Il futuro del fotovoltaico, si sa, dipende dalle tecnologie legate all'accumulo. E in tal senso c'è ancora molta strada da percorrere nello sviluppo di sistemi di storage a basso costo e ad alta efficienza.
Un contributo importante arriva dalla Cockrell School of Engineering dell'Università del Texas che ha ottenuto un finanziamento di ben 3 milioni di dollari da parte del DOE, il Dipartimento dell’Energia statunitense, per sviluppare un impianto fotovoltaico con accumulo integrato, compatto ed economico. A capo del progetto c'è il professor Alex Huang che, con il suo team, ha già raggiunto un traguardo importante: il sistema che accorpa pannelli solari e batterie è in grado, secondo i primi risultati, di ridurre del 50% i costi normalmente associati a questo di tipo di impianti.
"Abbiamo bisogno di raggiungere una maggiore efficienza nella conversione dell'energia solare"- afferma Huang"E questo ci ha portato a proporre un nuovo design che consenta di collegare direttamente l'impianto solare al sistema a media tensione, anziché passare attraverso un altro trasformatore. Abbiamo anche aggiunto funzionalità multi-funzione, quindi questo progetto ha funzionalità aggiuntive, in particolare per l'integrazione dello storage di energia e per fornire altri servizi alla rete energetica. "
Inverter in carburo di silicio
Alla base dell'innovazione del team di scienziati c’è una nuova tecnologia di inverter in carburo di silicio, chiamato M4, che svolge la funzione principale di trasformare l’uscita CC dei moduli fotovoltaici in corrente alternata a media tensione.
Oltre ad avere dimensioni decisamente più ridotte e compatte rispetto ai tradizionali sistemi, l'inverter M4 ha una maggiore efficienza e dei costi di installazioni inferiori. In più è dotato di un controllo integrato della frequenza che previene i black-out in rete e garantisce un funzionamento efficiente e affidabile tramite back-up di alimentazione.
Incorporando le funzioni del trasformatore nel sistema di generazione di energia solare, M4 può anche promuovere l'adozione di energia pulita da parte delle utility, offrendo nuove funzionalità e strumenti avanzati che possono cambiare il modo in cui operano i sistemi di alimentazione.
Ad esempio, il sistema di batterie a bassa tensione nell'M4 può essere caricato direttamente tramite i pannelli solari o attraverso un collegamento alla rete elettrica esistente. Da lì, tale potenza può essere scaricata di nuovo sulla rete in qualsiasi momento. Il sistema di batterie rende disponibile il trasporto di energia solare in qualsiasi momento, indipendentemente dall'ora del giorno.
Un nuovo uso dell'energia solare
"L'idea che vogliamo veicolare è che le utility potranno fare un uso dell'energia solare diverso rispetto a quello a cui si è abituati- conclude Huang-I futuri sistemi di energia solare offriranno molteplici funzioni e nuovi tipi di connessioni combinando questo tipo di soluzione con la nuova tecnologia dei semiconduttori. Questo è soltanto uno dei tasselli della rete intelligente del futuro."
