Un gruppo di ricercatori dell’Università Tor Vergata hanno analizzato tutte le combinazioni possibili di sovradimensionamento e ricorso a batterie, concludendo che l’energia a costo minore per il Polo Tecnologico di Roma deriva da un sovradimensionamento pari a 3,9 volte la domanda elettrica annuale nel caso si voglia coprire completamente il fabbisogno di elettricità. Nel caso lo scopo sia invece minimizzare i costi dell’energia, il sistema ottimale comprende 9,5 MWp di fotovoltaico e 16,8 MWh di stoccaggio per soddisfare una domanda media giornaliera di 9,84 MWh.
“Sebbene la tabella di marcia indichi che è possibile compiere progressi significativi nel raggiungimento di livelli elevati di autoproduzione, raggiungere il 100% di autoproduzione entro il 2050 pone delle sfide economiche a causa degli elevati valori LCOE (costi livellati dell’energia) associati”, hanno scritto i ricercatori nel paper “Flexible photovoltaic generation strategy for Rome Technopole“, pubblicato sulla rivista Energy Conversion and Management: X.
I dati solari e climatici forniti da Ester hanno consentito di individuare come ottimale un’inclinazione di 30° verso sud.
L’analisi tiene conto della variazione di diversi parametri nel tempo, come il prezzo delle tecnologie usate, eseguendo poi simulazioni dal 2023 al 2050.
“Un’analisi finanziaria indica che oggi l’autoproduzione al 65% è già redditizia (LCOE = 112 €/MWh, periodo di ammortamento = 11 anni). Il raggiungimento dell’80% di autogenerazione richiederebbe attualmente 28 anni, ma questo periodo potrebbe ridursi a 9 anni se i costi tecnologici previsti per il 2050 fossero raggiunti entro il 2030”, hanno scritto i ricercatori.
I valori dei Capex usati dai ricercatori sono: 1037 €/kWp per impianti fotovoltaici al 2023, 673 €/kWp al 2030, 613 €/kWp al 2040 e 553 €/kWp al 2050. Per le batterie i valori sono invece di 312 €/kWh al 2023, 199 €/kWh al 2030, 175 €/kWh al 2040 e 150 €/kWh al 2050.
Il paper considera anche le temperature, il loro rapporto con il consumo di elettricità e la learning curve delle tecnologie usate (FV e BESS).
I ricercatori danno risalto alla “strategia alla base della generazione fotovoltaica stabile” ovvero la riduzione della produzione (curtailment) per soddisfare la domanda di energia elettrica, spiegando che il sovradimensionamento dell’impianto fotovoltaico è un modo per evitare investimenti ingenti in batterie.
“Sebbene questa strategia possa sembrare poco intuitiva e in contrasto con l’attuale percezione della produzione solare, essa rappresenta l’elemento chiave per una strategia di produzione fotovoltaica a basso costo. Al contrario, soddisfare interamente la domanda di energia elettrica attraverso il fotovoltaico senza riduzioni richiede una capacità di stoccaggio molto elevata che aumenta drasticamente il costo del sistema”, hanno scritto i ricercatori.
I ricercatori hanno usato dati sull’irraggiamento solare del servizio europeo Copernicus da osservazioni satellitari (CAMS) e del laboratorio Ester (Solar Energy Test and Research) di Tor Vergata per le misurazioni minuto per minuto terrestri, usate per corroborare i dati CAMS. Questo perché i dati Ester non sono sempre affidabili a causa dei malfunzionamenti dei sensori e degli apparecchi.
Poiché il Polo Tecnologico di Roma sarà completato entro il 2030, il carico elettrico previsto è stato modellato utilizzando i dati della facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma Tor Vergata.
Il Polo Tecnologico di Roma è un’iniziativa di ricerca e sviluppo collaborativa che coinvolge le università pubbliche e private del Lazio, gli enti pubblici di ricerca, le associazioni industriali, le imprese locali, la Regione Lazio, il Comune di Roma e le Camere di Commercio regionali. Il suo obiettivo è quello di catalizzare un significativo progresso nel settore dell’innovazione della Regione Lazio, concentrandosi sullo sviluppo sostenibile.
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