Il fotovoltaico produce oltre il doppio dell’energia per metro quadrato di suolo occupato rispetto al solare a concentrazione e rappresenta la tecnologia più adatta all’intero territorio italiano grazie alla capacità di sfruttare la radiazione solare diretta, diffusa e riflessa. È quanto emerge da uno studio dell’ENEA pubblicato sulla rivista Energies, che ha confrontato le prestazioni delle due tecnologie in quattro località italiane.
L’analisi evidenzia tuttavia che il solare a concentrazione mantiene un ruolo strategico nelle regioni centro-meridionali, dove la maggiore disponibilità di radiazione diretta consente di valorizzarne le caratteristiche distintive, tra cui la possibilità di accumulare energia termica e garantire una produzione elettrica più stabile e programmabile.
Fotovoltaico e solare a concentrazione: come cambia il potenziale in Italia
I ricercatori hanno analizzato il potenziale solare dell’intero territorio nazionale attraverso due indicatori: la radiazione globale, utilizzata per valutare il potenziale del fotovoltaico, e la radiazione diretta, fondamentale per il solare a concentrazione.
Lo studio mostra una netta differenza tra Nord e Sud. La radiazione globale registra valori medi annui generalmente compresi tra 1.400 e 1.900 kWh per metro quadrato, con livelli inferiori nelle aree alpine e settentrionali e valori più elevati nelle regioni meridionali e nelle isole.
Anche la radiazione diretta presenta una marcata variabilità territoriale. I valori più elevati si osservano in Sicilia, Sardegna e nelle regioni del Sud.
“Tuttavia, rispetto alla radiazione globale, quella diretta è più variabile e sensibile alle condizioni atmosferiche e alla conformazione del territorio: si tratta di un aspetto rilevante nella scelta dei siti più adatti al solare a concentrazione, per il quale un valore di radiazione diretta superiore a circa 1800 kWh/m² anno rappresenta un primo indicatore di convenienza”, spiega Giampaolo Caputo, ricercatore ENEA del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili e autore dello studio.
Le prestazioni dei due impianti a confronto
Per confrontare le due tecnologie, lo studio ha simulato il funzionamento di un impianto fotovoltaico e di un impianto solare a concentrazione da 1 MW in quattro località rappresentative del territorio italiano: Montalto, nel Lazio, Val Basento, in Basilicata, Ferrara, in Emilia-Romagna, e Priolo, in Sicilia.
Nel caso del solare a concentrazione, Priolo registra le migliori prestazioni durante tutto l’anno. Nei mesi estivi il fattore di capacità raggiunge il 78%, con una produzione elettrica mensile compresa tra 530 e 570 MWh e una produzione annua di circa 4.100 MWh.
Montalto e Val Basento presentano risultati simili, con produzioni annuali rispettivamente di circa 3.900 e 3.700 MWh. Ferrara evidenzia invece le prestazioni più contenute, con una produzione annua di circa 3.400 MWh.
Anche per il fotovoltaico Priolo risulta il sito più performante. La produzione raggiunge circa 235 MWh nei mesi estivi, per una produzione annua di circa 1.720 MWh. Seguono Montalto con circa 1.640 MWh, Val Basento con circa 1.600 MWh e Ferrara con circa 1.470 MWh all’anno.
Il fotovoltaico utilizza meno suolo
Lo studio evidenzia differenze significative anche nell’utilizzo del terreno.
Un impianto solare a concentrazione da 1 MW, comprensivo del sistema di accumulo termico, richiede circa 50.000 metri quadrati di superficie. Un impianto fotovoltaico della stessa potenza nominale occupa invece circa 10.000 metri quadrati.
In termini di produzione energetica per unità di superficie, il fotovoltaico genera tra 147 e 172 kWh per metro quadrato all’anno, mentre il solare a concentrazione si colloca tra 67,5 e 81,5 kWh per metro quadrato.
“Questa maggiore efficienza nell’uso del suolo rende il fotovoltaico particolarmente adatto ai contesti con disponibilità di terreno limitata, mentre il solare a concentrazione richiede una pianificazione territoriale più accurata”, aggiunge Caputo.
Costi, accumulo e applicazioni industriali
Dal punto di vista economico, il fotovoltaico presenta un costo medio di produzione dell’energia elettrica lungo l’intero ciclo di vita dell’impianto inferiore rispetto al solare a concentrazione.
Quest’ultimo, tuttavia, offre caratteristiche differenti. L’accumulo dell’energia sotto forma di calore consente una produzione più programmabile, maggiore flessibilità operativa e una migliore integrazione nella rete elettrica, riducendo le esigenze di limitazione della produzione in presenza di eccesso di energia.
Un ulteriore vantaggio riguarda la possibilità di fornire calore per processi industriali a media e alta temperatura, contribuendo alla decarbonizzazione dei comparti produttivi più difficili da elettrificare.
“Lo studio evidenzia quindi che fotovoltaico e solare a concentrazione possono essere complementari nella transizione energetica: il primo è più indicato per produrre elettricità a basso costo e su larga scala, mentre il secondo risulta più vantaggioso quando sono prioritari programmabilità, accumulo, flessibilità e integrazione con i processi industriali”, conclude il ricercatore ENEA.
