IL FOTOVOLTAICO E LE ENERGIE RINNOVABILI

Lugo 11 Ottobre 2012

PREMESSA

Il mio lavoro di consulente agricolo mi ha portato in questi ultimi 5 anni ad occuparmi di energie rinnovabili.

Con questo termine si intendono quelle forme di energia che per la loro origine e caratteristiche si rigenerano almeno con la stessa velocità con cui vengono consumate o non sono esauribili, almeno nella situazioni prevedibili dell’impiego da parte dell’uomo.

Le energie rinnovabili possono essere alternative e complementari alle tradizionali fonti fossili e sono anche pulite, cioè non immettono nell’atmosfera sostanze inquinanti o in grado di alterare il clima come la CO2, che si ottiene dalla combustione dei derivati del petrolio.

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Quali sono le più diffuse e conosciute forme

di energia rinnovabile :

Energia Idroelettrica

Energia Geotermica

Energia Marina (moto ondoso)

Energia Eolica

Energia Solare (Termico e Fotovoltaico)

Energia da Biomasse (Cippato, Biogas,

Biocarburanti)3

Le Biomasse

Per quanto riguarda l’Energia da Biomasse, mi sono occupato di Biomasse legnose e di Biogas.

Con il termine di "biomassa" si intendono quei prodotti di origine forestale o agricola, provenienti cioè da colture, energetiche o tradizionali, si includono nella definizione di biomasse anche i sottoprodotti dell’agricoltura e della zootecnia (ad esempio le deiezioni zootecniche per la produzione del biogas) per la produzione di energia termica ed elettrica.

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Impianti a Biogas

ENERGIA SOLARE – IL FOTOVOLTAICO

L’Energia che arriva dal sole può essere utilizzata per produrre energia termica o elettrica, il fotovoltaico appunto, ed è di quest’ultimo che mi sono occupato in questi ultimi anni.

Non mi sono invece occupato di quella branca specifica che viene chiamata solare termico, cioè di quei dispositivi che utilizzano l’energia solare per scaldare dei liquidi presenti all’interno di tubi contenuti per ottenere calore, che può essere anche immagazzinato, per periodi più o meno lunghi, e destinato alla produzione di acqua calda per riscaldamento o per gli usi domestici.

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L’EFFETTO FOTOVOLTAICO – LE ORIGINI

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L’Effetto fotovoltaico è, in modo molto generico, la capacità di una sostanza, generalmente il Silicio, di trasformare la radiazione solare in energia elettrica, questa capacità è conosciuta da più di 120 anni, ma solo verso la fine degli anni 50 del secolo scorso ha avuto le prime applicazioni pratiche.

Il Silicio, necessario alla preparazione di quelli che poi saranno i moduli fotovoltaici, è presente in natura sotto forma di silice.

La prima applicazione pratica delle celle solari è dovuta agli americani che se ne servirono nel 1958 per alimentare l’impianto radio del satellite artificiale Vanguard, ancora oggi in orbita intorno alla terra.

Nei decenni successivi la tecnologia fotovoltaica si è via via diffusa, limitandosi però, almeno sino al 1980-1990 ad impieghi particolari e specializzati, anche se via via sempre più diffusi come gli orologi e le comuni calcolatrici da tavolo o da tasca.

Solo con le prime crisi petrolifere e con i cambiamenti climatici degli ultimi anni si sono diffuse applicazioni su scala molto più vasta, destinate a produrre energia elettrica per usi civili.

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L’EFFETTO FOTOVOLTAICO – LE ORIGINI

LA CELLA FOTOVOLTAICAE’ l’elemento base della tecnologia fotovoltaica

ed è già di per sé un generatore autonomo di energia elettrica, viene ottenuto dalla lavorazione e dal taglio di masse purificate di silicio, ed ha una dimensione di circa 10-15 cm x 10-15 cm.

