Un impianto solare pieghevole e orientabile della TU Graz produce fino al 56% di elettricità in più

Attuatore brevettato come elemento centrale

Elemento centrale dello sviluppo è, secondo le indicazioni del team di ricerca, un attuatore lineare brevettato. Questo svolge contemporaneamente due funzioni: orienta i moduli verso il sole e, all'occorrenza, li ripiega. Grazie a questa duplice funzione si riducono i costi di installazione e di esercizio, migliorando così la redditività, come ha spiegato Armin Buchroither, responsabile di gruppo presso l'Istituto di misurazione elettrica e sensoristica della TU Graz.

Rispetto ai moduli fotovoltaici installati in modo fisso, l'impianto solare orientabile e pieghevole fornisce, secondo le misurazioni del team, una resa media superiore di circa il 40%. In singole giornate è stata raggiunta fino al 56% di resa in più, come hanno riscontrato i ricercatori nel loro impianto di prova.

Maggior rendimento nelle ore del mattino e della sera

Il vantaggio è particolarmente evidente nelle ore del mattino e della sera, quando il sole è basso e il consumo generale di elettricità è particolarmente elevato. Determinante per la redditività del sistema è, secondo Buchroither, la resa elettrica aggiuntiva nelle fasce orarie di inizio e fine giornata: "Al mattino e alla sera, quando il consumo generale di elettricità è particolarmente alto, grazie all'ottimale inseguimento della posizione del sole fornisce più del doppio dell'elettricità rispetto ai tradizionali impianti fotovoltaici, contribuendo così anche ad alleggerire la rete", ha sottolineato il responsabile di gruppo di Graz.

Per proteggere i moduli in caso di tempesta, pioggia o grandine, l'impianto si porta automaticamente in una posizione sicura. Di notte e in caso di maltempo imminente, i moduli fotovoltaici si ripiegano automaticamente "face-to-face", cioè modulo solare su modulo solare, e vengono stoccati in posizione orizzontale – con i lati posteriori rivolti verso l'esterno. In questo modo si dovrebbero evitare danni ai delicati wafer di silicio.

Protezione da tempesta e grandine

Le grandinate rappresentano, secondo quanto illustrato dai ricercatori, un pericolo particolare per i moduli fotovoltaici convenzionali. "Le compressioni dei wafer di silicio provocate dall'impatto della grandine possono causare hotspot che, a causa della loro maggiore resistenza interna, riducono il rendimento dell'intero modulo", afferma Buchroithner. La struttura pieghevole dovrebbe ridurre questi rischi e prolungare così anche la durata di vita dei moduli.

La combinazione di inseguimento e meccanismo di ripiegamento apre, secondo la valutazione del team di ricerca, nuove possibilità di impiego per il fotovoltaico, ad esempio su tetti con geometrie particolari o in regioni soggette a frequenti eventi meteorologici estremi. La TU Graz considera questo sviluppo un contributo per rendere la produzione di elettricità dall'energia solare più resistente alle intemperie e al contempo più produttiva.

Con l'impianto dimostrativo del campus Inffeldgasse, nei prossimi mesi i ricercatori intendono raccogliere ulteriori dati su rendimento, durata di vita e costi di manutenzione. Se i risultati dovessero essere confermati, il sistema potrebbe diventare, secondo le indicazioni del team, un'alternativa alle strutture di montaggio rigide e rendere il fotovoltaico più redditizio anche su superfici di tetto più piccole.