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Fotovoltaico e solare a concentrazione rappresentano due tecnologie strategiche per lo sviluppo delle energie rinnovabili, ma con caratteristiche e applicazioni differenti. A metterle a confronto è uno studio realizzato da ENEA e pubblicato sulla rivista scientifica Energies, che ha analizzato il potenziale solare italiano, le prestazioni degli impianti e l’efficienza nell’utilizzo del territorio.
Secondo la ricerca, il fotovoltaico produce oltre il doppio dell’energia per metro quadrato di superficie occupata rispetto al solare a concentrazione, risultando particolarmente adatto a un territorio come quello italiano, dove la radiazione solare è disponibile in forme diverse, comprese quelle dirette, diffuse e riflesse.
Il solare a concentrazione, tuttavia, mantiene un ruolo rilevante soprattutto nelle aree con maggiore disponibilità di radiazione solare diretta, grazie alla possibilità di accumulare energia sotto forma di calore e garantire una produzione elettrica più programmabile.
Radiazione solare: il divario tra Nord e Sud Italia
La prima parte dello studio ha analizzato il potenziale solare dell’intero territorio nazionale attraverso due indicatori principali: la radiazione globale, utilizzata per valutare il potenziale del fotovoltaico, e la radiazione diretta, parametro fondamentale per il solare a concentrazione.
I dati mostrano una significativa differenza geografica. La radiazione globale presenta valori medi annui generalmente compresi tra 1.400 e 1.900 kWh per metro quadrato, con valori più contenuti nelle aree alpine e settentrionali e livelli più elevati nel Mezzogiorno e nelle isole, dove si registrano punte superiori a 1.900 kWh/m².
Ancora più marcata è la variabilità della radiazione diretta, elemento determinante per il solare a concentrazione. Sicilia, Sardegna e regioni meridionali risultano infatti le aree più favorevoli, mentre condizioni atmosferiche e caratteristiche del territorio possono incidere significativamente sulla convenienza degli impianti.
Secondo ENEA, un valore di radiazione diretta superiore a circa 1.800 kWh/m² all’anno rappresenta un primo indicatore di interesse per lo sviluppo del solare termodinamico.
Le prestazioni degli impianti: il Sud Italia favorito per entrambe le tecnologie
Lo studio ha confrontato due impianti da 1 MW di potenza nominale, uno fotovoltaico e uno solare a concentrazione, simulandone il funzionamento in quattro località rappresentative: Montalto (Lazio), Val Basento (Basilicata), Ferrara (Emilia-Romagna) e Priolo (Sicilia).
Per il solare a concentrazione, il sito di Priolo ha registrato le prestazioni migliori, con un fattore di capacità estivo vicino al 78% e una produzione annua di circa 4.100 MWh. Buoni risultati anche per Montalto e Val Basento, rispettivamente con circa 3.900 MWh e 3.700 MWh annui. Ferrara ha invece evidenziato valori inferiori, con una produzione intorno ai 3.400 MWh annui, coerentemente con la minore disponibilità della risorsa solare.
Anche nel fotovoltaico Priolo si conferma il sito più performante, con una produzione annua di circa 1.720 MWh e un fattore di capacità mensile superiore al 31% nel mese di luglio.
Montalto e Val Basento raggiungono rispettivamente circa 1.640 MWh e 1.600 MWh annui, mentre Ferrara si attesta su valori più bassi, intorno ai 1.470 MWh annui.
Il fotovoltaico vince sull’efficienza nell’uso del territori
Uno degli elementi più significativi del confronto riguarda il consumo di suolo.
Un impianto solare a concentrazione da 1 MW, comprensivo del campo solare e del sistema di accumulo termico, richiede circa 50 mila metri quadrati di superficie. Un impianto fotovoltaico della stessa potenza nominale occupa invece circa 10 mila metri quadrati.
Questa differenza si riflette nella produttività per superficie: il fotovoltaico genera tra 147 e 172 kWh/m² all’anno, mentre il solare a concentrazione si colloca tra 67,5 e 81,5 kWh/m² all’anno.
Secondo ENEA, questa maggiore efficienza nell’utilizzo del terreno rende il fotovoltaico particolarmente adatto nei contesti dove la disponibilità di aree è limitata, mentre il solare a concentrazione richiede una pianificazione territoriale più accurata.
Costi e flessibilità: tecnologie con funzioni diverse
Dal punto di vista economico, il fotovoltaico presenta un costo medio di produzione dell’energia elettrica inferiore rispetto al solare a concentrazione, rendendolo oggi una soluzione competitiva per la generazione elettrica su larga scala.
Il solare termodinamico, tuttavia, offre caratteristiche che ne aumentano il valore strategico: la possibilità di accumulare energia termica, una maggiore stabilità della produzione e una migliore capacità di integrazione con la rete elettrica.
Questa tecnologia può inoltre fornire calore ad alta e media temperatura per processi industriali, contribuendo alla decarbonizzazione dei settori più difficili da elettrificare.
Fotovoltaico e solare a concentrazione: due tecnologie complementari
Lo studio ENEA evidenzia quindi come fotovoltaico e solare a concentrazione non siano tecnologie concorrenti, ma strumenti complementari all’interno della transizione energetica.
Il fotovoltaico rappresenta la soluzione più efficace per produrre energia elettrica a basso costo e diffusa sul territorio, grazie alla capacità di sfruttare diverse componenti della radiazione solare e al minore consumo di suolo.
Il solare a concentrazione trova invece applicazione nei contesti dove sono prioritari accumulo, programmabilità, flessibilità e integrazione con processi industriali.
Una combinazione equilibrata delle due tecnologie potrebbe quindi contribuire a costruire un sistema energetico più resiliente, efficiente e adatto alle diverse caratteristiche del territorio italiano.
