Creato da scienziati in Polonia, il modello si basa sul GIS e può essere adattato alle diverse condizioni di mercato. I ricercatori lo hanno applicato al mercato polacco e hanno scoperto che il 3.61% del terreno disponibile del paese può ospitare sistemi fotovoltaici su larga scala.
I ricercatori dell'Accademia polacca delle scienze hanno sviluppato un nuovo metodo per analizzare l'idoneità dei terreni ed eseguire valutazioni tecnico-economiche di sistemi fotovoltaici su scala industriale.
Il nuovo approccio, che i ricercatori hanno chiamato SpatIo-temporaL scientific ComputatiONs (Silicon), si basa su un sistema di informazione geografica (GIS), che aiuta ad analizzare le cellule geografiche con una risoluzione spaziale di 100 m.
“Per affrontare la questione degli elementi di costo specifici per paese, il modello incorpora una ripartizione livellata del costo dell’elettricità (LCOE) spesso utilizzata da organizzazioni governative e intergovernative”, ha chiarito il gruppo di ricerca. “L’approccio proposto può essere utilizzato per sviluppare strategie nazionali e regionali incentrate su impianti fotovoltaici su larga scala, facilitando il raggiungimento degli obiettivi di energia rinnovabile”.
Il metodo comprende due moduli principali: uno destinato ad analizzare l'ammissibilità dei terreni e un altro incentrato sulla valutazione tecnico-economica.
Per quanto riguarda l’ammissibilità dei terreni, il metodo utilizza due tipi di set di dati, in formato raster o vettoriale. Un set di dati raster è un formato di set di dati GIS che rappresenta i dati come griglie di celle o pixel ed è ideale per fenomeni continui come l'elevazione e la temperatura. Un set di dati vettoriali, invece, rappresenta elementi come punti, linee o poligoni con confini precisi, rendendolo adatto per contrassegnare dati come strade e città.
"Nel caso dei set di dati vettoriali, le geometrie vengono espanse attraverso l'applicazione di un buffer o convertite in un formato raster", hanno affermato i ricercatori. “Per i set di dati raster, ai pixel della mappa che rappresentano l’estensione geografica del paese vengono assegnati valori binari. Successivamente, vengono applicate esclusioni relative alla disponibilità di terreno per indicare le distanze cuscinetto e le specifiche del terreno.
Il modello è addestrato per trovare un'area adatta a un sistema fotovoltaico di pubblica utilità, in base ad alcuni criteri di esclusione. Ad esempio, il metodo prevede di non posizionare un sistema entro una distanza di 5 km da un aeroporto, 120 m dalle linee elettriche e 200 m dalle aree di protezione degli uccelli. Sono inoltre escluse le aree geografiche con altitudine superiore a 2,000 m o pendenze superiori a 30 gradi.
Il risultato di questo primo passo è tutto il terreno idoneo che un paese potrebbe offrire per l’implementazione del fotovoltaico su larga scala. Questo output viene quindi utilizzato come input nel modello di valutazione tecnico-economica, che produce risultati come il costo livellato dell'energia (LCOE) nella stessa risoluzione di 100 m. Per rendere tale calcolo applicabile a diverse zone economiche, il metodo richiede di inserire informazioni, come l’installazione locale, l’hardware e i costi soft.
“La seconda componente si basa su concetti finanziari consolidati, come i costi di investimento di capitale, i costi operativi e di manutenzione e il costo livellato dell’elettricità”, hanno spiegato ulteriormente gli accademici, sottolineando che i costi possono essere trasformati in formule adattabili a vari casi di studio.
Per convalidare il loro modello, gli scienziati lo hanno applicato alla Polonia e hanno scoperto che circa il 3.61% del territorio disponibile del paese può ospitare sistemi solari fotovoltaici su scala industriale, corrispondenti a un'area di circa 11,277.70 km2. A seconda dell’efficienza dell’uso del territorio, quell’area può essere utilizzata per ospitare una capacità fotovoltaica che va da 394.64 GW a 563.77 GW. I risultati indicano anche che il LCOE potrebbe variare da 0.043 € (0,045 $)/kWh a 0.049 €/kWh, con una media nazionale di 0.045 €/kWh.
“Inoltre, si è riscontrato che la maggior parte dei siti idonei per l’implementazione di sistemi fotovoltaici su larga scala sono concentrati in quattro regioni situate nella parte centrale e occidentale della Polonia (Ło´dzkie, Lubelskie, Podlaskie e Mazowiecki)”, ha aggiunto la squadra. “Queste regioni rappresentano oltre il 50% della capacità totale e del potenziale di produzione di elettricità. Inoltre, Mazowiecki rappresenta circa il 20% del potenziale di capacità installabile”.
Il nuovo approccio è stato introdotto nel documento “Un metodo basato su GIS per la valutazione dell’economia dei sistemi fotovoltaici su scala industriale”, recentemente pubblicato su Energia applicata.
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Fonte da rivista pv
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