Efficienza economica degli impianti fotovoltaici

Pubblicato il: 28 settembre 2020 / Aggiornato il: 28 settembre 2020 – Autore: Konrad Wolfenstein

Dal 2017, 600 MW di capacità per impianti di potenza superiore a 750 kW sono stati assegnati annualmente tramite gare d'appalto. Ulteriori 4 GW saranno assegnati tramite gare speciali per gli anni 2019-2021.

Efficienza economica degli impianti fotovoltaici – Immagine: @shutterstock|petrmalinak

L'energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici a terra è sovvenzionata ai sensi della Legge sulle Fonti Energetiche Rinnovabili (EEG). La remunerazione per questo tipo di impianto è inferiore a quella degli impianti fotovoltaici installati su edifici o addossati ad essi.

Nel 2009, la tariffa feed-in era di 31,94 centesimi per kilowattora (kWh) di elettricità immessa in rete. Nel 2010, è scesa a 28,43 centesimi per le nuove installazioni. Da gennaio 2013, è stata di 11,78 centesimi, con una diminuzione del 2,5% al ​​mese. La modifica del 2014 alla Legge sulle Fonti Energetiche Rinnovabili (EEG) ha stabilito che l'entità del sostegno per gli impianti fotovoltaici a terra sarebbe stata d'ora in poi determinata dall'Agenzia Federale per le Reti (FEAGA) tramite aste, anziché tramite le precedenti tariffe feed-in fisse per legge. Ciò è stato recepito nell'Ordinanza sull'autorizzazione del sostegno finanziario per gli impianti a terra del 6 febbraio 2015 (Ordinanza sull'autorizzazione degli impianti a terra). Con la modifica del 2017 alla EEG, queste aste sono regolamentate per legge. Gli impianti fotovoltaici più piccoli, fino a 750 kWp, ricevono una tariffa di incentivazione fissa per legge, senza asta.

La prima scadenza per la presentazione delle offerte era il 15 aprile 2015, con una capacità offerta di 150 megawatt. Il volume di offerte è stato notevolmente sovrabbondante. La Federazione Tedesca per le Energie Rinnovabili (BEE) ha espresso preoccupazione per il fatto che le cooperative e gli impianti cittadini potessero essere estromessi dal mercato, poiché le loro minori riserve di capitale consentono loro di effettuare meno investimenti iniziali e di assumersi meno rischi.

Le gare d'appalto sono criticate perché l'esperienza internazionale e i modelli economici suggeriscono che contrastino con gli obiettivi di efficienza dei costi, gli obiettivi di espansione e la diversificazione degli stakeholder. Il progetto pilota per impianti fotovoltaici a terra aveva lo scopo di testare l'impatto pratico delle gare d'appalto nel settore delle energie rinnovabili.

Parchi solari senza sovvenzioni: i parchi solari costruiti senza sovvenzioni governative stanno diventando sempre più comuni. Questi progetti non beneficiano di alcun sovrapprezzo di mercato derivante dalla sovrattassa EEG. Nel 2018, l'azienda Viessmann ha costruito un parco solare da 2 MW vicino alla sua sede centrale di Allendorf (Eder), che viene rifinanziato tramite il consumo di elettricità in loco. Nel 2019, EnBW Energie Baden-Württemberg (EnBW) ha annunciato una serie di grandi parchi solari che dovrebbero essere ammortizzati esclusivamente attraverso la vendita di elettricità sul mercato. Tra questi, il parco solare di Weesow-Willmersdorf, che si estende su una superficie di 164 ettari, è destinato a diventare il più grande parco solare della Germania entro il 2020. La decisione finale di investimento per il parco solare da 180 MW è stata presa nell'ottobre 2019; EnBW afferma che i costi si aggirano su diverse decine di milioni di euro. A Marlow, Energiekontor prevede di costruire un parco solare da 80 MW su una superficie di 120 ettari. L'energia elettrica prodotta in loco viene acquistata da EnBW tramite un contratto di fornitura a lungo termine. Presso l'aeroporto di Barth, BayWa r.e. renewable energy sta costruendo un impianto fotovoltaico da 8,8 MW senza sovvenzioni, utilizzando l'infrastruttura del parco solare esistente.

Progetti simili esistono per le regioni minerarie di lignite nella Renania e nella Germania orientale.

Economie di scala e sinergie possono ridurre il costo livellato dell'elettricità (LCOE) nei grandi parchi solari a tal punto da rendere superflue le tariffe incentivanti. A questo ha contribuito anche il calo dei prezzi dei moduli solari.

