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Poco silicio, lenti o specchi per convogliare quanta più luce possibile su celle dalle efficienze altissime e sistemi di inseguimento per approfittare al massimo di tutte le ore di sole. Il fotovoltaico a concentrazione è una delle evoluzioni più recenti del solare e promette di essere tra le più convenienti per produrre energia su scala da utility nelle aree più assolate del pianeta. Se ne è parlato oggi alla Fiera Solarexpo & Greenbuilding. Alcuni tra i maggiori esperti del settore a livello mondiale hanno fatto il punto su questa tecnologia solare durante un incontro organizzato dal  CPV Consortium, il consorzio internazionale del fotovoltaico a concentrazione, che riunisce i principali operatori attivi in questo campo.

Il fotovoltaico a concentrazione, o CPV, sta guadagnando sempre più spazio nel comparto dell’energia solare. Il fotovoltaico a concentrazione (CPV) secondo le previsioni raggiungerà a livello mondiale i 12.500 MW installati entro il 2020, partendo dagli attuali 23 MW (fonte: report Companies and Markets). Numeri relativamente piccoli se confrontati a quelli del fotovoltaico tradizionale, ma che mostrano la crescita della tecnologia: “nel 2007 – ha fatto notare la Van Zuiden – il CPV era pari a circa l’1% del mercato del fotovoltaico oggi ci stiamo avvicinando al 5%.”

La tecnologia è adatta quasi esclusivamente a certi tipi di situazioni: dà il massimo in zone ad elevata insolazione, dato che funziona esclusivamente con la luce diretta, “sconsigliamo di realizzare impianti CPV in zone con insolazione minore di 1.800 watt per metro quadrato”, sottolinea Fabio Bruner di Soitec. In Europa insomma la zona limite è la parte meridionale della Spagna e le zone a più alta insolazione del nostro paese, dove tra l’altro il conto energia premia più generosamente il CPV rispetto al FV convenzionale.

Ma, a parte la limitazione geografica, i vantaggi del fotovoltaico a concentrazione elencati nel corso conferenza sono diversi: dai consumi di suolo e acqua ridotti rispetto alle altre fonti, alla rapidità e modularità nella costruzione dei parchi, passando per le rese che calano poco anche a temperature molto alte. Ma soprattutto attraente è la minore intensità di capitale rispetto al fotovoltaico convenzionale per creare le fabbriche che costruiscono i moduli e un costo del chilowattora molto competitivo anche per le fasce orarie in cui questi impianti riescono a fornire energia.

Le diverse tecnologie attualmente in gioco per il CPV sono state illustrate da Maike Wisenfahrt del Fraunhofer Institute. I sistemi di concentrazione sono diversi: dalle lenti fresnel ai dispositivi a specchi. Caratteristica comune l’uso di celle fotovoltaiche di dimensioni piccole e altissime efficienze. La tipologia su cui ci si sta focalizzando maggiormente sono le cosiddette celle multi-junction, che hanno raggiunto valori di efficienza superiori al 40% (43,5% il record). L’approvvigionamento di questi tipi di celle, spiega la Wisenfahrt, resta per ora un problema, ma le cose stanno cambiando: “solo qualche anno fa erano 5 i fornitori di questa tipologia di celle, ora sono più di 25”.

Altro problema che si sta superando è quello della bancabilità di queste centrali: finora non era infatti semplice trasmettere agli investitori sicurezze sulle rese di questi impianti nel tempo. Sono infatti sistemi relativamente complessi, si pensi alla precisione che devono avere i tracker e dalla tecnologia ancora giovane. I dati sulle prestazioni degli impianti in funzione da anni e i sistemi di certificazione però, si è spiegato, permettono ormai di dare garanzie sicure sulle rese nel tempo.

I dati presentati sono interessanti. Questi impianti hanno efficienze del 30-35% contro i 15-18% del fotovoltaico tradizionale e il costo del chilowattora da CPV si prevede calerà dagli attuali 0,26 $/kWh attuali fino a 0,08 nel 2015. A  questo si aggiunga il fatto che la produzione del fotovoltaico a concentrazione, grazie ai sistemi di inseguimento, è alta non solo nelle ore centrali della giornata come per il FV convenzionale, ma anche in altre fasce orarie in cui la domanda è alta e l’elettricità viene pagata di più: “In California riusciamo a fornire molta elettricità nella fascia pomeridiana quando un kWh viene pagato 0,37 $ – fa notare Geoff Kinsey di Amonix – questo ci rende molto competitivi senza bisogno di incentivi”.