in collaborazione con mcTER News

Sistema di inseguimento solare integrato basato su attuatori a memoria di forma (SMA).

Oltre alla possibilità di convertire la radiazione solare diffusa, la nuova tecnologia fotovoltaica permette, infatti, di ridurre drasticamente i costi del sistema di inseguimento solare. Si è conclusa con successo, presso il Politecnico di Madrid, la prima fase dell'iniziativa di round-Robin svolta nell'ambito del comitato normativo internazionale IEC CT82 WG7 per validare la nuova procedura standard proposta da RSE, per la caratterizzazione dei moduli CPV/PV con sistema di inseguimento solare integrato. Per la sperimentazione, che ha coinvolto i ricercatori di RSE insieme a quelli dell'Istituto di Energia Solare presso il Politecnico di Madrid, è stata utilizzata la versione prototipale di modulo fotovoltaico ibrido CPV/PV progettato e sviluppato da RSE nell'arco del triennio RdS 2022-2024.

Il modulo fotovoltaico ibrido CPV/PV è composto da tre "array" di celle solari, sviluppati allo scopo di raccogliere sia la luce diretta che quella diffusa. Durante il test è stata inizialmente misurata un'efficienza di conversione prossima al 33% della sola parte CPV del modulo, ovvero di quella parte che sfrutta la concentrazione solare.

L'iniziativa ha offerto un'opportunità importante anche per mostrare ai partner internazionali le potenzialità presentate dalla nuova tecnologia fotovoltaica sviluppata da RSE di superare una delle barriere che hanno ostacolato fino ad oggi la diffusione del fotovoltaico a concentrazione. Oltre alla possibilità di convertire la radiazione solare diffusa, la nuova tecnologia fotovoltaica permette, infatti, di ridurre drasticamente i costi del sistema di inseguimento solare, sia perché non richiede strutture meccaniche ad alta rigidità, sia perché utilizza un numero inferiore di componenti. La semplificazione del sistema di inseguimento e la riduzione nel numero di componenti permette, inoltre, di aumentare l'affidabilità del sistema e ridurne l'impatto ambientale valutato sul ciclo di vita.

Il cuore del sistema di inseguimento è un nuovo sistema di controllo basato su attuatori a memoria di forma (SMA) e matrici a LED. Il dato rilevante, che rende la tecnologia sviluppata da RSE completamente originale, è che l'inseguitore solare integrato nel modulo consente al modulo stesso di lavorare a valori della concentrazione solare superiori a 300 soli con disallineamenti angolari rispetto alla direzione dei raggi solari fino a 17°. È così possibile ottenere diversi vantaggi: 1) utilizzare celle a multi-giunzione ad elevata efficienza, il cui costo viene ridotto in relazione al fattore di concentrazione; 2) mantenere elevate le prestazioni del modulo indipendentemente dalle sollecitazioni termiche e meccaniche dovute agli agenti atmosferici; 3) eliminare le richieste di elevata precisione nell'installazione del modulo.

Prospettive future:

RSE sta conducendo attività di ricerca e sviluppo per ottimizzare ulteriormente la tecnologia ibrida CPV/PV e dimostrare il suo potenziale su larga scala. Le simulazioni condotte indicano un incremento della produzione energetica fino al 50% rispetto ai sistemi PV tradizionali installati su inseguitori monoassiali, a parità di area occupata sul terreno.

Con la tecnologia RSE si aprono nuove prospettive per il futuro del fotovoltaico, offrendo una soluzione più efficiente, affidabile, economica e sostenibile per la produzione di energia pulita dal sole.

Per completare le attività di sviluppo e accelerare la fase finale di commercializzazione della tecnologia fotovoltaica, RSE intende collaborare con aziende esperte nel settore fotovoltaico. L'obiettivo è definire il design finale del modulo per applicazioni che spazino dall'utility-scale all'agrivoltaico, includendo stazioni di ricarica per veicoli elettrici e soluzioni di integrazione negli edifici. Questa tecnologia è particolarmente adatta a contesti con limitazioni di spazio, dove l'elevata efficienza risulta fondamentale.