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IL MODULO FOTOVOLTAICOLa fragilità e la ridotta

potenza delle celle fotovoltaiche, fa si che non possano essere utilizzate autonomamente, ma devono essere collegate fra loro in numero sufficiente e poi protette da speciali vetri dalle intemperie e dagli urti, il tutto viene poi incapsulato con speciali cornici in alluminio, quello che si ottiene a questo punto è il Modulo Fotovoltaico, che contiene normalmente 36 o 72 celle ed ha una dimensione media di metri 1,6-1,9 x 1. 10

GLI IMPIANTI FOTOVOLTIACIPiù moduli fotovoltaici, insieme ad una serie di strumenti

accessori, gli inverter, costituiscono un impianto fotovoltaico piccolo o grande che sia.

L’inverter è necessario per trasformare l’energia elettrica prodotta dai moduli in energia elettrica utilizzabile dai nostri impianti, casalinghi o industriali che siano.

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IMPIANTI FOTOVOLTAICI PER APPLICAZIONI PARTICOLARI

Un impianto fotovoltaico di tipo particolare, evoluzione di quelli inizialmente usati per dare energia ai satelliti, sono quelli oggi usati per dare energia a mezzi che altrimenti ne sarebbero privi o dovrebbero usare generatori a benzina.

Sono le cosiddette applicazioni “stand alone” in pratica le troviamo su barche, camper o per fornire energia ad abitazioni isolate in aree rurali o desertiche o ancora per fornire energia a stazioni di pompaggio dell’acqua od infine, e sono state le prime a diffondersi, per l’illuminazione stradale o i semafori.

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IMPIANTI FOTOVOLTAICI ALLACCIATI ALLA RETE ELETTRICA

Si tratta della quasi totalità degli impianti fotovoltaici oggi installati e quelli che vediamo nelle nostre città o campagne.

Sono impianti che sono sempre allacciati alla rete elettrica, alla quale versano una parte dell’energia prodotta, naturalmente quando eccedente i consumi casalinghi o aziendali, od addirittura tutta la produzione, quando si tratta di grossi impianti a terra costituiti da molte centinaia di pannelli.

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GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI PER USO DOMESTICOGli impianti più piccoli destinati ad essere montati sui tetti delle case sono

in grado di coprire una buona parte dei consumi elettrici annui di una famiglia media (nelle nostre case è normalmente richiesta una potenza di 3 kW).

Nota : il Watt è l’unità di misura della potenza elettrica, 1.000 Watt fanno un kW.

In pratica un impianto destinato alle nostre case è costituito da 15-18 pannelli.

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GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICIPER LE STRUTTURE PRODUTTIVE

Gli impianti, sempre posizionati sui tetti, via via più grandi sono destinati a coprire le esigenze energetiche di aziende artigiane, fabbriche, industrie alimentari ecc.., ed infine aziende agricole e zootecniche (questo nello specifico è il mio campo di lavoro).

Una precisazione, perché questi impianti sono comunque allacciati alla rete elettrica con cui “scambiano” energia elettrica ? perché di notte ovviamente l’impianto non funziona e si è quindi nella necessità di prelevare energia dalla rete, cui versare le eccedenze magari durante l’estate o nei periodi in cui non si è in casa o in azienda.

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GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI A TERRA

I grandi impianti con moduli posizionati a terra, che vediamo nel nostro territorio sono invece in genere destinati a produrre energia non per un consumo proprio, ma per la sua vendita alla rete pubblica.

Gli impianti installati a terra non sono però oggi più ammessi per non ridurre troppo la disponibilità di terreno agricolo.

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IL CONTO ENERGIA La diffusione degli impianti fotovoltaici è stata favorita da una

contribuzione pubblica chiamata “Conto Energia”. Questa in pratica aiuta il sostentamento degli impianti, che hanno infatti

ancora un costo abbastanza elevato e che aggiunge alle economie sulla bolletta elettrica una tariffa maggiore (chiamata tariffa incentivante) per ogni kW immesso nella rete elettrica e questo per la durata di 20 anni.

La durata della tariffa incentivante risponde anche alla domanda sulla durata di un Impianto Fotovoltaico, da un minimo di 25 anni sino ad un max di 30 e più anni.

