Ecco come il costo dei moduli fotovoltaici è crollato del 99% in 40 anni
Pubblichiamo un primo articolo introduttivo sulla ricerca del MIT che analizza la storia di successo di questa tecnologia e le sue possibile prospettive. Seguirà un altro articolo che approfondirà alcuni argomenti presentati nello studio.
Perché il prezzo dei moduli fotovoltaici è diminuito del 99% negli ultimi quattro decenni? Quali fattori hanno determinato un crollo così marcato?
Un recente studio del Massachusetts Institute of Technology (MIT), “Evaluating the causes of cost reduction in photovoltaic modules”, ha analizzato in dettaglio tutti gli elementi che hanno consentito al fotovoltaico di diventare sempre più competitivo sui mercati internazionali.
In alcuni casi, osserva lo studio, sono state le politiche dei vari governi a giocare un ruolo decisivo per ridurre il costo di questa fonte rinnovabile; in altri, invece, è stato l’avanzamento tecnologico a “spingere” il solare verso traguardi impensabili fino a poco tempo prima, grazie soprattutto al continuo miglioramento dell’efficienza media di celle e moduli.
L’obiettivo del documento è anche capire se il percorso seguito finora dal fotovoltaico potrà essere replicato in altri campi.
Gli analisti del MIT hanno considerato il periodo 1980-2012, evidenziando sei fattori “low-level” riferiti al livello tecnologico e alle caratteristiche “fisiche” dei prodotti, che hanno influito in modo rilevante sulla riduzione dei costi.
Tra questi fattori, in particolare, figura l’aumento della capacità di convertire l’irraggiamento solare in energia elettrica, attraverso la sperimentazione di materiali innovativi.
Il grafico seguente (clicca sopra per ingrandire), elaborato e aggiornato dal National Renewable Energy Laboratory (NREL), il laboratorio federale americano dedicato alle energie rinnovabili, mostra la costante evoluzione delle efficienze per i differenti tipi di moduli FV su scala globale.
Ci sono altri meccanismi che hanno avuto un impatto notevole sulla discesa dei prezzi del solare, meccanismi definiti “high-level” perché riguardano soprattutto i processi produttivi, le attività di ricerca/sviluppo e la creazione delle economie di scala, con stabilimenti di dimensioni sempre maggiori (ecco perché ora sta calando il costo delle batterie al litio, dopo l’entrata in esercizio di nuove super-fabbriche sul modello di Tesla).
Il peso relativo di ogni fattore, spiega una nota divulgativa del MIT, è cambiato più volte negli anni.
All’inizio, è stato determinante il contributo dei laboratori di ricerca e sviluppo, attraverso una serie di progressi nei metodi per la lavorazione di celle e moduli; poi sono subentrate le economie di scala, che hanno permesso al fotovoltaico di diventare sempre più economico.
Ed è stato fondamentale, evidenzia lo studio, lo stimolo dato dalle varie misure di supporto pubblico al fotovoltaico: tariffe feed-in e altri incentivi che hanno favorito la crescita della domanda di pannelli FV in molti paesi.
Gli autori del documento, infatti, parlano di un “ciclo virtuoso” tra politiche pubbliche e avanzamento tecnologico, con il risultato finale di un incremento di efficienza e abbattimento dei costi.
Per dare un quadro ancora più preciso sulla competitività del fotovoltaico, è utile richiamare i valori LCOE (Levelized Cost of Electricity) aggiornati da Lazard.
Il grafico sotto riassume la discesa del costo medio complessivo di generazione elettrica con il solare FV senza sussidi: in questo caso il crollo è stato dell’88% in 9 anni per quanto riguarda gli impianti utility-scale di taglia commerciale (vedi QualEnergia.it per approfondire il rapporto di Lazard con tutti i dati).
Il prossimo passo, affermano poi i ricercatori del MIT, è applicare il loro metodo di analisi ad altre fonti energetiche (il nucleare ad esempio) e altri dispositivi delle installazioni fotovoltaiche, come inverter e apparecchi BOS (balance of system).
Lo studio suggerisce, infine, che le attuali sperimentazioni su nuovi materiali e processi produttivi, tra cui la perovskite e le celle tandem, potrebbero portare a future riduzioni di costo per il fotovoltaico.
Vedremo quali soluzioni riusciranno ad affermarsi nei prossimi anni, ma intanto osserviamo già un capovolgimento di mercato con i moduli di silicio monocristallino che stanno guadagnando terreno su quelli di silicio policristallino (vedi QualEnergia.it).
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