Il fotovoltaico produce oltre il doppio dell’energia per metro quadrato rispetto al solare a concentrazione. Lo studio ENEA spiega differenze, vantaggi e dove ogni tecnologia è più efficace in Italia
Quando si parla di energia solare, fotovoltaico e solare a concentrazione vengono spesso considerati due tecnologie concorrenti. In realtà, secondo un nuovo studio realizzato da ENEA e pubblicato sulla rivista scientifica Energies, i due sistemi hanno caratteristiche molto diverse e possono risultare complementari nella transizione energetica italiana.
L’analisi evidenzia un dato particolarmente significativo: a parità di potenza installata, il fotovoltaico riesce a produrre oltre il doppio dell’energia per metro quadrato di superficie occupata rispetto al solare a concentrazione. Un vantaggio che rende questa tecnologia particolarmente efficace nelle aree dove il terreno disponibile rappresenta una risorsa limitata.
La differenza nasce soprattutto dal modo in cui le due tecnologie sfruttano la radiazione solare. Il fotovoltaico riesce infatti a utilizzare non solo la radiazione diretta del Sole, ma anche quella diffusa e riflessa, mantenendo buone prestazioni praticamente in tutto il territorio nazionale.
Nord e Sud Italia non offrono le stesse condizioni
I ricercatori hanno analizzato il potenziale solare dell’intero Paese, valutando sia la radiazione globale sia quella diretta, i due principali indicatori utilizzati rispettivamente per il fotovoltaico e per il solare a concentrazione.
Lo studio conferma una netta differenza geografica.
Nel Nord Italia, soprattutto nelle aree alpine, la disponibilità di energia solare è sensibilmente inferiore, mentre il Centro-Sud e le isole presentano valori decisamente più elevati. Sicilia e Sardegna risultano le aree più favorevoli grazie all’elevata presenza di radiazione diretta, elemento fondamentale per il funzionamento degli impianti a concentrazione.
Secondo il ricercatore ENEA Giampaolo Caputo, proprio la radiazione diretta rappresenta il parametro decisivo nella scelta dei siti destinati a questa tecnologia. Valori superiori a circa 1.800 kWh per metro quadrato all’anno costituiscono infatti un primo indicatore della convenienza dell’investimento.
Il confronto tra quattro impianti da un megawatt
Per verificare il comportamento delle due tecnologie in condizioni reali, lo studio ha simulato il funzionamento di impianti da 1 MW installati in quattro aree rappresentative del territorio italiano:
Priolo (Sicilia)
È il sito che ottiene i risultati migliori per entrambe le tecnologie. Nel caso del solare a concentrazione raggiunge una produzione annua di circa 4.100 MWh, con fattori di capacità che durante l’estate arrivano fino al 78%.
Anche il fotovoltaico registra qui le migliori prestazioni, producendo circa 1.720 MWh all’anno.
Montalto (Lazio) e Val Basento (Basilicata)
Le due località mostrano risultati molto simili. Gli impianti a concentrazione producono rispettivamente circa 3.900 e 3.700 MWh annui, mentre quelli fotovoltaici si attestano intorno ai 1.640 e 1.600 MWh.
Ferrara
La minore disponibilità di risorsa solare si riflette sulle prestazioni di entrambe le tecnologie. Il solare a concentrazione raggiunge circa 3.400 MWh annui, mentre il fotovoltaico produce circa 1.470 MWh.
Il vero vantaggio del fotovoltaico è l’efficienza nell’uso del suolo
Uno degli aspetti più interessanti dello studio riguarda il consumo di terreno.
Per realizzare un impianto solare a concentrazione da 1 MW, comprensivo del sistema di accumulo termico, sono necessari circa 50.000 metri quadrati.
Un impianto fotovoltaico della stessa potenza richiede invece appena 10.000 metri quadrati. Il risultato è evidente anche nella produttività della superficie occupata.
Il fotovoltaico genera infatti tra 147 e 172 kWh per metro quadrato ogni anno, mentre il solare a concentrazione si ferma tra 67,5 e 81,5 kWh.
Secondo ENEA, questa maggiore efficienza rende il fotovoltaico la soluzione più adatta nei territori dove il suolo disponibile è limitato o dove è necessario ridurre l’impatto territoriale degli impianti.
Costi più bassi per il fotovoltaico, ma il solare a concentrazione offre un vantaggio strategico
Dal punto di vista economico, il fotovoltaico continua a essere la tecnologia più conveniente.
Il costo medio dell’energia prodotta durante l’intero ciclo di vita dell’impianto risulta infatti inferiore rispetto al solare a concentrazione. Quest’ultimo, però, presenta caratteristiche che il fotovoltaico non possiede.
Grazie all’accumulo dell’energia sotto forma di calore, può continuare a produrre elettricità anche in assenza di irraggiamento diretto, garantendo una maggiore programmabilità della produzione.
Inoltre facilita la gestione della rete elettrica, riduce il rischio di limitazioni della produzione dovute all’eccesso di energia disponibile e può fornire calore ad alta temperatura per numerosi processi industriali, contribuendo alla decarbonizzazione dei comparti più difficili da elettrificare.
ENEA: le due tecnologie non sono alternative ma complementari
La conclusione dello studio supera il tradizionale confronto tra vincitori e vinti. Secondo i ricercatori ENEA, fotovoltaico e solare a concentrazione rispondono infatti a esigenze differenti e possono convivere all’interno del futuro sistema energetico italiano.
Il fotovoltaico rappresenta oggi la soluzione più efficace per produrre elettricità a basso costo e con un utilizzo efficiente del territorio, mentre il solare a concentrazione diventa strategico quando servono accumulo energetico, continuità della produzione, flessibilità della rete e integrazione con i processi industriali.
Più che tecnologie in competizione, quindi, i due sistemi appaiono destinati a svolgere ruoli complementari nel percorso verso la decarbonizzazione e l’indipendenza energetica del Paese.
