I pannelli fotovoltaici verticali risolvono parecchi problemi presentati da quelli posizionati in orizzontale: ma convengono davvero?
Nell’ambito dell’elettrificazione propedeutica alla transizione energetica, l’energia solare offre potenzialmente energia pulita e illimitata. Sempre che l’impianto fotovoltaico che la produce sia installato correttamente. Sappiamo ormai che per trarre il massimo dai pannelli è importante che siano orientati direttamente verso l’energia radiante del sole o con una minima inclinazione. Il motivo è che più i raggi cadono perpendicolari sulla superficie maggiore sarà la resa. Eppure ultimamente si parla sempre più di pannelli fotovoltaici verticali, che in alcuni casi
Come orientare i pannelli fotovoltaici?
Ottenere l’orientamento migliore per il proprio impianto fotovoltaico presuppone attenti studi che devono tenere conto di molteplici fattori strutturali, climatici e relativi alle abitudini di chi lo utilizzerà. I pannelli sono infatti un oggetto fisso, che viene montato leggermente inclinato su un telaio a sua volta fissato su tetti, balconi o sul suolo. Ma il sole continua a muoversi durante il corso della giornata e dell’anno, rendendo difficile installare correttamente l’impianto.
L’ideale sarebbe esporli a pieno cielo, prediligendo naturalmente l’orientamento verso sud, perché possano essere esposti al sole per più ore possibili. Oppure verso sud-ovest, qualora la domanda di energia fosse più alta nel pomeriggio. Anche l’inclinazione non è casuale. Invece di essere distesi parallelamente alla superficie, sono in genere inclinati di 20-35 gradi, a seconda della distanza dall’Equatore a cui si trovano. Esistono già sistemi automatizzati che possono spostare o girare i pannelli durante il giorno per seguire il corso del sole, ma sono costosi e necessitano di una manutenzione regolare.
I pannelli fotovoltaici verticali
Installare i pannelli orizzontalmente è dunque più facile ed economico perché possono stare in piedi senza bisogno di ponteggi e si tratta di configurazioni ampiamente testate. Eppure nei progetti di edilizia green in cui il design conta tanto quanto la sostenibilità si osservano spesso pannelli solari integrati direttamente nelle pareti esterne e posizionati dunque anche in verticale. Non è soltanto una questione estetica: a volte i pannelli fotovoltaici verticali sono consigliabili. Per esempio su grandi edifici commerciali con tetti ingombri e inutilizzabili e pareti laterali vuote. In alcune circostanze, invece, sono addirittura più efficienti di quelli orizzontali, soprattutto se esposti su entrambi i lati.
Il montaggio di pannelli solari bifacciali con un lato rivolto a est e l’altro rivolto a ovest produrrebbe infatti più elettricità rinnovabile. E soprattutto ridurrebbe uno degli effetti collaterali negativi delle tradizionali fattorie di energia solare: l’abbondanza di elettricità a mezzogiorno e non abbastanza al mattino o al pomeriggio. In tal modo, diminuirebbe anche la necessità di accumulo, dato che l’orientamento est-ovest inizia a produrre elettricità molte ore prima e continua a produrre energia molte ore dopo rispetto a un parco solare convenzionale.
Certo, a mezzogiorno, quando il sole è alto nel cielo, i pannelli produrranno meno energia. Ma si tratta di un momento del giorno in cui in genere l’energia prodotta supera la domanda e deve essere immagazzinata per un uso successivo correndo il rischio di andare sprecata.
Un altro vantaggio dei pannelli fotovoltaici verticali è che si auto-puliscono più efficacemente rispetto a quelli orizzontali – o piuttosto si sporcano meno. I secondi favoriscono infatti l’accumulo di polvere, che può ostacolare il processo di produzione di elettricità, mentre sui primi si accumula meno e scivola via quando piove. Inoltre, l’installazione di pannelli solari verticali elimina il problema degli accumuli di neve che impediscono la produzione di elettricità in inverno.
L’agrofotovoltaico
«I pannelli solari bifacciali possono infatti immagazzinare energia solare da entrambi i lati e, installati con esposizione est-ovest, produrrebbero la maggior parte dell’elettricità al mattino e alla sera. Ciò ridurrebbe la necessità di stoccaggio di elettricità e contemporaneamente manterrebbe basso lo spazio necessario per la produzione di elettricità», afferma Sophia Reker dell’Università di scienze applicate di Lipsia e prima autrice di uno studio sul tema pubblicato sulla rivista Smart Energy.
Relativamente all’agro-fotovoltaico, cioè all’installazione di impianti fotovoltaici su terreni agricoli, i ricercatori coinvolti hanno dimostrato un vantaggio ulteriore. Il montaggio verticale dei pannelli lascia infatti spazio per la crescita delle colture senza ostacolare le macchine agricole.
«I moduli solari bifacciali sono leggermente più costosi dei sistemi solari convenzionali, ma poiché aumentano il numero di ore di energia solare disponibile, altre esigenze di elettricità come le centrali elettriche a gas vengono ridotte – afferma Jens Schneider, coautore dello studio –. Installati verticalmente, i sistemi solari possono essere facilmente posizionati su terreni agricoli. Ciò crea ulteriori opportunità di guadagno per gli agricoltori e aumenta il potenziale dell’area per le energie rinnovabili».
I pannelli solari installati su terreni agricoli possono inoltre supportare la crescita di alcune colture proteggendole dal vento e dal calore. E ai loro piedi è anche possibile piantare strisce di fiori per favorire una maggiore biodiversità.
