Il fotovoltaico occupa troppo spazio……. oppure no?

L’impianto fotovoltaico di Olmedilla, Spagna. Sono 60 MW di picco, è uno dei più grandi del mondo

C’è una leggenda pervicace che dice che i pannelli fotovoltaici occuperebbero tutto lo spazio disponibile – o quasi – se dovessimo utilizzarli su larga scala. Questa è, appunto, una leggenda; alle efficienze attuali basterebbe qualche percento al massimo del territorio per produrre con il fotovoltaico tutta l’energia che produciamo oggi (e comunque il fotovoltaico è soltanto una delle tecnologie rinnovabili che abbiamo). Ma rimane la preoccupazione: i pannelli FV danno l’impressione di occupare un sacco di terreno.

Tuttavia, il FV non è la sola tecnologia che occupa spazio per produrre energia elettrica. Pensate a una centrale a carbone; certamente la centrale stessa occupa poco spazio, ma quanto spazio occupano le miniere a cielo aperto? Oppure pensate a una centrale nucleare – anche quella occupa ben poco spazio; ma quanto spazio ci vuole per le miniere di uranio? Quanto per il cemento, per i metalli e tutto il resto? Quanto spazio per lo stoccaggio delle scorie?

Finora queste cose me le ero soltanto domandate, ma in questi giorni ho trovato anche le risposte in un articolo di Vasilis Fthenakis Hyung Chul Kim del centro di ricerca di Brookhaven (vedi il riferimento bibliografico in fondo)

Fthenakis e Kim hanno esaminato tutto il ciclo di produzione delle varie tecnologie secondo la metodologia collaudata detta LCA (life cycle analysis). Questo vuol dire che, per qualsiasi tipo di impianto, si parte dalle miniere che producono i materiali necessari e si tiene conto di tutto quello che è necessario per la costruzione dell’impianto, la sua manutenzione e – alla fine – la sua demolizione e il ripristino delle condizioni precedenti. Questo metodo è anche la base del calcolo dell’EROEI, ma qui gli autori lo hanno utilizzato per stimare la necessità di area in metri quadri per gigawattora prodotto (m2/GWh). I risultati li vedete in questa figura:

Prendete questi dati come approssimazioni, ovviamente. Sono validi entro i limiti delle assunzioni che sono state fatte e – notate – che gli autori sono particolarmente “cattivi” nei riguardi dell’energia eolica quando prendono come “area occupata” non l’ “impronta” delle torri sul terreno, ma tutta l’area di un campo eolico. Notate anche che i dati sono principalmente per gli Stati Uniti e qui da noi potrebbero essere diversi. A parte queste cose, comunque, credo che i risultati siano sensati.

Notiamo per prima cosa alcuni risultati dal diagramma: il nucleare fa molto meglio del carbone in termini di spazio utilizzato mentre, forse sorprendentemente, è l’idroelettrico a bacino che si trova a usare più spazio di tutte le tecnologie rinnovabili. Fa ancora peggio la biomassa, ma questo era probabilmente atteso data la scarsa efficienza della fotosintesi.

Notiamo poi che fra le tecnologie meno affamate di spazio c’è proprio il FV. Se viene montato sui tetti di edifici esistenti, evidentemente il FV non consuma quasi nessun’area. Ma anche se viene montato a terra, a parità di energia prodotta ci vuole meno spazio per il fotovoltaico in California che per le miniere di carbone a cielo aperto del Kansas. Più o meno, il fotovoltaico occupa lo stesso spazio totale degli impianti a gas naturale. In Germania c’è meno sole e i pannelli FV a terra occupano più spazio, ma tutto sommato il terreno utilizzato rimane molto limitato. Insomma, il fotovoltaico non è per niente quel “mangia-terreno” che alcuni lo hanno accusato di essere. Se montato con un minimo di attenzione anche in termini di spazio utilizzato è un’alternativa valida alle tecnologie tradizionali. E, ovviamente, il suo vantaggio principale è che è rinnovabile!

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Bibliografia.

V. Fthenakis and H.C. Kim “Land use and electricity generation: A life-cycle analysis” Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 13, Issues 6-7, August-September 2009, Pages 1465-1474

12 comments ↓

#1 FRANCESCO MENEGUZZO on 04.25.10 at 22:59

Il riferimento che mancava! 🙂 complimenti Ugo!!!
Va da se, inoltre, che facendo le cose per bene anche il terreno direttamente “occupato” da un impianto FV può essere convenientemente utilizzato per attività agricole, in particolare per il pascolo di animali di piccola taglia (ovini, oche…).
Si da anche il caso che nella maggior parte delle aree in cui il FV a terra è più produttivo, la crescita dell’erba, e in particolare delle colture foraggere, è limitata non tanto dalla radiazione solare (che ovviamente si riduce molto sotto i moduli e tra le stringhe), almeno entro certi limiti, quanto dalla (scarsa) umidità del suolo, che proprio il deficit di radiazione e quindi di evaporazione può contribuire a mantenere su livelli accettabili per la crescita anche nel periodo più caldo.
Evitando, come oggi si può fare, basamenti e cordoli in c.a., quindi utilizzando solo viti profonde, il consumo effettivo di terreno agricolo può effettivamente ridursi quasi a zero, con il corollario non trascurabile di rendere più economica e perfino profittevole la pulizia del terreno (controllo del manto erboso).

#2 mauriziodaniello on 04.25.10 at 23:15

Grazie un riferimento utilissimo, ma mi sembra troppo strano il nucleare; Avrei scommesso che aveva il doppio di quello raffigurato o al massimo sui 500.

