Il fotovoltaico e il ruolo della Sharp (22 settembre 2009).
In tutto il mondo, la quantità degli impianti grandi e piccoli realizzati e collegati in rete cresce a un ritmo serrato con incrementi che, in alcuni paesi come Spagna e Italia, si avvicinano al 300%. Il nostro Paese si piazza al terzo posto nel mondo, dietro Spagna e Germania, per potenza fotovoltaica istallata nel 2008, precedendo Corea e Giappone. Da quanto rilevato dal Gse all’inizio di aprile, infatti, nel 2008 sono stati realizzati 24mila impianti per una potenza complessiva di 338 MW. Un trend in grande crescita, se si pensa che in questo scorcio del 2009 sono state collegate circa 8mila nuove installazioni e nel solo mese di gennaio sono state inoltrate richieste per una potenza complessiva superiore a 40 MW.
Di questo passo, il Gestore Servizi Elettrici stima che si raggiungeranno a fine anno i 900 MW installati con oltre 70mila impianti in esercizio. Parlando di valore, secondo il Gifi nel 2008 il giro d’affari è stato di oltre 700 milioni di euro con oltre 2.200 addetti. Anche in questo caso, un trend in crescita, se si considera che nel 2005 il fatturato dell’industria fotovoltaica superava di poco i 60 milioni di euro con circa 360 addetti. Molto di questo grande sviluppo lo si deve agli incentivi del Conto Energia, in un Paese che è anche naturalmente favorito dal forte irraggiamento. Vi sono poi aspetti che giocano a sfavore: la complessità di un sistema amministrativo dove ogni regione può stabilire le sue regole e alcune normative di recente introduzione, come quella che stabilisce che gli impianti fotovoltaici debbano pagare l’Ici, riducendo i benefici effetti del Conto Energia.
A fronte di questa situazione, comunque molto positiva e in continuo divenire, Sharp sta sviluppando da qualche anno una strategia finalizzata a svolgere un ruolo di primo piano anche sul mercato italiano.
A livello mondiale, Sharp ha, innanzitutto, aumentato la sua capacità produttiva che supera ora i 700 MW l’anno, come pure la produzione effettiva, che nel 2008 ha raggiunto i 500 MW.
Questo è stato possibile anche grazie alla maggiore disponibilità di silicio, fino a poco tempo fa assai scarso. Per ovviare a tali problemi, Sharp ha stipulato particolari accordi di fornitura e messo in funzione linee di produzione che le permettono di trattare una quantità maggiore di materia prima. Di questi 500 MW, 160 sono prodotti con pannelli a film sottile, il cosiddetto “thin film a doppia giunzione”. Sharp dispone, infatti, di una gamma completa di prodotti che vanno dal policristallino, al monocristallino fino al film sottile a doppia giunzione, costituito da uno strato di amorfo e da uno di cristallino che gli consentono di produrre una quantità maggiore di energia nell’arco della giornata.
Giova notare che Sharp sta ultimando il grande impianto di Sakai che, con una produzione di 1.000 MW di pannelli l’anno, diventerà la più grande unità produttiva del mondo per il fotovoltaico. Inoltre, occorre ricordare l’accordo stipulato con Enel che prevede la realizzazione in Italia di un impianto industriale per la produzione di pannelli basati sulla tecnologia Sharp a film sottile a tripla giunzione e l’installazione di nuovi campi fotovoltaici per un totale di 189 MW. Installazioni in grado di produrre a regime 220 GWh di energia ogni anno, capaci di soddisfare 81.500 famiglie e di evitare emissioni di CO2 pari a circa 110mila tonnellate l’anno.
Caratteristiche del film sottile (per un approfondimento clicca qui) (22 settembre 2009).
Oggi le domande che attendono risposta per consentire un ulteriore sviluppo del settore fotovoltaico riguardano tre aspetti: la quantità di silicio impiegata, il costo del pannello e la resa del pannello. I pannelli solari a film sottile a doppia giunzione rispondono, positivamente, ad alcune di queste domande: consentono di limitare il consumo di silicio e di ridurre i costi di produzione del pannello. Il film sottile è in pratica una pellicola di silicio assemblata con la tecnologia della doppia giunzione, la stessa utilizzata per gli schermi a cristalli liquidi. L’utilizzo di una ridotta quantità di silicio è la soluzione produttiva più economica, anche se consente, per il momento, livelli di efficienza minori. Sicuramente costituisce una valida risposta al problema delle oscillazioni nella disponibilità del silicio; nel film sottile, infatti, l’impiego del Si è limitato a 0,4 grammi per watt prodotto contro i 20 grammi per watt necessari per i pannelli convenzionali. Diverso è il discorso della resa perché mentre quella dei pannelli tradizionali si attesta attorno al 15%, quelle dei film sottili è attorno al 10%.
