Fotovoltaico ed eolico: energie rinnovabili a confronto
Un articolo sulle due energie rinnovabili più rilevanti
Energia solare ed energia eolica sono due concetti di cui sempre più spesso sentiamo parlare.
Con il passare degli anni ci sono stati numerosi progressi nel mondo di queste due fonti di energie rinnovabili, basti pensare che in soli 10 anni la loro quota nella generazione elettrica globale è passata da sotto l’1% a più del 10%!
Negli anni ‘70 gli embarghi petroliferi portarono a una crisi energetica e fecero quadruplicare il costo del petrolio, spingendo i consumatori a cercare altre fonti di energia alternativa, tra cui il fotovoltaico e l’eolico. La crisi finanziaria del 2008-2009 ha portato diversi governi a pensare di investire nelle energie pulite e rinnovabili.
Infine, la recente Pandemia da COVID-19 e la guerra in Ucraina hanno portato uno shock energetico senza precedenti, facendo decollare gli investimenti nelle energie rinnovabili.
Grazie allo sviluppo tecnologico i costi delle soluzioni di energia rinnovabile sono diminuiti drasticamente, permettendo ai proprietari di casa di ridurre la propria carbon footprint e risparmiare in bolletta. Non è da dimenticare però che noi come esseri umani abbiamo sempre usato il vento e il sole, anche ben prima che arrivassero le moderne turbine eoliche e i pannelli solari di ultima generazione.
Quindi, entrando nell’era delle energie rinnovabili, in questo articolo vogliamo mettere a confronto energia solare ed energia eolica, andando a evidenziare le principali caratteristiche e differenze di ognuna.
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Sei pronto? Iniziamo!
La storia dell’energia solare e dell’energia eolica
Cominciamo il confronto tra energia solare ed energia eolica dando un minimo di contesto storico.
Le prime prove dell'utilizzo dell’energia eolica risalgono al 6000-5000 AC, quando fu inventata la vela che con il vento riusciva a spingere le barche. Nel corso degli anni, le nuove tecnologie nel campo dell’energia eolica hanno permesso agli esseri umani di macinare il grano, pompare l’acqua e, verso la fine del 1800, generare elettricità dall’energia cinetica.
Per quanto riguarda l’energia solare, invece, si potrebbe sostenere che sia stata utilizzata per la prima volta nel 700 AC, quando con degli specchi si riusciva a concentrare l’energia del sole per accendere il fuoco. Tuttavia, le celle solari non furono utilizzate per generare energia fino al 1839, quando Edmond Becquerel, un giovane fisico che lavorava in Francia, osservò e scoprì per la prima volta l’effetto fotovoltaico. Dopo la scoperta di Becquerel ci volle più di un secolo per produrre un modulo solare, e l’energia solare è rimasta nella fase di ricerca e sviluppo per diversi decenni.
Considerando il contesto europeo, le energie rinnovabili hanno iniziato a prendere piede solamente negli ultimi anni. Negli anni 2000, infatti, la percentuale di elettricità prodotta da fonti rinnovabili era meno della metà, circa il 15,6%. Miglioramenti si sono iniziati a vedere a partire dal 2013, fino ad arrivare ai giorni nostri, dove circa il 38,2% dell’energia prodotta deriva da energie pulite, specialmente eolica e solare.
Oggi sono molti i progetti promossi per incrementare l'utilizzo di queste fonti energetiche rinnovabili, sia a livello mondiale che nazionale. E proprio in Italia infatti, sono stati appena sbloccati dal Governo 11 nuovi impianti eolici, per una potenza totale di 452 megawatt.
Il contributo di energia solare ed energia eolica sulla domanda elettrica in Italia si fa difatti sempre maggiore, come riportato nell'infografica sottostante.
Il fotovoltaico residenziale
Negli ultimi anni si è vista una crescita esponenziale del mercato del fotovoltaico residenziale in tutta Europa. Molti hanno iniziato a investire nel solare installando impianti fotovoltaici non solo per produrre energia pulita, ma anche per risparmiare in bolletta e aumentare il valore delle proprie abitazioni.
Attualmente, sul mercato, i migliori pannelli fotovoltaici hanno una capacità di potenza compresa tra 250 e 400 W e i moduli solari più efficienti raggiungono livelli di efficienza intorno al 20%, il che vuol dire che il 20% dell’energia che colpisce il pannello viene convertita in elettricità.
Un sistema fotovoltaico è composto da circa 8-15 moduli solari, grandezza che varia in base ai consumi di una famiglia e alla superficie dell’abitazione.
Il prezzo medio di un installazione di un impianto fotovoltaico varia da regione a regione, a seconda della qualità dei materiali selezionati e dalle dimensioni dell’impianto. Inoltre, grazie agli incentivi statali si può ottenere uno sconto in fattura del 50%, per cui l’intero impianto lo paghi la metà.
