Il costo livellato dell’elettricità (LCOE) per i sistemi bifacciali agrivoltaici basati su inseguitori monoassiali è inferiore del 23% rispetto a quello degli impianti bifacciali agrivoltaici costruiti su strutture fisse, ha dimostrato un nuovo studio della KU Leuven in Belgio.
“Le nostre stime dei costi per questo studio pilota hanno rivelato spese simili sia per i sistemi fissi che per quelli a inseguimento”, ha dichiarato a pv magazine l’autore principale della ricerca, Brecht Willockx. “Tuttavia, grazie al rendimento specifico significativamente più elevato (kWh/kW), l’inseguitore solare ha mostrato un LCOE inferiore”.
I ricercatori hanno condotto un confronto completo tra le due configurazioni di sistema in un campo di prova situato a Grembergen, in Belgio, dove entrambi i sistemi hanno usato la tecnica di perforazione dei pali per le loro fondamenta.
Il sistema con le strutture fisse è stato installato a una distanza di 9 m tra le file, per mantenere una distanza adeguata alla crescita e all’accessibilità delle colture. I moduli solari hanno ciascuno una potenza nominale di 455 W e sono posizionati a un’altezza massima di 2,6 m per ridurre al minimo l’impatto visivo.
Per quanto riguarda il sistema basato su inseguitori, gli stessi tipi di moduli sono stati collocati a un’altezza di 2,3 m. “Per migliorare il guadagno bifacciale, gli elementi strutturali sul retro sono stati ridotti al minimo aumentando lo spazio tra il tubo di torsione e il modulo (50 cm) e garantendo una distanza longitudinale tra i moduli (1 cm)”, hanno spiegato gli scienziati.
Attraverso la loro analisi, gli studiosi hanno scoperto che l’impianto basato su inseguitori ha superato la struttura fissa in termini di rendimento energetico, con un aumento di circa il 35% della produzione mensile di elettricità. Inoltre, il sistema che utilizza l’inseguimento ha mostrato risultati migliori per quanto riguarda l’efficienza dell’uso del suolo, che tiene conto dei rendimenti sia elettrici che agricoli.
Il gruppo belga ha riscontrato che, nella stagione 2021 alimentata dalle piogge, il sistema a inseguimento ha ottenuto il 15% in più di resa totale. Nella stessa stagione, il sistema fisso ha ottenuto una resa inferiore del 5%, il che significa che non era migliore dei siti di produzione separati. Nella stagione secca del 2022, il sistema a inseguimento ha registrato un aumento del 47% della resa totale e quello fisso un aumento del 21%, rispetto al punto di riferimento.
Durante la stagione di crescita piovosa del 2021, è stato utilizzato un algoritmo di inseguimento intelligente, che tiene conto di un compromesso tra resa energetica e resa delle colture, mentre nella stagione calda e secca del 2022, il sistema è passato a un algoritmo tradizionale di inseguimento dell’energia completa, che tiene conto solo della resa energetica.
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L’LCOE per il sistema fisso costruito dai ricercatori è risultato pari a 0,10 euro/kWh (0,107 dollari/kWh), mentre il sistema con algoritmo di tracciamento è risultato pari a 0,077 euro/kWh.
Secondo la ricerca, questi prezzi aumentano un po’ se si considerano le perdite di resa delle colture dovute all’installazione degli impianti fotovoltaici sul campo. Al LCOE del sistema a inseguimento va quindi aggiunto un supplemento di 0,02 €/kWh, mentre nel caso del sistema fisso va aggiunto un supplemento di 0,035 €/kWh.
“Riteniamo che il modello commerciale migliore per agricoltori, investitori e off-taker sia rappresentato dai contratti di acquisto di energia (PPA), dove i prezzi del fotovoltaico interspaziale sono in linea con quelli del fotovoltaico a terra”, ha aggiunto Willockx. “Tuttavia, c’è ancora un premio significativo a causa della minore capacità installata per ettaro e dei costi fissi”.
Gli scienziati hanno presentato i loro risultati nel documento “Performance evaluation of vertical bifacial and single-axis tracked agrivoltaic systems on arable land“, pubblicato di recente su Renewable Energy. “Nella valutazione sono state incorporate intuizioni pratiche e limitazioni dei sistemi agrivoltaici”, ha dichiarato Willockx.
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