Un gruppo di ricercatori guidato dal Politecnico di Torino ha studiato gli orientamenti e gli angoli di inclinazione ottimali per gli impianti fotovoltaici utilizzati nelle comunità energetiche, scoprendo che gli impianti orientati est-ovest forniscono valori di energia condivisa superiori rispetto alle installazioni orientate a sud.

Si ritiene generalmente che l'orientamento est-ovest sia più adatto alle alte latitudini con bassa radiazione solare, consentendo di sfruttare la luce solare nelle prime e ultime ore del giorno. Tuttavia, questi progetti possono rappresentare la soluzione ideale anche in località tropicali o in aree con superficie limitata, come i tetti degli edifici commerciali.

Innanzitutto, la configurazione est-ovest dei pannelli solari produce una resa energetica più stabile e costante durante tutto il giorno rispetto a un'installazione convenzionale orientata a sud. Inoltre, riduce il picco di consumo energetico a mezzogiorno e prolunga la durata della produzione solare nelle prime e ultime ore della giornata, con i pannelli che iniziano a produrre all'alba e continuano a produrre fino al tramonto. Questo rende tali sistemi preferibili per i gestori di rete, poiché l'energia viene fornita in modo più uniforme durante la giornata; inoltre, incentiva l'autoconsumo residenziale nel pomeriggio, quando gli utenti sono più spesso a casa.

Inoltre, si evitano le ombre tra le file di pannelli solari. Al contrario, gli impianti con pannelli solari rivolti a sud proiettano ombre dalle file anteriori su quelle posteriori. In terzo luogo, negli impianti con orientamento est-ovest, la maggiore compattezza dei pannelli solari aumenta la densità di produzione energetica per metro quadrato. Questo è particolarmente vantaggioso sui tetti di piccole dimensioni, dove questo sistema consente di ottenere fino al 30% di densità in più per metro quadrato.

Un altro aspetto degno di nota è la maggiore resistenza al vento. Con un angolo di inclinazione di 15 gradi e una configurazione est-ovest, la pressione del vento si riduce drasticamente rispetto a una configurazione esposta a sud, molto più vulnerabile ai venti settentrionali. Un vantaggio derivante dal punto precedente è che, grazie alla minore esposizione al vento, i sistemi solari est-ovest necessitano di un contrappeso molto inferiore per fissare i pannelli al tetto. Ciò consente l'installazione anche su tetti meno robusti o su tetti con altre installazioni.

L'analisi ha dimostrato che, sebbene la comunità simulata che utilizza impianti fotovoltaici orientati a sud sia in grado di raggiungere rese energetiche più elevate, la comunità basata su impianti orientati est-ovest offre il vantaggio di valori di energia condivisa più elevati, che, secondo gli scienziati, dipendono da una migliore sincronia tra domanda e produzione di energia fotovoltaica nelle prime ore del mattino e nel tardo pomeriggio. "L'energia autoconsumata virtualmente dalla comunità energetica raggiunge il valore più alto per l'orientamento fotovoltaico verso sud, a scapito di un picco di immissione in rete più elevato", hanno ulteriormente spiegato. "Questo è un aspetto significativo in contesti in cui l'energia condivisa assoluta all'interno della comunità energetica è esplicitamente incentivata, come in Italia".

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