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I BENEFICI PER L’AMBIENTE E PER I CITTADINI

I benefici che un impianto fotovoltaico da all’ambiente ed in generale a noi cittadini, sono notevoli :

In primo luogo un vantaggio diretto ed economico per i proprietari degli impianti, che con l’autoconsumo diretto di una parte dell’energia che producono riducono sensibilmente i costi delle proprie bollette elettriche.

Un beneficio ambientale diffuso per tutta la comunità, con la produzione di energia elettrica non con fonti fossili, ma con una fonte rinnovabile come il sole che ovviamente non produce CO2.

Infine con l’installazione sui tetti degli impianti fotovoltaici si sta ottenendo un beneficio ambientale e per la salute dei cittadini ulteriore e molto importante ed è quello relativo alla rimozione e smaltimento dai tetti delle nostre fabbriche ed aziende agricole delle coperture in Eternit.

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IL FOTOVOLTAICO E L’ETERNIT Negli anni cinquanta e sessanta del 900 si è diffuso in Italia come in

molti altri paesi l’utilizzo del cemento-amianto, un materiale che unisce cemento con fibre di amianto ottenendo un insieme caratterizzato da una notevole robustezza, resistenza alle intemperie ed anche molto economico per cui si è diffuso, con il nome commerciale di Eternit, per molti usi dell’edilizia.

In particolare per la produzione di lastre di copertura e tetti su numerosi edifici, non tanto le case, ma piuttosto gli edifici destinati alle attività produttive quali : officine, fabbriche, magazzini, capannoni agricoli, rimesse, stalle ed allevamenti in genere.

In definitiva su quasi tutti gli edifici costruiti tra il 1970 ed il 1992 (anno in cui la produzione e l’impiego del cemento-amianto è cessato nel nostro paese) il tetto era costituito da elementi contenenti l’amianto, è stato molto diffuso anche il suo utilizzo su capannoni agricoli e stalle.

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GLI EFFETTI DELL’ETERNITQuale è stata la terribile sorpresa degli ultimi anni, in pratica si è

scoperto che con l’invecchiamento della copertura o per una sua rottura, le fibre di amianto tendono a disperdersi nell’aria, causando, se inalate dall’uomo, gravi forme di tumore ai polmoni.

Sarebbe necessario rimuovere e smaltire tutte queste vecchie coperture, ma il costo e l’impegno per i singoli e per l’intera comunità sarebbe veramente notevole e oggi difficilmente sostenibile, anche perché al costo della rimozione e smaltimento dell’eternit va obbligatoriamente aggiunta la spesa per la costruzione di un tetto nuovo.

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IL FOTOVOLTAICO E L’ETERNIT

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Il fotovoltaico può dare un aiuto concreto ed effettivo per lo smaltimento del cemento-amianto.

Infatti per installare un impianto fotovoltaico è necessario che il tetto abbia specifiche caratteristiche e quindi in caso di un copertura in Eternit è necessario prima rifare il tetto e solo dopo è possibile installarvi sopra l’Impianto Fotovoltaico.

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Per aiutare questo investimento da parte degli imprenditori il Conto Energia prevede una tariffa incentivante ancora maggiore se si elimina l’Eternit per installare un impianto Fotovoltaico.

In questi ultimi anni sono state molte centinaia le aziende agricole o industriali ed artigiane che hanno installato un impianto fotovoltaico dopo aver smaltito l’amianto, eliminando migliaia di tonnellate di questo materiale dall’ambiente.

IL FOTOVOLTAICO E L’ETERNIT

LE STALLE FOTOVOLTAICHE

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L’Applicazione di un impianto fotovoltaico sulle stalle per l’allevamento dei suini o dei bovini è una delle tante applicazioni del fotovoltaico a servizio di una attività produttiva.

Infatti le stalle, in particolare quelle dei bovini da latte, sono caratterizzate da forti consumi di energia elettrica, per il funzionamento degli impianti di mungitura, per i frigoriferi del latte, per gli impianti di raffrescamento estivo, ecc.. .

Infine, anche nelle stalle in passato era molto diffuso l’impiego dell’eternit.

Grazie dell’Attenzione

Stefano Ronchi