Il film sottile ha, però, un altro vantaggio; il minor spessore (fino a cento volte inferiore a quello delle celle tradizionali) rende il pannello adattabile a superfici diverse, e, inoltre, la sua capacità di sfruttare la luce diffusa consente di produrre energia anche in presenza di nuvole.
Il pannello fotovoltaico di nuova generazione (12 maggio 2010)
Il pannello fotovoltaico di nuova generazione potrà essere collegato direttamente alla lavatrice senza passare attraverso un convertitore, sarà dotato di un sistema di controllo che ne adatterà la produzione alle condizioni meteo, non disperderà energia nelle fasi di "trasferimento" e avrà anche l'antifurto: così, almeno, è stato concepito nei laboratori della StMicroelectronics di Catania, lì dove nei prossimi mesi la stessa multinazionale, Enel e Sharp daranno vita alla più grande fabbrica di pannelli fotovoltaici in Italia. Non è un caso, quindi, che nell'Etna Valley trovino casa le innovazioni legate all'energia solare: tre le più recenti, presentate, con molte altre, a Confindustria Catania con l'obiettivo di diffonderle nelle pmi. I ricercatori di St hanno innanzitutto messo a punto un circuito di dimensioni minime, collocato in una "junction-box" all'interno del pannello, che converte l'energia prodotta dalle celle, a tensione continua, direttamente in alternata, dunque inseribile in rete o utilizzabile direttamente da qualunque elettrodomestico: un micro-inverter, in sostanza, in luogo del convertitore standard di grosse dimensioni e decentralizzato, che farà del pannello una sorta di batteria capace di alimentare qualsivoglia dispositivo. A bordo, inoltre, il pannello potrà essere dotato di un sistema di controllo che monitora le condizioni esterne e a queste adatta i parametri di funzionamento, così da avere sempre il massimo dell'energia utile: la produzione sarà massimizzata anche quando l'illuminazione fosse attenuata da nuvolosità, ombra o sporcizia depositata. E, a differenza di altri sistemi di controllo, il circuito realizzato a Catania limita al minimo la dispersione, convertita in calore: mentre i circuiti standard arrivano alla temperatura di 70°, questo si ferma a 40°. Proprio nella fase di conversione, che con la dispersione generata rischia di vanificare gli sforzi fatti nella produzione, le soluzioni St permettono un'efficienza media del 97%, con perdita dunque prossima allo zero. Il sistema di controllo, infine, può funzionare da antifurto: essendo sincronizzato al pannello, in caso di disconnessione, invia un segnale a una centrale. Ma è utile anche per prevenire danneggiamenti, perché può automaticamente disconnettere il pannello dalla rete in caso di eventi meteo pericolosi come terremoti o trombe d'aria. «Nel caso di un sistema standard da 3kw collocato sul tetto – spiega Matteo Lo Presti, direttore Systems Lab della St di Catania – abbiamo calcolato che la quantità di energia prodotta in più va dal 5% al 12%. Parlare di costi è ancora prematuro, ma stimiamo che l'extra-costo venga ripagato nel primo anno di esercizio. Ora stiamo cominciando a promuovere la soluzione, che è pronta per l'industrializzazione». Dai laboratori dell'Etna Valley altre soluzioni potrebbero arrivare a breve: «St a Catania – dice Carlo Marino, direttore dello stabilimento – da tempo svolge attività di ricerca sui componenti dedicati per applicazioni di conversione dell'energia prodotta dai campi fotovoltaici. Lo scenario dell'accordo con St, Sharp ed Enel per la produzione di pannelli fotovoltaici, una volta siglato definitivamente, porterà un'ulteriore ventata di innovazione sul territorio. E da parte sua la produzione spingerà anche ricerca e innovazione».
Gaetano Polimeni
