L’utilizzo dell’energia rinnovabile è cresciuto notevolmente, e si prevede che nei prossimi 5-10 anni il suo ruolo crescerà a tal punto da diventare la principale fonte enrgetica, in particolare l’energia solare è la fonte più rilevante di energia rinnovabile. Anche l’Italia subirà un’evoluzione cercando di raggiungere l’obiettivo prefissato dalla comunità internazionale, cioè di aggiungere 30 GW di nuova capacità installata entro il 2030. Per questo motivo, dato che si espanderà la produzione di energia rinnovabile, sarà necessario garantire sicurezza, affidabilità e un rapporto costi-benefici favorevole tra gli asset energetici, inoltre sarà indispensabile avere la tecnologia adeguata a supporto della gestione degli impianti fotovoltaici. In risposta a questa esigenza e con lo sviluppo delle tecnologie ICT, sono stati identificati da Huawei dieci trend emergenti per il settore fotovoltaico in previsione del 2025.
I quattro fattori su cui si basano questi trend sono:
• costo medio ponderato dell’energia elettrica (LCOE);
• compatibilità con la rete elettrica;
• convergenza intelligente;
• sicurezza e affidabilità.
I seguenti dieci trend mirano a guidare l’industria verso soluzioni intelligenti ed ecocompatibili, promuovendo un rapido sviluppo dell’industria energetica.
1) DIGITALIZZAZIONE
Nonostante il settore fotovoltaico sia in espansione, vengono ancora utilizzati molti dispositivi obsoleti negli impianti fotovoltaici, sia per quanto riguarda la generazione energetica sia per le comunicazioni, che non possono essere efficacemente monitorati né possono segnalare malfunzionamenti. Con il rapido sviluppo di tecnologie digitali come 5G e cloud, si prevede che oltre il 90% degli impianti fotovoltaici saranno totalmente digitalizzati entro il 2025, facendo sì che la loro gestione diventi semplice, intelligente ed efficiente.
2) AGGIORNAMENTI BASATI SULL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Oltre il 70% degli impianti fotovoltaici utilizzerà l’intelligenza artificiale, che faciliterà il rilevamento reciproco e l’interconnessione tra i dispositivi, oltre a migliorare la produzione di elettricità e l’efficienza O&M attraverso l’ottimizzazione collaborativa. L’intelligenza artificiale può consentire nuove possibilità per i sistemi fotovoltaici come l’identificazione proattiva e la prevenzione dei guasti del modulo fotovoltaico e degli inverter con algoritmi di diagnosi IA. L’ottimizzazione dell’algoritmo di tracker per gestire grandi volumi di dati dell’impianto e l’autoapprendimento consentiranno rendimenti più elevati uniti alla sinergia di stoccaggio dell’energia solare assistito dall’IA per ottimizzare automaticamente la redditività dell’impianto fotovoltaico.
3) AUTOMAZIONE DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Oltre l’80% degli impianti fotovoltaici risulterà automatizzato. Con la diffusione dell’IA e dell’Internet of Things (IoT) prodotti e servizi intelligenti renderanno più vantaggiosa l’intera soluzione fotovoltaica. Con l’avvento di algoritmi di autoapprendimento continuo, l’IA sarà ampiamente utilizzata per sostituire gli esperti di O&M in molte funzioni diagnostiche e decisionali. L’ispezione tramite l’utilizzo di droni e l’O&M automatizzato basato su robot permetterà di gestire lavori di O&M pericolosi e ripetitivi che richiedono un elevato e continuo grado di precisione per una maggiore produttività e sicurezza negli impianti fotovoltaici.
4) SUPPORTO PROATTIVO PER LE RETI ELETTRICHE
Gli impianti fotovoltaici passeranno dall’”adeguamento alla rete” al “supporto alla rete”. In particolare gli inverter dovranno possedere capacità, necessarie per il collegamento alla rete, come l’adattabilità del rapporto di corto circuito (SCR), la capacità di controllare la corrente armonica entro l’1%, il passaggio continuo dall’alta alla bassa tensione e la regolazione rapida della frequenza.
5) SOLARE + STORAGE
La percentuale di impianti fotovoltaici associati allo stoccaggio di energia supererà il 30% entro il 2025. Con la maggiore penetrazione di nuove fonti energetiche, le reti elettriche avranno requisiti sempre più stringenti per la regolazione della frequenza e il “peak shaving” (procedimento in cui si immagazzina energia quando la domanda è bassa per rilasciarla quando invece la domanda elettrica è alta). L’abbinamento diventerà un elemento critico, anche in virtù della costante diminuzione dei costi delle batterie.
6) CENTRALI ELETTRICHE VIRTUALI
L’80% dei sistemi residenziali si connetterà con le reti Virtual Power Plant (VPP). Lo sviluppo della tecnologia VPP ispirerà nuovi modelli di business e attirerà nuovi attori del mercato in scenari fotovoltaici distribuiti, fungendo da motore di crescita per il fotovoltaico distribuito.
7) SICUREZZA ATTIVA
A seguito del vasto impiego del fotovoltaico distribuito, la sicurezza degli edifici e delle persone è diventata una delle maggiori preoccupazioni. Per mitigare tali rischi, AFCI diventerà una funzione standard per i sistemi fotovoltaici distribuiti su tetto e sarà incorporata negli standard industriali internazionali.
8) MAGGIORE DENSITA’ DI POTENZA
La tendenza di un LCOE (Levelized Cost Of Energy) inferiore di energia solare, richiede requisiti più elevati con una maggiore potenza di un singolo modulo e facile manutenzione dell’inverter. Obiettivo che si potrà raggiungere aumentando la densità di potenza. Con scoperte importanti nella ricerca di semiconduttori a banda larga, come SiC e GaN, nonché algoritmi di controllo avanzati, la densità di potenza dell’inverter dovrebbe aumentare di oltre il 50% nei prossimi 5 anni.
9) DESIGN MODULARE
Inverter, PCS e dispositivi di accumulo dell’energia, componenti principali in un impianto fotovoltaico che influiscono notevolmente sulla disponibilità dell’intero impianto fotovoltaico, adotteranno un design modulare. Il design modulare diventerà mainstream, poiché consente un’implementazione flessibile, un’espansione regolare e una manutenzione senza l’intervento di tecnici, riducendo notevolmente i costi di O&M migliorandone la disponibilità del sistema.
10) SICUREZZA E AFFIDABILITA’
L’aumento della capacità di storage degli impianti fotovoltaici globali e una maggiore complessità dell’architettura di rete, aumentano i rischi per la sicurezza della rete degli impianti FV, pertanto sono diventati più rigorosi i requisiti di privacy e sicurezza degli utenti per gli impianti FV distribuiti. Tutte queste considerazioni suggeriscono che gli impianti fotovoltaici devono possedere avanzati requisiti di sicurezza e affidabilità, disponibilità, resilienza e privacy.Vi terrò aggiornati.
Avv. Romina Zanvettor
Settore Fotovoltaico: 10 trend per il 2025