Impianto fotovoltaico pieghevole della TU Graz produce fino al 56 percento di elettricità in più

Cuore tecnico: attuatore lineare

Il cuore tecnico viene descritto così da Buchroither: "Kerninnovation des Systems ist ein patentierter linearer Aktuator, der die Anlage sowohl zur Sonne ausrichtet als auch zusammenfaltet." Questo azionamento lineare consente di orientare le superfici dei moduli seguendo la posizione del sole e, all'occorrenza, di ripiegarle in modo compatto e protetto. Secondo il team di ricerca di Graz si tratta di una doppia funzione che riguarda sia la produzione di elettricità sia la protezione dell'impianto.

Rispetto ai moduli fotovoltaici installati in modo fisso, l'impianto solare orientabile e pieghevole fornisce, secondo quanto riferito dalla direzione del progetto, una resa media aggiuntiva di quasi il 40 percento. In singoli giorni sono stati raggiunti fino al 56 percento di resa in più. Questi valori derivano dalle misurazioni effettuate sull'impianto dimostrativo gestito dall'istituto presso il campus Inffeldgasse.

Più elettricità nelle ore mattutine e serali

Secondo Buchroither, decisivo per la redditività è il surplus di elettricità prodotto nelle ore di bordo della giornata: "Morgens und abends, wenn der allgemeine Stromverbrauch besonders hoch ist, liefert sie durch das optimale Sonnenstand-Tracking mehr als doppelt so viel Strom wie traditionelle PV-Anlagen, was auch zur Netzentlastung beiträgt", ha sottolineato il responsabile di gruppo di Graz. Con ciò la TU posiziona la soluzione come contributo alla stabilizzazione delle reti elettriche nelle ore mattutine e serali ad alto carico.

Un secondo vantaggio risiede nella protezione dalle intemperie. "Bei Sturm- und Regengefahl klappen die Module 'face to face' zusammen und werden horizontal - mit den Rückseiten nach außen gerichtet - gelagert", si legge dalla nota del team di progetto. Grazie a questa funzione di protezione si dovrebbero ridurre i danni causati da tempesta, grandine o pioggia intensa e diventare utilizzabili per impianti solari siti che con moduli rigidi non sarebbero realizzabili.

Protezione dalle tempeste e vantaggi in termini di costi

Anche dal punto di vista economico il design promette vantaggi. Buchroither ha spiegato: "Durch diese Doppelfunktion sparen wir Installations- und Betriebskosten, wodurch sie die Wirtschaftlichkeit verbessert". Poiché l'inseguimento e la protezione dalle tempeste sono riuniti in un unico sistema meccanico, viene a cadere la necessità di costruzioni protettive separate, il che dovrebbe ridurre i costi complessivi dell'impianto.

Con l'impianto dimostrativo sul campus Inffeldgasse, l'Istituto di Misure Elettriche e Sensori intende dimostrare che il fotovoltaico con inseguimento può essere realizzato anche sui tetti urbani. I ricercatori vi vedono un approccio per portare avanti la transizione energetica nelle aree densamente edificate, dove lo spazio disponibile è scarso e l'esposizione agli agenti atmosferici è spesso elevata.

Prospettive di scalabilità e di mercato

Finora non è chiaro quanto velocemente la tecnologia possa essere scalata sul mercato. In progetti di ricerca di questo tipo sono consueti ulteriori fasi di sperimentazione, colloqui con partner industriali e una possibile concessione in licenza dell'attuatore brevettato. Dalle informazioni disponibili non si possono ricavare passi concreti verso la produzione in serie.

Nel complesso, la TU Graz fa riferimento a un valore medio di circa il 40 percento di resa in più rispetto agli impianti installati in modo fisso e a picchi giornalieri del 56 percento. Se questi valori siano riproducibili in altre condizioni climatiche dovranno mostrarlo future misurazioni presso ulteriori siti.

Le attività di ricerca fanno parte delle attività dell'Istituto di Misure Elettriche e Sensori della TU Graz. Buchroither e il suo team vedono nella combinazione di meccanismo di inseguimento e di ripiegamento un'opzione per aumentare la produttività superficiale del fotovoltaico e al contempo migliorare la robustezza rispetto agli eventi meteorologici estremi.