Strutture per fotovoltaico a terra: guida introduttiva completa

Indice

• Introduzione
• Tipologie di strutture per fotovoltaico a terra
  • Strutture monopalo
  • Strutture a inclinazione regolabile manualmente
  • Inseguitori solari (tracker)
• Vantaggi e svantaggi dei diversi materiali
• Aspetti da valutare nei progetti a terra
  • Scelta e analisi del sito
  • Composizione del terreno e relativi effetti
  • Norme urbanistiche locali e autorizzazioni
• Il futuro delle strutture a terra

Introduzione

Lo sfruttamento dell'energia solare tramite pannelli fotovoltaici è uno dei pilastri della transizione verso le energie rinnovabili. In questo contesto le strutture per pannelli fotovoltaici a terra sono un componente fondamentale: costituiscono la base che consente ai pannelli di funzionare in modo efficiente. Sono essenziali per chiunque voglia trasformare un terreno libero in un asset in grado di produrre energia.

Una struttura a terra robusta non si limita a sostenere i pannelli fotovoltaici. È determinante per le prestazioni complessive e per la durata dell'investimento. Per scegliere il sistema adatto occorre conoscere non solo il comportamento meccanico della struttura, ma anche i requisiti ambientali e normativi specifici del sito di installazione.

Gli impianti fotovoltaici a terra offrono versatilità ed efficienza e per questo sono una scelta diffusa in un'ampia gamma di applicazioni. Che si tratti di un privato che vuole ridurre la propria impronta di carbonio o di un'azienda che intende puntare sulle energie rinnovabili, la struttura a terra giusta può fare la differenza.

Tipologie di strutture per fotovoltaico a terra

Strutture a terra fisse

Le strutture a terra fisse utilizzano un telaio semplice che sostiene i pannelli fotovoltaici con un angolo di inclinazione fisso. In genere sono costituite da un telaio metallico ancorato a una fondazione in calcestruzzo o a viti di fondazione. I pannelli vengono posizionati con un angolo predefinito in base alle condizioni geografiche e climatiche, per massimizzare l'esposizione al sole.

Strutture monopalo

Le strutture monopalo sollevano i pannelli più in alto rispetto al suolo e possono sostenere più pannelli su un unico palo. Sono particolarmente vantaggiose su terreni irregolari o dove serve una maggiore altezza per ottimizzare l'esposizione al sole. Possono essere fisse oppure progettate per la regolazione manuale dell'inclinazione in base alla stagione.

Strutture a inclinazione regolabile manualmente

Le strutture a inclinazione regolabile consentono di modificare periodicamente l'angolo dei pannelli fotovoltaici, massimizzandone l'efficienza durante tutto l'anno. Richiedono più manutenzione per la presenza di parti mobili, ma possono aumentare in modo significativo la producibilità dell'impianto. Sono tuttavia indicate solo per piccoli progetti: altrimenti il lavoro manuale diventa eccessivo.

Inseguitori solari (tracker)

Gli inseguitori solari sono la tipologia più avanzata di struttura a terra. Questi sistemi dinamici seguono il percorso del sole nel cielo, mantenendo i pannelli all'angolo ottimale per captare la massima radiazione durante tutta la giornata. Gli inseguitori monoassiali ruotano su un solo asse, in genere seguendo il sole da est a ovest, mentre quelli biassiali si adattano anche all'altezza del sole nelle diverse stagioni.

Ogni tipologia di struttura a terra offre vantaggi specifici ed è progettata per rispondere a determinati requisiti del sito e obiettivi di prestazione. La scelta dipende da diversi fattori, tra cui il sito di installazione, il budget e l'efficienza richiesta all'impianto.

Vantaggi e svantaggi dei diversi materiali

Nella scelta dei materiali per le strutture per pannelli fotovoltaici, le opzioni principali sono tre: alluminio, acciaio zincato e acciaio ZAM (zinco-alluminio-magnesio), sempre più diffuso. Ogni materiale ha caratteristiche proprie che possono orientare la decisione in base ai requisiti del progetto, alle condizioni ambientali e al budget.

Di seguito il confronto in forma di tabella:

Materiale

Vantaggi

Svantaggi

Alluminio

– Eccellente resistenza alla corrosione
– Leggero
– Altamente riciclabile

– Resistenza meccanica inferiore all'acciaio
– Costo in genere superiore all'acciaio

Acciaio zincato

– Elevata resistenza a trazione e durabilità, adatto a zone con carichi elevati
– Più economico dell'alluminio

– La resistenza alla corrosione può degradarsi
– Più pesante, con costi di trasporto e oneri di installazione maggiori

Acciaio ZAM (zinco-alluminio-magnesio)

– Resistenza alla corrosione superiore, con proprietà autoriparanti
– Versatile in ambienti diversi

– Minore disponibilità
– Relativamente nuovo nel mercato delle strutture fotovoltaiche

Confronto tra i diversi materiali

Aspetti da valutare nei progetti a terra

Scelta e analisi del sito

La scelta del sito è decisiva per un impianto fotovoltaico a terra. Il sito deve avere un'ampia esposizione al sole e un ombreggiamento minimo da parte di alberi, edifici o altri ostacoli. L'analisi della topografia consente di definire l'orientamento e il posizionamento ottimali dei pannelli fotovoltaici, per massimizzare la radiazione captata.

Composizione del terreno e relativi effetti

Il tipo di terreno può influire in modo significativo sulla scelta della fondazione della struttura. Terreni sabbiosi, limosi o argillosi richiedono metodi di ancoraggio diversi per garantire la stabilità. Un'indagine geotecnica fornisce indicazioni sulla capacità portante del terreno e aiuta a scegliere la fondazione adeguata: fondazione in calcestruzzo, pali battuti o viti di fondazione.

Esposizione al sole e ombreggiamento

È essenziale valutare il potenziale di irraggiamento del sito. Occorre conoscere il percorso del sole nel cielo nei diversi periodi dell'anno e individuare possibili ombreggiamenti. Strumenti come il Solar Pathfinder supportano queste valutazioni e consentono di ottimizzare il layout dell'impianto per un'esposizione libera da ostacoli.

Norme urbanistiche locali e autorizzazioni

Prima dell'installazione è indispensabile conoscere e rispettare le norme urbanistiche e i regolamenti edilizi locali, che possono incidere sulla progettazione e sul posizionamento dell'impianto. Inoltre, l'ottenimento delle autorizzazioni necessarie è un passaggio fondamentale da affrontare nelle prime fasi di pianificazione, per garantire la conformità normativa ed evitare ritardi.

Ognuno di questi aspetti è determinante per la pianificazione e la riuscita di un impianto fotovoltaico a terra. Una preparazione accurata e verifiche approfondite in questi ambiti favoriscono un'installazione senza intoppi e un impianto più efficiente e affidabile.

Il futuro delle strutture a terra

Il settore fotovoltaico è in continua innovazione e la ricerca punta a sviluppare soluzioni di montaggio più efficienti ed economiche. Tra i possibili sviluppi: materiali più leggeri e resistenti, design modulari che semplificano l'installazione e sistemi intelligenti in grado di monitorare le condizioni ambientali e adattarsi per ottimizzare le prestazioni.

Materiali emergenti come compositi ad alte prestazioni, acciaio ZAM o leghe avanzate offrono la possibilità di aumentare la durabilità e ridurre il peso.

Le strutture per pannelli fotovoltaici a terra sono destinate ad avere un ruolo sempre più importante nell'espansione dell'energia solare. Sono particolarmente cruciali per i parchi fotovoltaici utility-scale e nelle aree in cui gli impianti su tetto non sono realizzabili. Con la crescente integrazione del fotovoltaico nei sistemi energetici mondiali, le strutture a terra continueranno a evolversi, adattandosi a ambienti diversi e integrandosi con altre infrastrutture per le energie rinnovabili.

Le prospettive della tecnologia di montaggio a terra sono promettenti, con la possibilità di ridurre ulteriormente i costi e migliorare l'adattabilità e l'efficienza della produzione fotovoltaica. Ciò sarà determinante per accelerare la diffusione dell'energia solare a livello globale.