Fotovoltaico ed eclissi solare: quali sono le conseguenze sulla produzione di energia?
Cosa succede in caso di produzione di energia tramite fotovoltaico in caso di eclissi solare?
- In presenza di un'eclissi totale la produzione può arrivare ad azzerarsi;
- se l'eclissi è solo parziale si può assistere a una riduzione notevole della produzione anche per diverse ore;
- gli effetti dell'oscuramento del sole dipendono dal tipo di evento e dalla sua durata;
- è raccomandabile dotare gli impianti fotovoltaici di sistemi di accumulo e adottare un mix energetico che prevede l'uso di più fonti di energia, rinnovabili e non.
Gli impianti fotovoltaici producono energia elettrica tramite la trasformazione dell'energia solare. Come è facile intuire, in caso di eclissi solare la produzione si riduce e può arrivare ad azzerarsi in caso di completo oscuramento del sole.
Ma vediamo più in dettaglio la relazione tra fotovoltaico ed eclissi solare e quali sono le migliori strategie che si possono adottare per tutelarsi in modo da evitare blackout e problemi di approvvigionamento.
Cosa succede agli impianti fotovoltaici in caso di eclissi solare?
L'eclissi solare si verifica quando la Luna attraversa lo spazio che separa la Terra dal Sole. Il cono d'ombra del nostro satellite oscura la stella, determinando l'eclissi. Si parla di eclissi totale se la Luna copre completamente il disco solare e di eclissi parziale quando ne copre solo una parte.
Le eclissi hanno conseguenze a più livelli: oltre a determinare cambiamenti nei comportamenti del mondo animale e vegetale, incidono anche sulle modalità di produzione e di consumo di energia. In particolare, le eclissi implicano una riduzione della quantità di energia prodotta dagli impianti fotovoltaici.
Un impianto fotovoltaico è infatti composto da pannelli che utilizzano celle in silicio per catturare la luce emessa dal sole e trasformarla in energia elettrica. Quando la luce solare è scarsa, per qualsiasi motivo, la produzione di energia si riduce e si azzera in assenza di irraggiamento.
Quando si verifica un'eclissi nelle zone interessate dall'evento si registra quindi una produzione di energia da fotovoltaico più bassa del normale. La percentuale di riduzione dipende da tantissimi fattori, tra cui la copertura del Sole, la stagione dell'anno, l'efficienza dei pannelli e la durata dell'eclissi.
In genere le eclissi totali hanno una durata limitata nel tempo - attorno ai 4 minuti - ma gli effetti delle eclissi parziali possono durare anche diverse ore, con notevoli conseguenze sul piano dell'energia prodotta dai pannelli.
Quant'è la perdita di energia causata dalle eclissi
Durante un'eclissi solare totale la perdita di energia prodotta dai pannelli è compresa tra il 90 e il 99%. La quantità di energia persa rispetto alla norma sarà invece minore nei momenti di copertura parziale e nelle zone interessate dall'eclissi ma che non si trovano lungo la traiettoria della Luna. La percentuale di riduzione dipenderà dalla copertura effettiva del Sole, ma anche dall'eventuale nuvolosità, dalla quantità di irraggiamento solare e dall'inclinazione dei pannelli.
La quantità di energia persa varia, chiaramente, anche a seconda dell'estensione e della potenza degli impianti interessati. In occasione dell'eclissi totale che ha interessato l'America del Nord ad aprile 2024, secondo le previsioni del National Renewable Energy Laboratory, la riduzione nella produzione di energia ha superato il 90% in Texas e si è attestata tra il 45 e il 70% nelle altre zone degli USA interessate dall'eclissi.
Come strutturare gli impianti fotovoltaici per affrontare le conseguenze negative delle eclissi solari
Durante l'eclissi la produzione di energia dagli impianti fotovoltaici diminuisce, mentre la domanda tende ad aumentare. Ciò può arrivare a causare perfino dei blackout, nel caso in cui la riduzione dell'energia da fotovoltaico non sia compensata in altri modi.
Per sostenere la produzione di energia fotovoltaica anche in caso di eclissi si possono adottare diverse strategie:
- dotare gli impianti di sistemi di accumulo;
- prevedere l'uso congiunto di diverse fonti di energia rinnovabile;
- affiancare alle fonti rinnovabili anche delle fonti fossili da usare in caso di necessità.
Un sistema efficace per compensare la scarsità della produzione da fotovoltaico in caso di eclissi è l'utilizzo di batterie di accumulo. Questo sistema prevede la presenza negli impianti fotovoltaici di batterie che hanno il compito di stoccare il surplus dell'energia prodotta e non consumata nell'immediato. La riserva di energia contenuta nelle batterie può essere usata quando gli impianti non producono abbastanza energia, come nelle ore serali, di notte o in caso di eclissi.
Un'altra strategia utile è quella di costruire un mix energetico che utilizza contemporaneamente diverse fonti rinnovabili. Oltre che dal sole, ad esempio, si può ricavare energia anche dal vento o dal moto ondoso. Sfruttare più fonti di energia nello stesso momento consente di sostenere la produzione e di accelerare il percorso di transizione energetica.
Per soddisfare la domanda di energia si può prevedere anche una quota marginale di energia proveniente da fonti fossili. Anche se il peso dell'idroelettrico e del gas è in continua riduzione, se l'energia prodotta da fonti pulite non fosse sufficiente sarebbe possibile usare le fonti fossili per sopperire alla carenza di energia.
