Un team di ricercatori cinesi ha valutato il potenziale del fotovoltaico galleggiante (FPV) in Cina e ha scoperto che questa tecnologia può affrontare le differenze regionali nella disponibilità di terra e acqua per gli impianti fotovoltaici, contribuendo al contempo a soddisfare la crescente domanda energetica del Paese.
Secondo gli scienziati, l’installazione di progetti fotovoltaici terrestri (TPV) nei luoghi in cui la domanda è più elevata incontra seri limiti a causa della scarsa disponibilità di terreni e degli alti costi di affitto.
“L’emergere del fotovoltaico galleggiante (FPV) fornisce un’alternativa per risolvere la tensione tra la crescente domanda di energia solare e i vincoli posti dalla disponibilità di terreno, soprattutto nella Cina orientale”, hanno osservato i ricercatori. “Nelle tre aree settentrionali, le risorse di terra sono abbondanti, ma limitano il potenziale dell’FPV. Per la Cina orientale e meridionale, dove l’attività economica è più sviluppata, l’FPV può alleviare, in larga misura, il vincolo della terra necessaria per lo sviluppo dell’energia solare”.
Per valutare il potenziale dei sistemi FPV, il team ha utilizzato l’analisi decisionale a criteri multipli (MCDA) per stimare la superficie disponibile, selezionando le aree con un’altitudine inferiore o uguale a 3.000 metri e con una radiazione totale superiore o uguale a 1.600 kWh/m2, 1.300 kWh/m2 e 1.100 kWh/m2 per tre diverse macroregioni cinesi, denominate rispettivamente aree di risorse solari di classe I, II e III.
I ricercatori hanno escluso i laghi naturali dall’analisi, poiché gli impianti FPV possono bloccare la luce solare dalla superficie dell’acqua e danneggiare il loro ambiente ecologico. Pertanto, per stimare il potenziale della capacità installata di FPV, il documento include un campione rappresentativo di 875 bacini – il 76% del totale della Cina.
I risultati della valutazione mostrano che la maggiore efficienza di generazione di energia dell’FPV più che compensa il maggiore costo di investimento iniziale rispetto al TPV. Ciò significa che nelle aree della Cina in cui le tariffe elettriche sono più alte o l’energia solare è più abbondante, il ritorno economico dell’FPV può superare quello del TPV.
I ricercatori hanno scoperto che la potenziale capacità installata di FPV potrebbe raggiungere gli 862,6 GW, con una potenziale produzione annua di energia fino a 1.423,8 TWh. È stato inoltre stimato che gli impianti FPV potrebbero ridurre l’evaporazione dell’acqua di circa 5,8 km3 all’anno, conservando 7.117,3 km2 di terreno. “In media, i sistemi FPV situati in Tibet, Guangdong e Hainan ottengono il più alto ritorno economico”, hanno affermato i ricercatori, sottolineando che le province di Hubei, Guangxi e Jiangsu hanno il maggior potenziale per gli FPV grazie alle loro abbondanti risorse idriche.
Il team ha osservato che l’abbondanza di risorse idroelettriche renderebbe vantaggioso il co-impiego con l’FPV soprattutto nel Sichuan e nel Guangxi. Questo coordinamento potrebbe stabilizzare la produzione di energia fotovoltaica e compensare le fluttuazioni stagionali della produzione idroelettrica.
Per quanto riguarda la valutazione delle risorse TPV, i ricercatori raccomandano di differenziare i tipi di promozione mirata tra le province per il solare fotovoltaico distribuito (DSPV). Ad esempio, nelle aree urbane sviluppate – come nel Guangdong e nel Jiangsu – si dovrebbe dare priorità al DSPV per i settori commerciale e industriale, mentre le province più popolate potrebbero concentrarsi sul fotovoltaico residenziale nelle aree rurali.
“Il potenziale totale di riduzione delle emissioni di carbonio derivante dal FPV può raggiungere i 1078,6 Mt all’anno”, si legge nel documento. “Guangxi, Hubei e Hunan otterrebbero i maggiori benefici in termini di riduzione delle emissioni di carbonio grazie alla loro elevata capacità installata potenziale. Per Henan e Jilin, le emissioni di carbonio da energia termica sono relativamente elevate, quindi anche queste due province otterrebbero notevoli benefici in termini di riduzione delle emissioni di carbonio”.
Gli scienziati hanno presentato i loro risultati nello studio “Assessment of floating solar photovoltaic potential in China“, pubblicato su Renewable Energy. Tra gli autori dello studio figurano ricercatori della Beijing Normal University, della Peking University Shenzhen Graduate School e della Shenzhen Oriental Fortune Capital Investment Management Company Limited.
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