produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

quadro attuale e potenziale di sviluppo
una disponibilità della tecnologia idonea al raggiungimento di questo scopo che sarà
disponibile e adottabile nei prossimi 10 anni.
Se ipotizziamo che nel 2010 il rendimento di un pannello fotovoltaico sarà pari al 15%
otterremo 17MJ/Wp con un pannello al silicio policristallino, mentre con un pannello al
silicio monocristallino 20MJ/Wp.
Sembra ragionevole ipotizzare che l’efficienza energetica del processo di produzione
cresca dell’1% ogni anno. Se si assume che nel 2020 l’efficienza del silicio commerciale
sarà del 20% allora l’efficienza dei moduli fotovoltaici dovrebbe raggiungere circa il 17%
ed il minore fabbisogno energetico perpetrabile dovrebbe attestarsi intorno a 13
MJ/Wp.
L’incapsulamento dei materiali ed il processo di lavorazione sono le fasi che richiedono
il maggiore dispendio di energia, per la tecnologia a spessore sottile “Thin Film” sono
meno chiare, infatti, le prospettive di riduzione del fabbisogno energetico per la sua
produzione su scala industriale.
Una modesta riduzione, intorno al 10÷20%, è attesa per i prossimi anni nel settore della
produzione dei vetri e dei materiali da incapsulare, anche se non è ancora chiaro se sarà
possibile sostituire il vetro come copertura del pannello con un materiale polimerico.
Altri fattori che potrebbero contribuire alla riduzione del fabbisogno energetico per la
produzione dei collettori solari con tecnologia a spessore sottile potrebbero essere:
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- costituzione di collettori solari senza cornice;
- celle con spessori minori;
- produzione su larga scala.
Da queste strategie si potrebbe attendere una riduzione del fabbisogno energetico per la
produzione dei collettori solari di circa il 30% per arrivare al traguardo dei 900 MJ/m²
nei prossimi 10 anni.
Facendo delle proiezioni al 2010 ulteriori riduzioni non sembrano ottenibili.
Nuove tecnologie per la elettrodeposizione che richiedono minore attività di processo e
di controllo, potrebbero ridurre l’input energetico per questa tecnologia.
Naturalmente l’efficienza energetica del modulo fotovoltaico cresce se la produzione di
energia per Wp cresce (restando costante l’input energetico per m²), in tal senso sono
attendibili variazioni significative tra tipologie differenti di spessori sottili.
Sono auspicabili rendimenti superiori a quelli odierni; se per esempio si assume il
rendimento di un modulo pari al 15%, nell’anno 2020, l’energia richiesta per Wp
potrebbe ridursi a 5÷6 MJ.
L’obbiettivo dello studio condotto in Olanda è stato quello di capire se l’input
energetico richiesto durante la produzione dei componenti di un sistema fotovoltaico sia
ragionevolmente inferiore all’output energetico. Principalmente sono state fatte
valutazioni in termini di energy pay back time (EPBT).
Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca