L’attualità del fotovoltaico ad alta quota

Le Alpi svizzere hanno ispirato poeti e artisti per secoli e sono una manna economica per l’industria turistica locale. Si dice che le loro vette riescano a far coltivare lo spirito e allo stesso tempo a sconvolgerlo, in virtù di un precario equilibrio tra bellezza e pericolo.
Anche la produzione e il consumo di elettricità sono piuttosto equilibrati in Svizzera, almeno su base annua. L’Ufficio federale svizzero dell’energia ha segnalato un surplus di esportazione di 6,4 TWh nel 2023 a seguito di un surplus di importazione di 3,4 TWh nel 2022. In tempi recenti l’impiego dell’energia solare sta aumentando copiosamente, come dimostra l’ultimo rapporto “Global Market Outlook” dell’associazione di settore SolarPower Europe, che ha stimato 1,9 GW di nuova capacità di generazione nel 2024, per una crescita su base annua del 23%.
Il problema dell’inverno
In questo contesto, perché non lasciare semplicemente in pace le Alpi, se ci sono altri posti in cui si può produrre energia solare? Per un semplice motivo: la Svizzera dipende dalle importazioni di elettricità durante i mesi invernali. Il Paese, pur vantando oltre 19 TWh di capacità di accumulo di energia idroelettrica annuale, non riesce a coprire il deficit stagionale. Nel tentativo di incrementare la produzione di energia elettrica durante l’inverno, il parlamento svizzero ha adottato una risoluzione urgente nel 2022, soprannominata “Solar Express”, che ha aperto le porte alle installazioni solari su larga scala nelle Alpi.
L’energia solare alpina, del resto, ha ottimi fondamentali. In un articolo pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), alcuni ricercatori dell’Epfl, il Politecnico federale di Losanna e del WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF hanno scoperto che il corretto posizionamento dei pannelli solari nelle aree montane può spostare “una quantità significativa di produzione energetica dai mesi estivi a quelli invernali”. Nel loro articolo, “The bright side of PV production in snow-covered mountains”, gli scienziati hanno elencato molteplici condizioni ambientali nelle Alpi che supportano una maggiore resa energetica.
Si è scoperto, ad esempio, che l’aumento della radiazione solare dovuto a un’atmosfera più sottile e all’assenza di nebbia in inverno favoriscono una maggiore produzione di energia fotovoltaica. Gli scienziati hanno poi scoperto che la presenza di neve offre livelli di albedo che aumentano la resa dei pannelli fino al 10%. Anche gli angoli di inclinazione più ripidi utilizzati nelle installazioni in montagna contribuiscono a migliorare la generazione invernale, accumulando anche meno sporcizia rispetto a un’installazione standard.
Programma di incentivi ad hoc
Per quanto riguarda gli aspetti economici, i ricercatori hanno dimostrato che, senza sussidi governativi, è difficile realizzare progetti fotovoltaici ad alta quota. David Stickelberger, responsabile della comunicazione presso l’associazione di settore Swiss Solar, ha detto a pv magazine che i progetti in montagna possono costare quattro volte di più di un’installazione commerciale su tetto.
“Il costo medio per kilowatt installato è, per quanto ne sappiamo, di circa CHF 4.000 (€ 4.257)”, ha detto, sottolineando come la fattibilità dei progetti si materializzi quando entrano in gioco i sussidi inclusi nel Solar Express. Per le installazioni che soddisfano i criteri di qualificazione, il Governo svizzero fornisce un sussidio fino al 60% dei costi di investimento iniziali. Ci sono poi alcune condizioni che i siti devono rispettare per essere ammissibili al sussidio e la produzione invernale è una di queste priorità. I progetti, ad esempio, devono generare almeno 500 kWh per kilowatt di capacità di generazione installata tra il 1° ottobre e il 31 marzo.
Axpo Group, uno dei maggiori produttori di energia della Svizzera, ha due progetti che dovrebbero essere ammissibili al sistema di supporto Solar Express. Non sono però la prima “incursione” dell’azienda in montagna. Nell’estate del 2021, Axpo Group ha sviluppato il più grande impianto solare alpino in Svizzera, sul bacino idrico di Muttsee nel Canton Glarona, a 2.500 metri sopra il livello del mare.
Jeanette Schranz, responsabile delle comunicazioni internazionali per le energie rinnovabili presso Axpo Group, ha affermato che l’azienda prevede di avviare la costruzione di due progetti alpini, i siti NalpSolar da 8 MW e Ovra Solara Magriel da 9 MW nella primavera del 2025. Schranz ha affermato che almeno il 10% della capacità degli impianti dovrebbe essere in funzione entro la fine del 2025, un’altra condizione fondamentale per assicurarsi gli incentivi Solar Express. “Al momento contiamo su questo supporto per entrambi i progetti”, ha affermato Schranz, che ha anche confermato che l’azienda sta cercando altri modi per sostenere finanziariamente i progetti, come accordi PPA per la compravendita dell’energia.
Le installazioni alpine, tuttavia, non rappresentano solo una sfida finanziaria. L’alta montagna, del resto, è un ambiente impegnativo per la costruzione, presentando problemi relativamente nuovi rispetto ad altri progetti su larga scala. “Ogni progetto ha caratteristiche peculiari e deve essere progettato individualmente”, ha affermato Schranz, “Questo ha anche un impatto sui costi. Inoltre, la logistica di costruzione per tali sistemi è spesso complessa: sono richiesti trasporti speciali e sottostrutture stabili in grado di resistere alle forze atmosferiche in montagna”.
Anche l’utility svizzera BKW Energie AG ha in programma progetti alpini la cui costruzione inizierà nel 2025. Marisa Fetzer, responsabile della comunicazione presso BKW, ha affermato che tutti e quattro i progetti avviati sono sulla buona strada per ricevere i permessi di costruzione nel 2024, a condizione che non vengano bloccati da entità amministrative locali. Allo stato attuale, ogni progetto soddisfa le condizioni per il finanziamento ai sensi della legislazione Solar Express. Quando inizieranno i lavori, BKW dovrebbe implementare il proprio design del sistema di montaggio sviluppato da un team guidato da Markus Balmer, responsabile dello sviluppo solare presso BKW. Le strutture di montaggio in questione permettono grandi distanze, fino a 7,5 m, tra le file di moduli per consentire al bestiame e agli animali selvatici di spostarsi più facilmente all’interno degli impianti solari. Fetzer ha affermato che l’uso da parte di BKW di telai modulari prefabbricati attorno ai singoli pannelli dovrebbe anche accelerare l’installazione nei siti ad alta quota. Ha aggiunto che, rispetto ad altre soluzioni, le grandi distanze tra le strutture comportano fino a 3,5 volte meno punti di fondazione per le installazioni solari alpine. È stato incluso anche un meccanismo di piegatura nella struttura per l’uso in caso di carichi di neve eccezionali.
Accettabilità sociale
L’ultimo e forse più difficile ostacolo all’implementazione del fotovoltaico alpino è l’opposizione delle comunità locali, un problema che BKW ha già dovuto affrontare. Due progetti alpini proposti vicino alla città di Grindelwald, presso i siti di Oberjoch e Gemschberg, sono stati respinti dalle comunità all’inizio di aprile 2024. Fetzer ha affermato che BKW ha preso atto della decisione con rammarico, “ma naturalmente la rispetta”.
“Il rifiuto delle installazioni solari pianificate significa che i lavori del progetto saranno annullati e i progetti sopra menzionati non saranno più perseguiti”, ha affermato Fetzer, aggiungendo che BKW si affida al dialogo con tutte le parti interessate per trovare “soluzioni congiunte e sostenibili” quando sviluppa progetti alpini.
“In particolare per quanto riguarda i comuni, il loro coinvolgimento è fondamentale”, ha affermato Fetzer. “BKW mantiene un dialogo con queste entità in uno spirito di partenariato, ad esempio tramite il consiglio comunale ma anche tramite eventi informativi per la popolazione. Qui è importante per BKW mostrare una presenza e comunicare in modo trasparente, nonché prendere sul serio le esigenze della popolazione”. Schranz di Axpo ha condiviso sentimenti simili per conto della sua azienda. Ha affermato che il coinvolgimento di partner locali era “fondamentale” per il processo di sviluppo. “Dopotutto, i progetti possono essere realizzati solo se tutti ci credono e li ritengono utili”, ha affermato.
L’accettazione sociale è, dunque, una componente critica per i progetti solari alpini. Nel Canton Vallese, una regione alpina che confina con l’Italia a sud e con le Alpi francesi a sud-ovest, gli elettori hanno respinto la legislazione Solar Express con il 54% dei voti in un referendum tenutosi nel 2023. Poi, a giugno 2024, un referendum nazionale sulla nuova legislazione sulle energie rinnovabili ha ottenuto il 68% di voti favorevoli. Tra le altre cose, la legge federale sulla sicurezza dell’approvvigionamento elettrico da energie rinnovabili propone che l’espansione della capacità solare avvenga principalmente installando pannelli sugli edifici. Richiede, inoltre, un equilibrio tra la necessità di rafforzare la sicurezza dell’approvvigionamento elettrico della Svizzera e la protezione della natura e del paesaggio. D’altra parte, la legislazione include disposizioni per semplificare il processo di pianificazione per impianti eolici e solari su larga scala “in aree idonee” e non blocca il nuovo sviluppo alpino. La legge è entrata in vigore il 1° gennaio 2025.
Nel 1816, il poeta romantico Lord Byron scrisse che le Alpi mostrano come la terra possa penetrare fino al cielo, “ma lasciare l’uomo vano sotto”. Da allora, l’alpinismo e l’ingegneria hanno fatto molta strada. Quanto lontano e quanto velocemente l’energia solare può essere distribuita nelle Alpi svizzere non è più una semplice questione tecnica; è anche una questione culturale.

Immagine: Axpo Group