piano nazionale integrato per l’energia e il Clima specifica che:

“Gli interventi necessari per la crescente decarbonizzazione del sistema richiederanno la diffusa costruzione di impianti e infrastrutture che possono avere anche impatti ambientali. Alcuni di tali impatti possono essere attenuati: per esempio, promuovendo la diffusione del fotovoltaico su superfici già costruite”.

Per il fotovoltaico ci si auspica una maggiore diffusione su coperture di edifici industriali e civili. Già oggi due terzi circa della produzione da fotovoltaico è generata dagli edifici e un terzo a terra. Sfruttare l’ambiente costruito ancor più efficacemente significherebbe evitare il consumo di suolo, problema che in Italia è di costante attualità.

In questo senso il fotovoltaico integrato negli edifici è una via possibile e di grande interesse. Il suo mercato potenziale a livello globale è in netta ascesa: valutato 15,7 miliardi di dollari nel 2022, si prevede sfiorerà i 100 miliardi di dollari nel 2031.

Software per la progettazione BIPV: i progetti già avviati

Di recente in Australia, la RMIT University, insieme all’Agenzia energetica rinnovabile nazionale hanno finanziato la messa a punto di un software in grado di aiutare architetti e ingegneri a calcolare il potenziale del fotovoltaico integrato permettendo così di avere un’idea quanto più precisa sulle necessità e i costi dell’intervento.

Ben prima di questo, in Europa – e in Italia in particolare – c’è chi ha lavorato all’attuazione di una tecnologia digitale analoga.
In due progetti, in particolare, ha lavorato attivamente Eurac Research.

Nel progetto BIPVBOOST (coordinato dal centro di ricerca e innovazione spagnolo Tecnalia) ci si è concentrati sull’obiettivo di ridurre il costo dei sistemi fotovoltaici multifunzionali integrati negli edifici (BIPV), limitando i costi aggiuntivi rispetto alle soluzioni costruttive tradizionali, non fotovoltaiche e ai moduli fotovoltaici non integrati.

Da quanto prospettato dal progetto, almeno 17 soluzioni innovative dimostrate deriveranno dalla riuscita implementazione del progetto BIPVBOOST. Insieme al grande coinvolgimento dei partner industriali nel consorzio, si intende perseguire una riduzione del 50% dei costi aggiuntivi dei moduli BIPV nel 2020 e del 75% nel 2030, con un aumento sostanziale della diffusione sul mercato della tecnologia BIPV.

«Il progetto europeo BIPVBoost cui il team Eurac ha contribuito in particolare per lo sviluppo di un software per la progettazione BIPV è basato sul software EnerBIM, pensato specificamente per il supporto della progettazione di fotovoltaico integrato. Il lavoro da noi svolto si è focalizzato sullo sviluppo di algoritmi dedicati», spiega Laura Maturi, team leader del team IPV e coordinatrice di progetti di ricerca presso Eurac Research. EnerBIM ha sviluppato una soluzione di simulazione basata su BIM che fornisce prestazioni per l’integrazione di sistemi solari per ogni contesto edilizio.

Integrare il fotovoltaico fin dalla progettazione: un’idea vincente per la ristrutturazione edilizia

Oltre a questo Eurac ha preso parte, come coordinatore, al progetto Energy Matching il cui obiettivo generale è massimizzare l’uso di RES (Renewable Energy Sources) in ambito edilizio, sviluppando e sperimentando soluzioni attive ed economicamente efficienti di involucro come parte di un sistema energetico edilizio ottimizzato. «La finalità era di integrare il fotovoltaico fin dalle fasi preliminari di progettazione, potendo contare su strumenti digitali», specifica la stessa team leader.

Il sistema è connesso con la rete energetica locale e gestito da un centro energetico che implementa strategie ottimizzate di controllo all’interno di una logica economica globale, bilanciando obiettivi di performance di parti interessate, del settore pubblico e privato.

«Anche in quel contesto abbiamo cominciato a lavorare sul tema BIPV, per sviluppare algoritmi utili a massimizzare il connubio tra produzione e consumo di energia elettrica. La finalità anche in questo caso era supportare i progettisti nella progettazione di sistemi BIPV, suggerendo quali punti dell’involucro dimensionare il fotovoltaico per massimizzare la produzione e ottimizzare i consumi».

Nell’ambito BIPV gli architetti e gli ingegneri sono degli dei stakeholder fondamentali a cui rivolgersi proprio perché poi loro devono acquisire conoscenze tali da inserire fin dalle prime fasi del progetto l’impiego di sistemi fotovoltaici integrati.

«La consapevolezza è fondamentale fin dalle prime fasi di progettazione oltre alla possibilità di ottimizzare diversi aspetti, tra cui quello economico – afferma Maturi –. Contare su questo tipo di soluzioni digitali significa dotarsi di strumenti in grado di fornire indicazioni e suggerimenti di ottimizzazione per produrre in loco l’energia necessaria. L’edificio diviene il vero prosumer che consuma e produce energia».

Questi software e questi progetti puntano sulla progettazione BIPV non tanto e non solo su edifici di nuova costruzione quanto sulla ristrutturazione del patrimonio già esistente.

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