Inverter AROS Solar Technology per un impianto da 4 MW

Bester Generación affida ad AROS Solar Technology la fornitura di inverter e String Box per un parco solare da 4MW

(Rinnovabili.it) – Bester Generación è un’azienda spagnola che opera nel settore delle energie rinnovabili, offrendo al cliente soluzioni chiavi in mano che comprendono la progettazione, la consulenza, l’installazione, la messa in opera e la successiva manutenzione dell’impianto.

L’ampia esperienza nel settore energetico e rinnovabile, sia nello sviluppo che nelle differenti tappe del progetto, unita al supporto di un’importante azienda come il Grupo Essentium, assicura l’osservanza dei requisiti tecnici del progetto.

Attualmente Bester Generación opera nei mercati internazionali di Stati Uniti, Italia, Francia, Bulgaria e Brasile. Grazie all’accordo siglato con la Century Asset Management, uno dei principali investitori nel settore fotovoltaico europeo, Bester ha consolidato la propria presenza in Italia attraverso la realizzazione di ben 60MW nel solo 2011.

Per l’ultimo progetto realizzato in Italia Bester si è affidata alla  Miele & Partners di Cassino per la progettazione, l’installazione e la manutenzione dell’impianto. Si tratta di un parco fotovoltaico da 4MW realizzato nella provincia di Frosinone, in località Villa Santa Lucia, che si estende su un terreno di 12 ettari e che avrà una produzione annua media prevista di circa 5527 MWh.

Per la fornitura di inverter e quadri di campo la scelta è ricaduta su AROS Solar Technology che, attraverso la propria filiale spagnola, ha coadiuvato le fasi di progettazione e posa in opera dei dispositivi, dotando l’impianto di 4 cabine Sirio Central Station 1000 e 64 String Box.

Le Sirio Central Station (SCS) sono risultate essere la soluzione migliore per le esigenze del parco solare: cabine prefabbricate in cemento armato al cui interno trovano spazio il quadro di media tensione, due inverter, un trasformatore per alimentare i circuiti ausiliari ed un quadro con i contatori di energia. In pratica una soluzione “All in One” che consente di ridurre le fasi di progettazione e che include già tutto quanto è necessario all’avvio del sistema.

Le cabine da 1MW utilizzate a Villa Santa Lucia combinano ciascuna due Sirio K500 HV-MT, privi di trasformatore integrato e con un rendimento massimo superiore al 98%.

Ogni SCS copre una superficie di poco superiore ai 13 metri quadrati, consentendo un’ottimizzazione degli spazi e una compattezza unica al mondo per una tale potenza, in grado di tradursi in una sostanziale riduzione di costi. Realizzate in calcestruzzo armato vibrato le Sirio Central Station garantiscono una maggior durata nel tempo, migliore isolamento termico, un’ottima resistenza agli agenti atmosferici e alle condizioni ambientali più avverse; dotate di un trasformatore con doppio secondario, per assicurare la separazione galvanica degli inverter, e con un sistema di ventilazione naturale ottenuto grazie a griglie di areazione, non necessitano di sistemi di condizionamento.

Il parco solare, che ha visto l’allacciamento alla rete il 29 giugno del 2012 in regime di IV° Conto Energia, è stato inoltre dotato di un sistema di monitoraggio in grado di interagire con 64 quadri di stringa, anch’essi forniti da AROS, indispensabile per ottenere un aggiornamento costante delle condizioni di operatività delle singole stringhe e, in caso di necessità, di intervenire con tempestività e precisione sulla stringa mal funzionante. A completamento della fornitura, AROS ha contribuito personalmente con i propri tecnici alla messa in servizio degli inverter e alla configurazione del sistema di monitoraggio, per garantire la massima produttività e protezione di una installazione così importante.

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.