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All'interno del più grande progetto di energia solare galleggiante al mondo basato su una diga




Le tecnologie solari galleggianti fanno uso di corpi idrici non occupati, come laghi o bacini artificiali, per localizzare e produrre energia solare. I fautori della tecnologia affermano che potrebbe aumentare notevolmente l'uso di energia rinnovabile, in particolare nei paesi che hanno grande densità di popolazioni e limitate terre inutilizzate, come molte nazioni asiatiche.


In effetti, la domanda di solare galleggiante sta crescendo in modo esponenziale. Secondo un rapporto della Banca mondiale, "Where Water Meets Sun", la capacità installata è aumentata di oltre 100 volte dal 2014-2018, a 1,1 GW.


La più grande opera di questo tipo ad aver ricevuto il via libera finora è una centrale fotovoltaica (FV) galleggiante da 41 MW presso la diga di Hapcheon in Corea del Sud. Q-CELLS ha ottenuto l'approvazione per il progetto da K-water (il Korea Water Resources Institute) a novembre e afferma che diventerà il più grande impianto fotovoltaico galleggiante del mondo costruito su una diga, nonché il più grande impianto fotovoltaico galleggiante in Corea .


L'impianto produrrà abbastanza elettricità solare per soddisfare il fabbisogno energetico annuale di 60.000 persone, che è più della popolazione effettiva di 44.434 abitanti di Hapcheon-gun, la contea in cui sarà situata. Tutta l'elettricità del progetto sarà venduta alla rete elettrica locale.


I meriti del solare galleggiante


Il primo sistema fotovoltaico galleggiante in assoluto è stato costruito nel 2007 ad Aichi, in Giappone. Da allora, molti altri paesi, tra cui Francia, Italia, Repubblica di Corea, Spagna e Stati Uniti, hanno testato sistemi su piccola scala.


Secondo Ian Clover, manager per le comunicazioni aziendali presso Q CELLS, rispetto alle installazioni a terra, gli impianti solari galleggianti possono, nelle giuste condizioni, generare fino al 10% di energia in più rispetto a un comparabile array terrestre.


"Questo perché l'effetto di raffreddamento dell'acqua assicura che i moduli solari non funzionino a una temperatura superiore a quella ottimale, garantendo così che la potenza di picco sia più facilmente raggiunta", spiega.


Inoltre, è altamente improbabile che gli impianti solari galleggianti incontrino ombreggiature di terze parti, il che significa che possono godere di "prestazioni di picco più lunghe e ininterrotte rispetto a molti impianti a terra".


Alla diga di Hapcheon, Q CELLS sta progettando di installare i suoi pannelli solari Q.PEAK DUO Poseidon Edition, che sono specificamente sviluppati per installazioni fotovoltaiche galleggianti e per resistere ad ambienti ad alta temperatura e alta umidità. Le condizioni di prova per questi moduli includono un'esposizione di oltre 3.000 ore in un ambiente con 85 ° C e 85% di umidità relativa. Il design degli array per l'attuale sito della diga di Hapcheon è ispirato al fiore di prugna, un fiore simbolico di Hapcheon.


Oltre al display decorativo, Clover afferma che il layout generale di un sistema fotovoltaico galleggiante è simile a quello dei sistemi terrestri. Tuttavia, le struttore e gli inverter sono montati su una piattaforma galleggiante e l'elettricità a corrente continua generata viene raccolta da scatole di combinazione e convertita in corrente alternata dagli inverter.


Aggiunge che da un punto di vista ingegneristico, l'installazione della centrale solare galleggiante della diga di Hapcheon non ha offerto sfide aggiuntive o uniche per Q CELLS. In effetti, la tecnologia si adatta bene a una diga.


"L'aggiunta di energia solare galleggiante alle dighe ha senso perché le dighe sono generalmente grandi specchi d'acqua aperti con un buon accesso stradale e infrastrutture preesistenti", spiega Clover.


Tuttavia, come è consuetudine, l'azienda ha dovuto condurre test di stabilità ambientale per garantire che l'installazione non avrebbe avuto un impatto negativo sulla diga o sul suo equilibrio ecologico.


"I test di monitoraggio hanno mostrato che la qualità dell'acqua non è influenzata e non vi è alcuna differenza significativa tra l'area dell'acqua coperta dalla centrale elettrica e l'area dell'acqua scoperta", spiega.


Maggiori implicazioni sui costi


Tuttavia, ci sono alcuni costi aggiuntivi associati al processo di installazione di un impianto solare galleggiante. Ad esempio, gli installatori appositamente formati sono tenuti a lavorare su e con l'acqua.


"Questi moduli costano un po 'di più dei moduli standard, ma per il punto di vista OPEX a lungo termine, hanno perfettamente senso dal punto di vista finanziario", spiega Clover.


"Una volta che l'impianto solare è in funzione, i costi operativi e di manutenzione possono variare a seconda della posizione, ma poiché sempre più impianti solari galleggianti vengono installati in tutto il mondo, qualsiasi differenza di costo tra galleggiante e onshore verrà eliminata", aggiunge.


Tuttavia, gli esperti dicono che l'esatta entità di questi vantaggi in termini di prestazioni deve ancora essere confermato da installazioni più grandi.


Molly Cox, analista dei sistemi di tecnologia fotovoltaica e delle operazioni presso Wood Mackenzie, ha scritto che sebbene i costi saranno ridotti dal numero crescente di progetti di dimensioni maggiori, che è in costante aumento dal 2015 e dovrebbe continuare a crescere, la mancanza di dati empirici sul sistema le prestazioni nel tempo aumentano la sfida.


"Di conseguenza, la due diligence tecnica per i progetti solari galleggianti richiede in genere più tempo rispetto a un array montato a terra della stessa dimensione e posizione, contribuendo a costi complessivi più elevati", ha affermato.


"Queste sfide in termini di costi, tuttavia, risponderanno alla crescita del mercato e all'aumento della scala dei progetti, che è esattamente ciò che ci aspettiamo di vedere nel mercato solare galleggiante nei prossimi anni".


Un recente rapporto di DNV GL, una società di registrazione e classificazione accreditata a livello internazionale, osserva che vede il fotovoltaico offshore come una tecnologia complementare per l'eolico offshore, con pannelli solari installati negli spazi tra le turbine eoliche e collegati alle loro linee di trasmissione. Nel complesso, si aspettano che un sistema solare galleggiante di circa 1 MW sarà collegato a ciascuna turbina eolica offshore nel Mare del Nord dal 2025 al 2030.


A giugno, la società ha lanciato un progetto industriale congiunto di collaborazione con 14 partecipanti del settore per sviluppare la prima pratica consigliata dal settore per i progetti di energia solare galleggiante.


Guardare al futuro


Clover afferma che QCELLS continua a cercare soluzioni nuove e innovative nella tecnologia delle celle solari e dei moduli e per "opportunità in tutto il mondo di sviluppare su larga scala centrali solari, sia nello spazio galleggiante che nello spazio onshore ”.


La Banca Mondiale, nel suo rapporto del 2018, evidenzia ampie opportunità per il solare galleggiante a causa degli oltre 400.000 km2 di bacini artificiali nel mondo, "suggerendo che il solare galleggiante ha un potenziale teorico in una scala di terawatt".


Nel frattempo, gli analisti di Wood Mackenzie stimano che la domanda solare galleggiante globale crescerà in media del 22% anno su anno dal 2019 al 2024. Entro il 2020, probabilmente soddisferà il 2% della domanda solare globale.

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