Industria

Inseguire il sole

L’azienda californiana SolFocus promuove lo sviluppo dell’energia rinnovabile con pannelli solari sofisticati e affidabili.

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Fatti

SKF nel solare
Dal 2008 la SKF è impegnata nelle energie rinnovabili. Un recente sviluppo è l’attuatore CASD-60 per inseguitori solari della SolFocus, il primo cliente ad aver scelto di integrare questa unità nei pannelli fotovoltaici a concentrazione. L’attuatore comprende: vite, rotismi, motore, cuscinetti, lubrificante, tenute, interruttori, sensori a effetto Hall e un circuito stampato. È protetto da un alloggiamento munito di tenute che offre prestazioni ottimali anche in condizioni estreme, anche con venti oltre i 160 km/h. Come soluzione plug-and-play, il sistema può essere installato rapidamente e non occorrono fermi macchina per la sostituzione dei componenti né per la rilubrificazione. Nell’intento di diventare il punto di riferimento per i clienti come la SolFocus, la SKF fornirà altri sistemi meccanici per i pannelli CPV, quali gli azionamenti rotativi.

Contatto vendite

Mahdi Sebti, Mahdi.Sebti@skf.com

Piccoli movimenti eseguiti con precisione: in questo consiste l’evoluzione più recente della tecnologia solare. I pannelli fotovoltaici a concentrazione (Concentrating Photovoltaic panels, CPV) sviluppati dalla SolFocus ne sono la massima espressione. Situata a San Jose, serbatoio di innovazione nel cuore della Silicon Valley, l’azienda produce pannelli rettangolari di celle a specchio, ciascuna delle quali contiene un minuscolo microchip. I raggi del sole raggiungono il fondo di ciascuna cella, lo specchio primario, e poi rimbalzano su uno specchio secondario, più piccolo, che a sua volta li reindirizza a un sistema ottico che occupa appena un centimetro quadrato del centro delle celle stesse.

Questa struttura consente alla SolFocus di concentrare la luce solare con un fattore moltiplicatore pari a 650 e di generare energia rinnovabile con un rendimento di due volte superiore a quella dei pannelli tradizionali. Tuttavia, come evidenzia Steffen Jensen, Direttore del settore Ingegneria dei Sistemi della SolFocus: “Con i pannelli fotovoltaici a concentrazione si copre solo una piccola parte della volta celeste, mentre è fondamentale che il sistema possa seguire il sole dall’alba al tramonto”.

Qui entrano in gioco gli attuatori. Osservando un modulo SolFocus, che è formato da pannelli 4×7, si noterà il suo continuo orientamento verso i raggi solari per massimizzarne la resa, con continue inclinazioni in alto o in basso, a destra o a sinistra. Quasi una danza meccanica, al ritmo della quale ciascun pannello si muove per effetto di un azionamento lineare e rotatorio sistemato nel dorso, garantendo una precisione di puntamento di 0,1 gradi. I pannelli fotovoltaici tradizionali non richiedono inseguitori solari, ma offrono una minore precisione di puntamento (da 1 a 3 gradi), mentre i pannelli CPV, molto più sofisticati, offrono un maggiore rendimento (29 percento) e occupano relativamente meno spazio al suolo.

Considerata uno dei leader nel campo del fotovoltaico a concentrazione, la SolFocus nasce nel 2005. Dai primi prototipi, presentati nel gennaio 2006, l’azienda è giunta oggi alla terza generazione di dispositivi. I modelli più recenti sono costituiti da pannelli formati da celle in configurazione 4×9. La società ha innalzato a 161 milioni di dollari il capitale sociale e ha ottenuto un finanziamento di 2,2 milioni di dollari dal Dipartimento americano per l’Energia – segno che gli esperti del settore scommettono sul fotovoltaico ad alta concentrazione e sulle sue potenzialità per ridurre l’impiego dei materiali utilizzati per i pannelli fotovoltaici tradizionali.

Gli impianti della SolFocus sono costituiti per oltre il 97 percento da materiali totalmente riciclabili, come il vetro e l’alluminio, il che garantisce un’ulteriore riduzione dell’impatto ambientale di questa tecnologia. La modularità dei pannelli CPV permette di ottenere capacità che variano da poche centinaia di kilowatt a oltre 50 megawatt. Sono tredici i paesi che hanno installato i sistemi SolFocus, tra cui gli Stati Uniti (nell’isola hawaiana di Kona, in California e in Colorado), l’isola di Creta, l’Arabia Saudita, la Malesia e l’Australia.

“Nelle zone assolate, con alte temperature e scarse precipitazioni, la tecnologia CPV dà il massimo”, sostiene Jensen. Molti sistemi CPV sono installati in aree remote, dove è disagevole eseguire regolarmente interventi di manutenzione. Occorre inviare sul posto un automezzo per controllare che le variazioni di temperatura, i venti, la salsedine e la polvere non abbiano danneggiato i componenti meccanici. I disallineamenti provocati da movimenti errati degli inseguitori, o i fermi per eseguire riparazioni del sistema meccanico, sono oltremodo costosi.

La SKF fornisce alla Solfocus un attuatore lineare personalizzato, che ha il compito di orientare l’inseguitore solare. Lubrificato e munito di tenute, questo dispositivo è esente da manutenzione e offre un elevato grado di affidabilità. “Abbiamo scelto l’attuatore SKF perché è facile da installare, affidabile, robusto anche in presenza di venti forti e, ancora più importante, non richiede manutenzione per 20 anni”, commenta Jensen. “Grazie all’esperienza della SKF, abbiamo progettato e realizzato in tempi brevi un prodotto più efficace”. Attualmente la SolFocus sta collaudando 15 unità equipaggiate con i nuovi attuatori lineari SKF in installazioni all’aperto e all’interno, alle quali ne seguiranno presto altre 30-40.

Il President e Chief Operating Officer di SolFocus, Robert Legendre, vede nello sviluppo dei nuovi attuatori lineari l’inizio di una partnership strategica: “L’industria del settore vive una forte competitività economica. La tecnologia CPV può competere sul fronte dell’affidabilità e delle prestazioni, ma dobbiamo ridurre i costi. Disporre di un sistema esente da manutenzione incide sull’intera catena di valore. La collaborazione con la SKF ci stimola a integrare altre soluzioni nei nostri prodotti”.