mercoledì, Ottobre 5, 2022
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Dentro l’energia pulita: con l’aumento dell’efficienza, l’energia solare ha bisogno di meno acri per ottenere lo stesso risultato

Secondo una nuova ricerca, l’energia solare su scala industriale oggi è molto più efficiente di dieci anni fa in termini di quantità di terreno che utilizza.

L’articolo, dell’autore principale Mark Bolinger del Lawrence Berkeley National Laboratory, è tempestivo perché il solare su scala industriale è una parte importante dei piani per effettuare una transizione verso l’elettricità priva di emissioni di carbonio e perché ci sono stati pochi studi recenti sull’efficienza del solare nella terraferma utilizzo.

“Sembra un po’ strano fare ancora affidamento su dati che erano obsoleti di quasi un decennio”, mi ha detto Bolinger.

Ha riscontrato un aumento di oltre il 40 percento della capacità di generazione media per acro di pannelli solari tra il 2011 e il 2019. Ciò include sia i sistemi solari di “tracciamento”, in cui i pannelli si spostano durante il giorno per seguire il sole, sia tilt”, che sono stazionari. L’articolo è stato pubblicato sull’IEEE Journal of Photovoltaics.

Per aiutare a mettere questo in termini più comprensibili, un pannello solare a tracciamento da 100 megawatt avrebbe avuto bisogno di circa 600 acri nel 2011, ma avrebbe avuto bisogno solo di circa 420 acri nel 2019, sulla base delle cifre mediane.

Questo è un enorme cambiamento, il che significa che il massiccio dispiegamento di energia solare su scala industriale che probabilmente avverrà nei prossimi decenni avrà bisogno di meno terra di quanto si pensasse in precedenza.

Il motivo principale del miglioramento è che i pannelli solari sono diventati molto più efficienti nella quantità di elettricità che producono, il che, moltiplicato decine di migliaia di volte per un intero pannello solare, porta a grandi guadagni. Inoltre, gli algoritmi che gestiscono i sistemi di tracciamento sono migliorati nel seguire il sole.

Il documento aiuta a quantificare alcune differenze regionali nei sistemi solari. Mentre sappiamo già che un pannello solare nel sud della California può generare più elettricità per acro di uno nel Michigan o nel Minnesota, il documento aggiunge alcune sfumature mostrando che l’uso di sistemi di localizzazione sta riducendo lo svantaggio di trovarsi in un clima settentrionale.

Il documento definisce “solare su scala di utilità” come sistemi montati a terra di almeno 5 megawatt.

Conosco Bolinger da anni come uno degli autori degli esaurienti rapporti annuali del laboratorio Lawrence Berkeley sul solare e sull’eolico su scala industriale.

Grazie a questo lavoro, ha notato che i progetti solari sono diventati molto più efficienti negli ultimi anni. Ha anche visto che i ricercatori stavano continuando a citare vecchi studi sull’uso del suolo solare che non riflettevano i recenti guadagni.

Uno studio citato di frequente è stato scritto nel 2013 da un team del National Renewable Energy Laboratory. Anche se può sembrare recente, l’industria solare ha fatto diversi balzi negli anni da allora.

Per svolgere il suo studio, Bolinger ha raccolto dati sulla generazione di elettricità e immagini satellitari di oltre 700 progetti.

Ma ha avuto un po’ di aiuto. La sua coautrice era Greta Bolinger, sua figlia, che si è laureata al Bowdoin College nel Maine e ora ha una pubblicazione in una rivista peer-reviewed.

“Ha preso un mandato e stava cercando alcune cose da fare”, ha detto. “Ha fatto molto lavoro con le gambe.”

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Il documento tocca un argomento controverso, ovvero che la transizione energetica avrà bisogno di molto terreno rurale per l’energia eolica e solare. Ad esempio, il rapporto “Net-Zero America” ​​della Princeton University presenta uno scenario in cui gli Stati Uniti aumenterebbero la propria capacità di energia solare di circa 15 volte entro il 2050. Il “Solar Futures Study” del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha affermato che il solare potrebbe spiegare fino al 45% della fornitura di elettricità del paese entro il 2050, rispetto alle basse cifre attuali di oggi.

Gli abitanti delle zone rurali sono già preoccupati per il fatto che l’energia rinnovabile stia cambiando il carattere dei luoghi in cui vivono e alcuni governi locali stanno ostacolando il suo sviluppo.

In parte in risposta a queste preoccupazioni, i ricercatori e i sostenitori dell’ambiente stanno lavorando sul cosiddetto “agrivoltaico”, che è un’esplorazione dei modi in cui la terra utilizzata per i pannelli solari può essere utilizzata anche per l’agricoltura.

Bolinger non si aspetta che il suo articolo faccia molta differenza nei dibattiti locali, che hanno a che fare con proposte specifiche piuttosto che con questioni generali. Ma spera che il suo lavoro influenzi altri ricercatori e mostri la necessità di stare al passo con la realtà del mercato di quanta energia può essere generata su un acro di terra.

La sua lezione principale, che ora mi è chiara e chiara, è che le stime della quantità di terra necessaria per l’energia solare sono un bersaglio mobile.