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La legge tedesca sulle fonti energetiche rinnovabili (EEG) prevede l'applicazione di tariffe di remunerazione solo per determinate aree aperte (§ 37, § 48 EEG 2017):

• Superfici sigillate. La sigillatura si verifica quando la superficie del terreno viene sigillata. Pertanto, anche l'elettricità prodotta da impianti situati su strade, parcheggi, discariche, argini, aree di stoccaggio e di sosta e siti simili viene compensata.

• Le aree di conversione sono aree precedentemente utilizzate per scopi economici, di trasporto, residenziali o militari. Esempi di aree di conversione includono cumuli di detriti, ex aree minerarie a cielo aperto, campi di addestramento militare e depositi di munizioni.

• Aree lungo autostrade o linee ferroviarie a una distanza massima di 110 metri.

• Terreni coltivabili e pascoli, solo se situati in una zona svantaggiata ai sensi della direttiva 86/465/CEE e autorizzati dagli stati federali per l'uso fotovoltaico.

La sottostruttura degli impianti solari in genere sigilla solo una frazione dell'area naturale, spesso inferiore allo 0,05% della superficie effettiva del terreno. Lo spazio tra le singole file, necessario per contrastare l'ombreggiamento delle singole file di moduli quando il sole è basso, contribuisce a migliorare la qualità ecologica.

Prima dell'inizio dei lavori di costruzione, gli impianti solari a campo aperto sono generalmente soggetti a un iter di approvazione a livello comunale. Per poter utilizzare un'area, questa deve essere riclassificata nel piano urbanistico come "zona solare speciale". È inoltre richiesto un piano regolatore, che stabilisce i diritti di costruzione per l'area designata. Il comune è responsabile del processo di pianificazione. Valuta l'impatto spaziale e la compatibilità ambientale del progetto e ci si aspetta che coinvolga tutti i cittadini e le parti interessate. Oltre alle dimensioni dell'impianto, all'uso del suolo e alla tecnologia, il piano paesaggistico del costruttore è un fattore cruciale nel processo decisionale. Questo piano descrive come l'impianto solare a campo aperto previsto sarà integrato nel paesaggio e come questo sarà migliorato ecologicamente. Dopo aver consultato tutte le parti coinvolte, il comune adotta il piano regolatore. Viene quindi rilasciato il permesso di costruire.

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Spazi aperti e tutela ambientale: Nel 2005, l'Associazione tedesca dell'industria solare (UVS), insieme all'organizzazione ambientalista NABU, ha pubblicato una serie di criteri per la costruzione ecocompatibile di impianti solari a terra. Secondo questi criteri, si dovrebbe dare la preferenza alle aree con impatti ambientali preesistenti e scarsa rilevanza ecologica, evitando posizioni esposte su colline ben visibili. Il sistema di montaggio dovrebbe essere progettato in modo tale da consentire un utilizzo estensivo e la manutenzione della vegetazione, ad esempio tramite il pascolo ovino. L'uso di pesticidi e fertilizzanti liquidi dovrebbe essere evitato. Le associazioni ambientaliste dovrebbero essere coinvolte nel processo di pianificazione fin dalle prime fasi; se necessario, ad esempio nelle Aree Importanti per gli Uccelli (IBA), dovrebbe essere effettuata una valutazione d'impatto ambientale. Il monitoraggio documenta l'evoluzione dell'ambiente naturale attraverso visite annuali in loco dopo la costruzione. I criteri ecologici qui formulati superano gli standard minimi previsti dalla legge. Gli sviluppatori e i gestori di progetti dovrebbero tenere conto di questo impegno nella scelta dei siti e nella gestione di impianti solari a terra di grandi dimensioni.

Studi del 2013 dimostrano che gli impianti solari contribuiscono in modo significativo alla biodiversità regionale e che l'installazione di un parco solare può portare a un notevole miglioramento ecologico del territorio rispetto all'agricoltura intensiva o all'uso intensivo di pascoli. Oltre all'età delle piante, la vicinanza agli habitat di approvvigionamento, idealmente inferiore a 500 metri, è il fattore decisivo per la colonizzazione e la biodiversità della pianta. La pianta più vecchia con la maggiore diversità di habitat nell'area circostante si è dimostrata la migliore in termini di biodiversità nello studio. Anche dopo poco tempo, la riduzione delle pratiche agricole ha portato a un afflusso di farfalle e a un aumento della diversità vegetale. Inoltre, l'uso specifico del parco solare è molto importante per la diversità ecologica: il pascolo eccessivo ha un impatto negativo. In particolare, alcune specie animali mobili, come le farfalle, hanno ricolonizzato le aree dopo poco tempo. In quattro dei cinque parchi solari studiati, la diversità delle specie animali è aumentata significativamente rispetto alle precedenti pratiche agricole intensive.