Con la crescita significativa del mercato fotovoltaico, vengono costruiti sempre più parchi solari. Questi parchi contribuiscono a ridurre il carico di elettricità delle centrali elettriche tradizionali e, se abbinati a batterie solari commercialipossono ridurre i costi dell'elettricità per le imprese locali, creando benefici economici. Ma quali sono i pro e i contro delle fattorie solari? Questo articolo lo spiega in dettaglio.
Cosa sono le fattorie solari?
Prima di approfondire, cerchiamo di capire le basi dei parchi solari. Il parco solare, noto anche come A centrale fotovoltaica o centrali solari sono impianti fotovoltaici su larga scala, tipicamente installati su terreni aperti, progettati per la produzione centralizzata di energia. Questi impianti utilizzano i pannelli solari per convertire la luce del sole in elettricità e fornirla alla rete, fornendo energia pulita e rinnovabile a grandi utenti commerciali o residenziali.
Il termine "fattorie solari" deriva dalla loro somiglianza con le fattorie tradizionali per quanto riguarda la disposizione e la funzione. Così come le aziende agricole tradizionali occupano vaste aree di terreno per la coltivazione, le fattorie solari utilizzano terreni estesi dove i pannelli solari sono disposti in file, in modo simile a come le colture sono piantate nei campi. Le aziende agricole tradizionali raccolgono cibo o risorse, mentre quelle solari "raccolgono" la luce del sole e la convertono in elettricità per alimentare la rete. Per questo motivo sono chiamate figurativamente "fattorie solari".
Cosa c'è in un parco solare?
Un parco solare è composto in genere da migliaia di pannelli solari, inverter, trasformatori, sistemi di scaffalatura per contenere i pannelli e cablaggi elettrici. Sono presenti anche sistemi di monitoraggio e controllo per garantire un funzionamento efficiente del parco.
Costo delle fattorie solari
Il costo dei parchi solari dipende dalle dimensioni del progetto, dall'ubicazione e dai requisiti tecnici. In generale, il costo di installazione di un parco solare su scala commerciale varia da Da $800.000 a $1,5 milioni per megawatt (MW). Questo comprende l'acquisto o il leasing del terreno, le attrezzature, l'installazione, i permessi e le spese di connessione.
I professionisti delle fattorie solari
- Energia pulita:Produce elettricità rinnovabile senza emissioni dirette di gas serra.
- Costi operativi ridotti:Dopo l'installazione iniziale, i costi di manutenzione e di funzionamento sono relativamente bassi rispetto agli impianti a combustibile fossile.
- Indipendenza energetica:Aiuta a ridurre la dipendenza dalle importazioni di combustibili fossili e contribuisce alla sicurezza energetica.
- Creazione di posti di lavoro:I parchi solari creano posti di lavoro nella produzione, nell'installazione e nella manutenzione.
Contro le fattorie solari
- Costi iniziali elevati:L'investimento iniziale può essere significativo.
- Uso del suolo:I parchi solari su larga scala richiedono grandi quantità di terreno, che possono incidere sull'agricoltura o sugli habitat naturali.
- Produzione di energia intermittente:I parchi solari generano elettricità solo quando c'è il sole, il che comporta una variabilità nella produzione di energia.
- Problemi di trasmissione:I grandi parchi solari possono essere situati lontano dai centri di domanda, richiedendo costose infrastrutture di trasmissione.
Come funzionano le fattorie solari?
I parchi solari funzionano catturando la luce del sole attraverso i pannelli solari e convertendola in elettricità. Il processo di funzionamento è il seguente:
Catturare la luce del sole:
I pannelli solari sfruttano l'effetto fotovoltaico per convertire la luce solare in energia elettrica. Le celle di silicio dei pannelli solari assorbono i fotoni della luce solare, rilasciando elettroni e generando corrente continua (DC).
Conversione da CC a CA:
La corrente continua generata dai pannelli solari viene convertita in corrente alternata (CA) dagli inverter. La corrente alternata è la forma standard di elettricità utilizzata dalla rete e dalla maggior parte dei dispositivi elettrici.
Trasmissione alla rete:
L'elettricità convertita in corrente alternata viene poi aumentata dai trasformatori e immessa nelle linee di trasmissione, raggiungendo infine la rete elettrica per alimentare case, aziende e impianti industriali.
Come fanno le fattorie solari ad accumulare energia?
I parchi solari utilizzano tipicamente Sistemi di accumulo dell'energia a batteria (BESS) per immagazzinare l'elettricità. Questi sistemi possono immagazzinare l'elettricità in eccesso generata durante le giornate di sole e fornire energia durante la notte o nelle giornate nuvolose. Ecco come funziona l'accumulo di energia:
Batteria di accumulo:
Il sistema di energia solare si collega a batterie di accumulo su larga scala, in genere agli ioni di litio o al litio ferro fosfato (LiFePO4). Quando i pannelli solari generano più elettricità del necessario, le batterie immagazzinano l'energia in eccesso.
Rilascio di energia:
Quando la produzione di energia solare è insufficiente (ad esempio di notte o nelle giornate nuvolose), il sistema di accumulo rilascia automaticamente l'energia immagazzinata, garantendo una fornitura continua di energia alla rete o agli utenti locali.
Gestione dell'energia:
Le reti intelligenti e i sistemi di gestione monitorano lo stato delle batterie, controllando quando immagazzinare e rilasciare l'energia per ottimizzare l'efficienza del parco solare e garantire un'alimentazione stabile.
Chi possiede il più grande parco solare?
L'efficacia di un parco solare aumenta con le sue dimensioni e, per i Paesi che hanno bisogno di molta elettricità, i parchi solari sono progetti chiave di energia verde sostenuti dai governi. Di seguito sono riportati i dieci parchi solari più grandi del mondo:
- Parco solare del deserto di Urumqi (Cina) - 3.500 MW
- Parco solare di Bhadla (India, Rajasthan) - 2.245 MW
- Parco solare Huanghe Hydropower Golmud (Cina, Qinghai) - 2.200 MW
- Parco solare di Pavagada (India, Karnataka) - 2.050 MW
- Parco solare di Benban (Egitto, Benban) - 1.650 MW
- Parco solare del deserto di Tengger (Cina, Ningxia) - 1.547 MW
- Noor Abu Dhabi (Sweihan, EAU) - 1.177 MW
- Parco solare Mohammed bin Rashid Al Maktoum (Saih Al-Dahal, EAU) - 1.013 MW
- Parco solare ultra mega di Kurnool (India, Andhra Pradesh) - 1.000 MW
- Base solare leader di Datong (Cina, Datong) - 1.000 MW
Vale la pena notare che questi parchi solari stanno già fornendo elettricità alle reti locali. Non si contano i progetti ancora in fase di costruzione, come ad esempio il Progetto Sun Cable in collaborazione tra Australia e Singapore, mirano a costruire un parco solare di 17-20 GW capacità.
Per saperne di più:
Calcolatore da MW a GW
Differenza tra MW e MWH
Conclusione
Sebbene le fattorie solari presentino vantaggi quali la tutela dell'ambiente, i bassi costi operativi e l'indipendenza energetica, i loro alti costi iniziali, i requisiti del terreno e la generazione intermittente di energia devono ancora essere considerati. Con i progressi tecnologici e la costruzione su larga scala, i parchi solari promuoveranno ulteriormente la transizione globale verso le energie rinnovabili e porteranno benefici a lungo termine all'economia e all'ambiente.
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