La maggior parte delle abitazioni con un impianto solare sono collegate alla rete, il che significa che non si otterrà mai un autoconsumo al 100%. Tuttavia, impianti fotovoltaici a isola possono essere installati in zone remote, qualora la connessione alla rete risulti difficile.
Non solo il fotovoltaico aiuta i proprietari di casa a compensare il loro consumo di elettricità, ma anche a ridurre la loro dipendenza dai combustibili e dalle fonti fossili, producendo vari vantaggi sia personali che sociali.
La crescita del fotovoltaico con accumulo
L'aggiunta di sistemi di accumulo, ovvero di batterie al proprio impianto fotovoltaico, sta ridefinendo il panorama energetico moderno, offrendo una soluzione su misura per le sfide dell'approvvigionamento energetico sostenibile.
Il sistema fotovoltaico con accumulo consente di catturare e immagazzinare l'energia solare in eccesso durante le ore di luce del giorno, rendendola disponibile quando il sole non è presente. Questo non solo riduce la dipendenza dalle fonti tradizionali di energia, ma permette anche di massimizzare l'utilizzo dell'energia solare, diminuendo i costi a lungo termine e contribuendo alla riduzione delle emissioni di gas serra.
I benefici di questa tecnologia non si limitano solo all'efficienza energetica, ma si estendono anche alla resilienza del sistema energetico, offrendo una soluzione affidabile in caso di interruzioni nella rete elettrica. In un periodo in cui la transizione verso fonti energetiche sostenibili è cruciale, il fotovoltaico con accumulo emerge come un pilastro fondamentale per un futuro energetico pulito e stabile.
Turbine eoliche domestiche
Un trend sempre più comune è quello delle turbine eoliche domestiche costituite da delle pale che ruotano per far girare un rotore interno. Il rotore, a sua volta, invia energia cinetica al generatore che la converte in corrente alternata per poi essere utilizzata all’interno delle abitazioni. Come il fotovoltaico, l’energia eolica può essere connessa alla rete e immagazzinata all’interno di una batteria.
Tuttavia, a differenza di un impianto solare, l’eolico è problematico per le sue dimensioni. Infatti, se si vuole avere maggiore efficienza ed energia, si dovrà optare per turbine eoliche di grandi dimensioni. Per questo motivo, queste tecnologie vengono utilizzate soprattutto su scale commerciali o industriali, o all’interno di comunità energetiche.
Considerando la loro efficienza, le turbine eoliche possono trasformare circa il 50% dell’energia che le attraversa in elettricità. Inoltre, queste tecnologie possono produrre elettricità in qualunque momento della giornata, se implementate correttamente.
I vantaggi del fotovoltaico residenziale e delle turbine eoliche domestiche
Sebbene ci siano ancora problemi di approvvigionamento dei materiali, il costo delle tecnologie per le fonti rinnovabili è diminuito drasticamente. Questo trend ha portato ha una crescita di installazioni fotovoltaiche ed eoliche in modo esponenziale sia in campo aziendale che residenziale.
In questa sezione valutiamo i pro e i contro di queste due tecnologie rinnovabili.
Vantaggi e svantaggi dell’energia solare
Come accennato, le installazioni fotovoltaiche offrono molte opportunità in ambito residenziale. Ecco le principali:
- Sono sviluppate per scopi residenziali
- Sono più economiche rispetto alle turbine eoliche
- Hanno una durata fino a 40 anni
Tuttavia, possiamo dire che il fotovoltaico presenta anche degli svantaggi, quali:
- L’energia viene generata durante le ore diurne
- Un impianto fotovoltaico non può essere installato su tutti i tetti
- I pannelli solari hanno un’efficienza minore rispetto alle turbine eoliche
Vantaggi e svantaggi dell’energia eolica
L’energia eolica viene utilizzata principalmente su scala industriale. Di seguito elenchiamo i principali vantaggi delle turbine eoliche:
- Sono sviluppate per scopi aziendali
- Sono capaci di generare energia in qualsiasi momento della giornata
- Hanno un’efficienza maggiore rispetto ai pannelli solari
Anche per le turbine eoliche ci sono degli svantaggi, tra cui:
- Richiedono molto spazio per essere installate
- Richiedono un livello di manutenzione maggiore rispetto agli impianti fotovoltaici
- Sono più costose dei moduli fotovoltaici
A questo punto ti starai chiedendo: meglio solare o eolico?
Nel mondo dell’energia non esiste una soluzione valida per tutti. Tuttavia, possiamo dire che i singoli consumatori dovrebbero optare per l’installazione di impianti fotovoltaici piuttosto che eolici. Infatti, come abbiamo anticipato, date le elevate dimensioni, l’eolico non è la soluzione ottimale per i clienti residenziali.
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Domande frequenti
Quando conviene installare un impianto eolico?
Un impianto eolico è solitamente utilizzato a livello aziendale date le sue dimensioni.
Quanti anni dura un impianto fotovoltaico?
In media un impianto fotovoltaico dura fino ai 40 anni, se utilizzato e tenuto correttamente.