materiali e tecnologie

Energia elettrica? Produciamola
con i pannelli solari
(e vendiamola ai nostri vicini...)

Venerdì 5 marzo 2021 circa 4 minuti di lettura In deutscher Sprache

Bilancio positivo di una sperimentazione gestita dall’Istituto sostenibilità applicata all’ambiente costruito (Supsi). «L’accesso all’energia diventerà più democratico», spiega il professor Roman Rudel
di Michela Perrone

C’è un posto, in Svizzera, in cui si immaginano e progettano elementi per le città del futuro. Quartieri a basse emissioni, mobilità sostenibile ed edifici in grado di produrre da soli la maggior parte dell’energia di cui hanno bisogno. Questo posto è l’Istituto sostenibilità applicata all’ambiente costruito (ISAAC) della Supsi, la Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana. 
«Quasi 40 anni fa, qui è stato installato il primo impianto fotovoltaico da 10 kW allacciato alla rete d’Europa – racconta Roman Rudel, che dal 2008 dirige l’istituto. – All’epoca si trattava di qualcosa di pionieristico e nei primi anni le attività principali sono state legate alla caratterizzazione dei moduli fotovoltaici, cioè alle misure della loro prestazione ed efficienza, alla verifica delle sollecitazioni meccaniche legate alle intemperie e alle valutazioni sulla loro durabilità». Oggi questi test continuano a essere svolti all’ISAAC, che possiede l’unico laboratorio accreditato ISO 17025 per questo nell’intera Svizzera. 

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La diretta evoluzione di queste attività riguarda il fotovoltaico integrato nell’edificio: dal 2005 l’ISAAC si occupa non solo dei pannelli sui tetti, ma anche sulle pareti delle case. «Si tratta di moduli di nuova generazione - continua Rudel - con buone caratteristiche estetiche. Per studiarli, ingegneri e architetti lavorano insieme, per integrarli sulle facciate in modo gradevole e funzionale». Una sfida non da poco, che deve fare i conti con le norme sull’edilizia, con le esigenze tecniche e con la bellezza. «Sistemare moduli fotovoltaici sulle pareti significa ampliare la superficie che produce energia – ricorda Rudel. – Grazie ai nuovi materiali, siamo in grado di realizzare facciate in vetro lavorato o colorate che “nascondono” i pannelli. È una bella sfida e rappresenta uno dei filoni all’avanguardia dal punto di vista della ricerca». 

UNA RETE ELETTRICA INTELLIGENTE - Da una decina d’anni, poi, l’Istituto si occupa anche delle Smart Grid, sensori intelligenti che ottimizzano la distribuzione di energia elettrica raccogliendo informazioni. Il problema di partenza è nato proprio dal fotovoltaico, che permette all’utente di produrre la “propria” energia, consumarla e immettere in rete la parte in eccesso. «È sempre più complesso bilanciare la domanda e l’offerta – spiega Rudel. – Mentre quest’ultima sfugge al nostro controllo perché dipende dalle condizioni atmosferiche, possiamo agire sulla prima». I ricercatori cercano quindi di controllare la domanda in base a quanto viene offerto dal sole. «Si tratta di algoritmi - continua Rudel - che regolano in modo automatico i flussi, tenendo conto delle previsioni di consumo, di produzione e della situazione in quel momento»”. Il sistema permette anche di individuare eventuali anomalie, e mantiene la rete nel corretto range (intervallo) di tensione e di energia. Grazie ai dati raccolti, inoltre, il gestore è in grado di ottimizzare la rete in base ai bisogni degli utenti.  

Questa tecnologia è già sul mercato: la strategia energetica della Svizzera prevede il graduale abbandono del nucleare a vantaggio delle fonti rinnovabili, e le Smart Grid si stanno diffondendo man mano che i vecchi impianti per la produzione di energia elettrica vengono sostituiti con i nuovi. «Il controllo si può effettuare a livello dell’intera rete, ma anche sul quartiere o sulla singola utenza» - chiarisce Rudel.

L’ISAAC da tre anni ha creato una start up, Hive Power, che si occupa di fornire servizi e consulenze alle aziende, mentre l’istituto della Supsi continua la ricerca.  E qual è la risposta dei cittadini a tutte queste innovazioni? «Da qualche anno abbiamo avviato vicino a Lugano un progetto pilota, una comunità di autoconsumo – spiega il direttore dell’ISAAC. – Qui un numero limitato di utenze può vendere l’energia elettrica prodotta in eccesso direttamente ai vicini. Abbiamo messo a punto questa sperimentazione proprio per indagare la disponibilità dell’utenza a questo genere di innovazione e per testare sistemi intelligenti per l’ottimizzazione della distribuzione elettrica. Il consumo locale permette un risparmio rispetto all’acquisto dell’energia prodotta qui, ma reimmessa in rete e dunque riacquistata dall’utente finale». La risposta per il momento è buona, favorita anche dall’incentivo economico legato al risparmio, e dal comfort sempre garantito dalla rete sperimentale. 

«Credo che tra qualche anno entreremo in una nuova fase della produzione di energia, in cui i consumatori-produttori (prosumer, in linguaggio tecnico) saranno gli attori principali del cambiamento profondo – prevede Rudel. – Penso che nei prossimi 20-30 anni l’accesso all’energia diventerà più democratico, perché questa sarà distribuita meglio tra i cittadini e non più in mano a poche società. Si tratta di un cambiamento culturale epocale, di cui vedo i primi germogli». 

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