Fotovoltaico a concentrazione: cos'è e in cosa si differenzia dal fotovoltaico tradizionale

Produrre più energia anche in assenza di sole? Questo l’obiettivo del fotovoltaico a concentrazione

L’utilizzo dell’irraggiamento solare è alla base del funzionamento degli impianti fotovoltaici, che prevedono diverse tecnologie per rendere possibile la produzione di energia elettrica, tra cui il cosiddetto sistema a concentrazione. L’impianto a concentrazione è, a differenza degli impianti tradizionali, una versione più conveniente ed efficienti dei pannelli fotovoltaici. Scopriamo perché.

• Indice contenuti
• Cos'è il fotovoltaico a concentrazione?
• Quale tecnologia utilizza il fotovoltaico a concentrazione?
• Vantaggi e svantaggi dell'impianto fotovoltaico a concentrazione
• Fotovoltaico a concentrazione VS fotovoltaico tradizionale
• Sono previsti incentivi per il fotovoltaico a concentrazione?
• Il costo dei pannelli fotovoltaici a concentrazione
• Perché optare per il fotovoltaico a concentrazione?

Cos'è il fotovoltaico a concentrazione?

Alla base del funzionamento dell’impianto fotovoltaico a concentrazione c’è l’utilizzo di lenti o specchi grazie ai quali si riescono a concentrare i raggi solari in un unico punto del pannello. In questo modo si ottiene innanzitutto un incremento della produzione di energia elettrica (anche grazie a celle più efficienti) ma anche una maggiore dispersione di calore in quanto la parte inferiore delle celle è progettata in modo tale da diffondere il calore prodotto in maniera più adeguata.

Quale tecnologia utilizza il fotovoltaico a concentrazione?

Il fotovoltaico a concentrazione si basa sull’utilizzo di piccole cellule fotovoltaiche sulle quali viene installato uno specchio che consente di direzionare l’irraggiamento solare in un unico punto. Parallelamente, la presenza di dissipatori di calore posizionati nella parte posteriore della cella stessa consente di raffreddare la struttura assicurando il mantenimento delle prestazioni. Il fotovoltaico a concentrazione inoltre prevede l'utilizzo di un inseguitore solare, che può essere mono assiale o biassiale, e che permette di aumentare la quantità di luce solare catturabile durante l’arco della stessa giornata.

In alcuni modelli il fotovoltaico a concentrazione prevede l’utilizzo di cellule solari a multigiunzione, costituite da più strati di silicio. In questo modo la cella più in alto cattura meglio l’energia solare e quando non è più in grado di farlo cede la quantità in eccesso allo strato successivo aumentando la capacità di conversione dell’intero impianto.

Vantaggi e svantaggi dell'impianto fotovoltaico a concentrazione

Tra i principali vantaggi dell’impianto fotovoltaico a concentrazione c’è ovviamente la maggiore capacità di catturare l’energia solare e, quindi, di trasformarla in energia elettrica. I sistemi ottici presenti, infatti, consentono di concentrare una quantità di luce centinaia di volte maggiore rispetto a quelle delle celle tradizionali, impiegando una minor quantità di silicio. Senza dimenticare, come già anticipato, la maggiore capacità di dispersione del calore.

Non mancano però gli aspetti critici che è doveroso conoscere. Innanzituttoè necessaria una maggiore pulizia e manutenzione. La superficie riflettente degli specchi e delle lenti, infatti, proprio per essere così particolarmente efficiente deve essere costantemente pulita da polvere e sporcizia di vario tipo. Parallelamente c’è il problema del surriscaldamento: nonostante la capacità di dispersione infatti, il pannello raggiunge livelli di surriscaldamento tali da richiedere appositi sistemi di raffreddamento che per funzionare necessitano di energia elettrica, riducendo l’efficienza del fotovoltaico a concentrazione stesso.

 

Fotovoltaico a concentrazione VS fotovoltaico tradizionale

La differenza sostanziale tra un impianto fotovoltaico tradizionale ed uno a concentrazione è data dalla capacità di quest ultimo di produrre energia elettrica. Questo è possibile sia per le caratteristiche tecniche che lo rendono in grado di catturare una maggiore quantità di raggi solari (anche per via della presenza, il più delle volte, degli inseguitori), sia per la tecnologia grazie alla quale questi impianti consentono di fornire energia anche in assenza del sole. Questo è possibile grazie alla capacità di trasmissione del calore a elevate temperature a un impianto termodinamico.

Sono previsti incentivi per il fotovoltaico a concentrazione?

Anche l’impianto fotovoltaico a concentrazione è oggetto di agevolazioni fiscali, ma attualmente questo riguarda solo per le aziende e gli enti pubblici. Sono escluse, quindi, le abitazioni private.

Il costo dei pannelli fotovoltaici a concentrazione

Mediamente un impianto fotovoltaico a concentrazione ha un costo che va dai 1500€ ai 5000€ per Kw. L’aspetto interessante è che questo tipo di impianti ha un costo più basso rispetto a quelli tradizionali, il che contribuisce a renderli particolarmente appetibili. Questo è dovuto innanzitutto alla minor presenza di silicio e ad una tecnologia più innovativa e perciò più efficiente.

Perché optare per il fotovoltaico a concentrazione?

La ragione economica non è tuttavia l’unica a favore dell’impianto fotovoltaico a concentrazione. Ci sono infatti tutte le motivazioni tecniche e tecnologiche che fanno pendere l’ago della bilancia verso questo tipo di soluzione. Parliamo infatti di una tecnologia dalle enormi potenzialità e capace di assicurare, al netto di alcune importanti valutazioni, un contributo importante per aumentare la quantità di energia pulita da utilizzare in casa.

Se a tutto questo aggiungiamo la garanzia di 20 anni sull’impianto fotovoltaico a concentrazione, si comprende come l'ammortamento dell’investimento sia maggiore ed il guadagno derivato da questo tipo di soluzione aumenti.

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