Altre storie sulla transizione energetica da prendere in considerazione questa settimana:

La posta in gioco diventa chiara nel caso di misurazione netta della California: Mentre le autorità di regolamentazione della California valutano se approvare la loro proposta per ridurre i vantaggi finanziari del solare sui tetti, gli analisti affermano che gli effetti del piano sarebbero molto più dannosi per l’industria solare di quanto le autorità di regolamentazione sembrino riconoscere. Questa settimana, la società di ricerche di mercato Wood Mackenzie ha pubblicato un rapporto in cui afferma che il piano della California dimezzerà il mercato solare sui tetti dello stato entro il 2024 rispetto a quanto sarebbe stato altrimenti. La proposta sarebbe devastante per le aziende solari sui tetti e dissuaderebbe i consumatori dall’aggiungere energia solare alle loro case. In origine, il piano avrebbe potuto essere votato dalla California Public Utilities Commission non appena il 27 gennaio, ma le autorità di regolamentazione hanno confermato di aver ritirato il voto dal loro programma e non stanno dicendo quanto tempo potrebbe durare il ritardo, come riporta Teri Sforza per Gruppo di notizie della California meridionale. Uno dei fattori che ha messo in pausa il panel è che il governatore Gavin Newsom, che nomina i membri del panel, ha affermato di ritenere che sia necessario apportare modifiche al piano. Un’opzione è che un membro della commissione proponga un’alternativa, ma non è ancora successo.

General Motors sceglie il Michigan per un investimento di 7 miliardi di dollari in veicoli elettrici: General Motors ha dichiarato questa settimana che costruirà un impianto di batterie vicino a Lansing, nel Michigan, e amplierà la produzione di camion elettrici nel suo stabilimento di Lake Orion, nel Michigan. La società ha affermato che la spesa di $ 7 miliardi è la più grande della sua storia, come riporta Paula Gardner per Bridge Michigan. GM stava prendendo in considerazione una varietà di luoghi, ma ha finito per scegliere di rimanere vicino al suo quartier generale di Detroit.

L’amministrazione Biden mira ad aggiornare le regole di efficienza per le abitazioni fabbricate: In risposta a un’ingiunzione del tribunale, l’amministrazione Biden propone nuovi standard di efficienza per le case fabbricate. Le nuove regole farebbero risparmiare ai consumatori sui costi energetici, ma la proposta ha anche ispirato qualche contraccolpo da parte dei critici che avvertono dei costi elevati, come riporta Tik Root per il Washington Post.

California Utility propone un enorme investimento nello stoccaggio della batteria: Pacific Gas & Electric ha dichiarato questa settimana che propone nove progetti di accumulo di batterie con una capacità totale di 1.600 megawatt. I sistemi di batterie agli ioni di litio fornirebbero fino a quattro ore di stoccaggio. PG&E sta facendo la proposta in risposta a un ordine del 2021 da parte delle autorità di regolamentazione statali che richiedono ai servizi di pubblica utilità di procurarsi 11.500 megawatt di nuove risorse elettriche per sostituire le centrali elettriche che presto chiuderanno, inclusa la centrale nucleare di Diablo Canyon, come riporta Kavya Balaraman per Utility Dive. Per una certa prospettiva, i 1.600 megawatt di questa proposta sono più di tutto l’accumulo di energia costruito in un singolo anno negli Stati Uniti prima del 2021.

Il concept car Airstream consentirebbe la vita fuori rete: Thor Industries, la società di veicoli ricreazionali proprietaria del leggendario marchio di rimorchi da viaggio Airstream, ha affermato che sta sviluppando un prototipo di camper che utilizzerebbe una coppia di motori elettrici che aiuterebbero ad alleviare lo sforzo sul veicolo che traina il rimorchio e sarebbero in grado di operare fuori rete per un massimo di due settimane. Il concetto Airstream eStream aiuterebbe ad estendere l’autonomia del veicolo trainante, il che sarebbe particolarmente prezioso se quel veicolo è un EV. Il trailer avrebbe una batteria in grado di contenere 80 kilowattora di elettricità e pannelli solari sul tetto per aiutare ad alimentare le batterie, come riporta Greg Fink per Car and Driver.

Inside Clean Energy è il bollettino settimanale di notizie e analisi dell’ICN sulla transizione energetica. Invia suggerimenti e domande sulle notizie a dan.gearino@insideclimatenews.org.

Dan Gearino

Reporter sull’energia pulita, Midwest, National Environment Reporting Network

Dan Gearino copre gli Stati Uniti centro-occidentali, parte del National Environment Reporting Network dell’ICN. La sua copertura riguarda il lato commerciale della transizione verso l’energia pulita e scrive la newsletter Inside Clean Energy di ICN. È arrivato all’ICN nel 2018 dopo un incarico di nove anni presso The Columbus Dispatch, dove si è occupato del business dell’energia. Prima di allora, si è occupato di politica e affari in Iowa e nel New Hampshire. È cresciuto nella contea di Warren, Iowa, appena a sud di Des Moines, e vive a Columbus, Ohio.

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