Ma può andare bene lo stesso.

#3 Leggende urbane « Il Blog di Filippo Zuliani on 04.25.10 at 23:19

[…] lascia un commento » C’è una leggenda pervicace che dice che i pannelli fotovoltaici occuperebbero tutto lo spazio disponibile – o quasi – se dovessimo utilizzarli su larga scala. Questa è, appunto, una leggenda; alle efficienze attuali basterebbe qualche percento al massimo del territorio per produrre con il fotovoltaico tutta l’energia che produciamo oggi. (Ugo Bardi, su Nuove Tecnologie Energetiche) […]

#4 Pippo on 04.26.10 at 08:23

Ecco, il punto è proprio questo “se il FV venisse montato sui tetti esistenti”.
Nei centri storici italiani è impossibile e mi sono sempre domandato perché visto che anche i turisti camminando a terra non li vedrebbero di certo, danno fastidio per le riprese televisive dall’elicottero?
La superficie occupata è un falso problema, pensate solo ai tetti dei capannoni delle aziende, milioni di metri quadri che non aspettano altro che essere ricoperti di pannelli.

#5 roberto on 04.26.10 at 10:15

Complimenti per il post.
Per rispondere a Pippo , sono da poco stato a firenze in cima al campanile di piazza duomo (414 gradini!)e in compagnia di decine di turisti, e lo spettacolo dei tetti del centro, con la complicata trama degli antichi coppi che si intrecciano in mille disegni, credo sarebbe irremidiabilmente rovinata anche solo da qualche decina di tetti fotovoltaici. Ma, come anche tu dici, non c’è alcun bisogno di toccare la frazioncina di superfice occupata dai centri storici (3-5%?), quando esistono centinaia di migliaia di costruzioni nelle periferie che trarrebbero solo vantaggio con il fotovoltaico, per non parlare delle aree dismesse, caserme, fabbriche ecc.ecc. che hanno anche il vantaggio di essere già collegate a reti ad alta portata.

#6 vac on 04.26.10 at 13:31

Aggiungerei:
Il FV. può essere installato ovunque (terreno arido, roccioso, …)
Le miniere non si può decidere dove farle; anche le centrali N. hanno vincoli notevoli…

#7 Luigi ruffini on 04.26.10 at 15:06

Qualche centinaio di migliaia di pannelli…
GASP!

@ roberto: sui tetti di Firenze sarebbe da evitare, come di tante città di arte.
Ricordiamoci però che la gran parte delle nostre città ha aree suburbane ben lontane dal essere definite artistiche. spero solo che i vari progettisti comincino ad orientare i tetti verso sud in primis, e poi a pensare al design.
In particolare quei maledetti tetti con falde triangolari mi fanno passare i guai…

#8 Domenico on 04.26.10 at 19:08

Su questo argomento si fanno molte chiacchere. Pochi tengono conto delle dimensioni del problema energetico. Se si deve produrre, come mi pare d’obbligo, i Mtep e non i soli kWh, allora il territorio è un problema. Si tratta di migliaia di kmq, oltre che tetti e capannoni ecc. Per fortuna in Italia queste migiaia di kmq di terreni non agricoli, aridi e abbandonati, ce le abbiamo. Sono per l’esattezza 20000 kmq, situati tutti al sud e nelle isole. Ce n’è abbastanza per fare tutta l’elettricità che consumiamo ed anche un pò di più. L’ho scritto e detto in mille occasioni, ma nessuno ne tiene conto. Soprattutto dell’opportunità economica che si offre al nostro povero Sud.

#9 Marco C. on 04.28.10 at 14:01

Complimenti per il post, che puntualizza una cosa fondamentale e su cui regna invece la massima confusione.

La foto del megaimpianto solare peraltro sembra confutare un argomento frequente contro il solare, cioé che “gli impianti di grandi dimensioni non sono possibili” (un esempio è in quest’intervista a Piero Angela del 2007, che parla a tutto campo di energia: http://tower.eurac.edu/websites/eurac/viewblob.asp?newsID=7353 ). Cosa ne pensa a tal proposito (forse ho dato lo spunto per un nuovo post…)?

Marco C.

#10 Pippo on 04.29.10 at 08:31

Un’ultima considerazione che per molti sarà ovvia ma che spesso anche io dimentico di citare.
E’ fondamentale ridurre i nostri consumi energetici altrimenti le fonti alternative non basteranno mai anche per la loro natura intermittente.
Purtroppo parlare di dimunire qualcosa va in contrasto con qualsiasi teoria economica propinata a qualsiasi ora in tutte le TV e i giornali, solo di crescita si parla.
Come al solito il problema vero è quello politico non certo tecnologico.

#11 Luigi ruffini on 04.29.10 at 18:48

Purtroppo Pippo hai ragione! Tutti i miei clienti che hanno un FTV hanno aumentato (in alcuni casi in modo pesante) i consumi. La scorsa settimana ho dovuto dare una “tirata d’orecchi” per questo.
La faccenda che “tanto non si paga”non mi sta bene.
Dovrebbero decurtare del 50% l’incentivo per chi aumenta di oltre il 10% i propri consumi.

#12 Roberto Doliana on 05.19.10 at 17:02

@Luigi Ruffini:In particolare quei maledetti tetti con falde triangolari mi fanno passare i guai…

Ho visto la pubblicità di una ditta che produce pannelli triangolari proprio per le falde che dici, sembrerebbe un’ottima soluzione, sempre che i costi non raddoppino!