Home Imprese Sostenibili I trend del settore fotovoltaico entro il 2025

I trend del settore fotovoltaico entro il 2025

pubblicato il:
trend del fotovoltaico
Foto di Gustavo Fring da Pexels

Le tecnologie emergenti insieme alla necessaria transizione energetica porterà grande attenzione e propulsione sulla produzione di energia da fonti rinnovabili. In questo scenario l’energia solare la farà da protagonista; ecco quali saranno i trend del settore fotovoltaico al 2025, secondo un’analisi di Huawei

L’Unione Europea spinge sulla via verde alla crescita con il suo Green Deal: iniziative e finanziamenti che stimolino la transizione energetica verso le rinnovabili, che aiutino a contrastare i cambiamenti climatici e offrano alle persone valide possibilità di formazione e di riqualificazione nella green economy.

Si tratta di un’occasione imperdibile, supportata da un piano di investimenti che – complice anche la necessità si supportare la ripresa dopo l’emergenza sanitaria, sfociata in crisi economica e sociale senza precedenti – metterà sul piatto risorse finanziarie notevoli. Un’occasione da non perdere e da sfruttare appieno.

In questo scenario, che impatterà i prossimi 5-10 anni, la produzione di energia da fonti rinnovabili assumerà un ruolo di primaria importanza all’interno del mix energetico continentale.

In particolare per l’energia solare, certamente la fonte energetica green più facilmente sviluppabile, si prevede un futuro brillante.

Proprio per questo, visto che molto probabilmente il solare rappresenterà una grande quota della produzione totale di energia verde, sarà fondamentale poterne garantirne la sicurezza, l’affidabilità e un rapporto costi-benefici favorevole.

I trend del settore fotovoltaico in Italia

E in Italia? Nei prossimi dieci anni nel nostro Paese dovremo aggiungere 30GW di nuova capacità installata per poter raggiungere l’obiettivo prefissato dalla comunità internazionale; per riuscirci la tecnologia dovrà essere largamente utilizzata nella gestione degli impianti fotovoltaici.

Grazie alle tecnologie emergenti – l’intelligenza artificiale, il cloud, l’analisi dei big data e il 5G – che avranno certamente impatti significanti anche nel settore energetico, si possono prevedere almeno 10 trend del settore fotovoltaico in Italia.

La previsione, fornita da Huawei, azienda che conta oggi oltre 120GW installati in tutto il mondo attraverso i suoi inverter, ha preso in considerazione quattro fattori fondamentali:

  1. il costo medio ponderato dell’energia elettrica (Lcoe)
  2. la compatibilità con la rete elettrica
  3. la convergenza intelligente
  4. la sicurezza e l’affidabilità

Vediamoli insieme.

Digitalizzazione degli impianti fotovoltaici

Oltre il 90% degli impianti fotovoltaici sarà digitalizzato. Nonostante il mercato del fotovoltaico sia in rapida ascesa, ci sono ancora molti dispositivi obsoleti negli impianti fotovoltaici, sia per quanto riguarda la generazione energetica sia per le comunicazioni.

Questi dispositivi non possono essere efficacemente monitorati, né possono segnalare malfunzionamenti. Con il rapido sviluppo di tecnologie digitali come 5G e cloud, si prevede che il 90% degli impianti fotovoltaici saranno totalmente digitalizzati entro il 2025, facendo sì che la loro gestione diventi semplice, intelligente ed efficiente.

Aggiornamenti basati sull’intelligenza artificiale

Oltre il 70% degli impianti fotovoltaici utilizzerà l’intelligenza artificiale. L’integrazione profonda dell’intelligenza artificiale nel fotovoltaico 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 offrire nuove vantaggiose opportunità 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.

Man mano che gli Lcoe continuano a diminuire e di conseguenza aumenta la complessità dell’O&M, l’IA avrà un’alta probabilità di essere ampiamente impiegata negli impianti fotovoltaici.

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.

Supporto proattivo per le reti elettriche

Gli impianti fotovoltaici passeranno dall’adeguamento alla rete al supporto alla rete. Il crescente livello di penetrazione dell’energia con interfaccia elettronica indebolirà la potenza della rete elettrica, ostacolando un più ampio impiego dei sistemi fotovoltaici.

Nel corso dei prossimi 5 anni, gli impianti fotovoltaici devono evolversi gradualmente dall’adeguamento alla rete elettrica al supporto alla rete elettrica.

A tal fine, gli inverter dovrebbero possedere capacità 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, necessari per il collegamento alla rete.

Energia solare e sistemi di accumulo

La percentuale di impianti fotovoltaici (FV) 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).

Nel frattempo, i costi della batteria diminuiscono con l’avanzamento della tecnologia. Si prevede che l’accumulo di energia funzionerà insieme ai sistemi fotovoltaici e diventerà un elemento critico.

Centrali elettriche virtuali

Oltre l’80% dei sistemi residenziali si connetterà con le reti Virtual Power Plant (Vpp). Nei prossimi 5 anni le tecnologie Ict come il 5G, la blockchain e i servizi cloud saranno ampiamente applicati in centrali elettriche distribuite formando Vpp per la gestione collaborativa, partecipando alla pianificazione, alle transazioni e ai servizi ausiliari per i sistemi di alimentazione.

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.

Sicurezza attiva

A seguito del vasto impiego del fotovoltaico distribuito, la sicurezza degli edifici e delle persone è diventata una delle maggiori preoccupazioni.

I rischi legati all’arco fotovoltaico causati da uno scarso contatto dei nodi nei moduli FV, da una scarsa connessione dei connettori FV o da cavi vecchi o rotti, sono diventati una questione importante nel settore.

Per mitigare tali rischi, Afci diventerà una funzione standard per i sistemi fotovoltaici distribuiti su tetto e sarà incorporata negli standard industriali internazionali.

Maggiore densità 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.

Per raggiungere questo obiettivo è richiesta una maggiore 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.

Design modulare

I componenti principali come inverter, Pcs (sistema di conversione di potenza) e dispositivi di accumulo dell’energia adotteranno un design modulare.

Inverter, Pcs e dispositivi di accumulo dell’energia sono componenti chiave in un impianto fotovoltaico. Ciò influisce notevolmente sulla disponibilità dell’intero impianto fotovoltaico.

Con l’aumentare della capacità e della complessità degli impianti fotovoltaici, l’approccio tradizionale che coinvolge l’intervento di tecnici specializzati per la manutenzione in loco sarà troppo costoso.

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.

Sicurezza e affidabilità

La sicurezza e l’affidabilità sono diventati un requisito necessario per gli impianti fotovoltaici. 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.

Inoltre sono diventati più rigorosi i requisiti di privacy e sicurezza degli utenti per gli impianti FV distribuiti.

Tutte queste tendenze suggeriscono che gli impianti fotovoltaici devono possedere avanzati requisiti di sicurezza e affidabilità, disponibilità, resilienza e privacy.

Condividi: