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Analisi LCA di un impianto fotovoltaico dalla tecnologia promettente IBC e confronto con altre soluzioni innovative

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Analisi LCA di un impianto fotovoltaico dalla tecnologia promettente IBC e confronto con altre soluzioni innovative

Lo studio analizza gli impatti ambientali generati dall’utilizzo di moduli fotovoltaici con celle IBC (Interdigitated Back Contact). Gli oneri ambientali, valutati mediante applicazione della tecnologia LCA e riferiti ad un impianto fotovoltaico utility scale a terra, sono confrontati con quelli causati dal medesimo impianto con moduli PERC (Passivated Emitter Rear Contact) e HJT (Hetero Junction Technology). Lo studio dimostra come gli impatti ambientali introdotti dalla tecnologia IBC risultino superiori a quella PERC e a quella HJT.

Negli ultimi anni la forte crescita demografica affiancata dal miglioramento delle condizioni di vita ha portato a un aumento della domanda energetica a livello mondiale. Il fotovoltaico (FV), in cui l’energia elettrica viene prodotta a partire dalla radiazione solare, si presenta tra le tecnologie più promettenti per far fronte all’elevata richiesta energetica e contribuire a una riduzione delle emissioni di gas climalteranti. Negli ultimi anni, la tecnologia FV ha raggiunto livelli competitivi di efficienza e rappresenta il punto centrale di molti studi riguardanti la ricerca di tecnologie innovative per consentire la decarbonizzazione del settore energetico.
Il presente studio ha investigato i potenziali impatti ambientali generati dalla produzione di energia elettrica con impianto fotovoltaico dotato di moduli con celle Intedigitated Back Contact (IBC). L’impianto caratterizzato da una potenza di 84,73 MW e installato nei due siti ipotetici di Piacenza e Catania, al fine di valutare l’influenza della radiazione incidente sui risultati, è stato analizzato in due configurazioni: la prima prevede l’installazione dei moduli IBC su inseguitori solari mono-assiali mentre la seconda l’installazione su strutture fisse. L’analisi degli impatti ambientali è stata condotta seguendo l’approccio del Life Cicle Assessment, applicato in accordo con le più recenti linee guida introdotte dall’Unione Europea e gli standard ISO 14040 e ISO 14044 ed includendo tutte le fasi del ciclo di vita (dall’estrazione e lavorazione delle materie prime fino allo smaltimento e fine vita dell’impianto). La valutazione degli impatti ha considerato undici categorie di impatto proposte dal metodo EF (Environmental Footprint) a cui si aggiungono gli indicatori Cumulative Energy Demand (CED) ed Energy Payback Time (EBPT).
Dall’analisi risulta evidente la correlazione tra la produzione energetica e gli impatti ambientali, sottolineata sia dai minori impatti ottenuti per l’impianto di Catania rispetto a quello di Piacenza sia dai benefici introdotti dalla configurazione con tracker, che porta a un incremento della produzione energetica. Per quanto concerne la produzione del modulo si evidenzia che il maggior impatto è associato ai processi di produzione del wafer in silicio.
I benefici connessi alla tecnologia IBC, sebbene questa sia decisamente fra quelle a più elevata efficienza, risultano tuttavia ridotti se la si confronta con altre due tecnologie innovative ad alta efficienza presenti a livello di mercato, Passivated Emitter Rear Cell (PERC) e Hetero Junction Technology (HJT).

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