Sfide che rendono meno fattibile la creazione di un parco solare

Quasi 4,18 trilioni di kWh di elettricità sono stati generati negli Stati Uniti in impianti di generazione di elettricità su scala industriale nel 2018 e circa il 17% è stato generato da fonti rinnovabili. Le statistiche recentemente pubblicate dalla US Energy Information Administration affermano che circa 67 miliardi di kWh dell'elettricità totale generata nel paese lo scorso anno provenivano dall'energia solare, che rappresenta solo l'1,6%. Il quadro è simile nei paesi europei, dove circa il 17,5% dell'energia totale consumata nell'Unione europea nel 2017 proveniva da fonti rinnovabili. Tuttavia, la quota di energia solare rimane notevolmente bassa.

La consapevolezza sui vantaggi dell'energia solare nel compensare l'anidride carbonica e altre emissioni nocive sta aumentando rapidamente, il che sta aumentando i potenziali redditizi della creazione di un parco solare non solo negli Stati Uniti ma in tutto il mondo. Tuttavia, ci sono alcune sfide pratiche nella commercializzazione di installazioni solari e nella creazione di parchi solari, come il calo dei prezzi di petrolio e gas e difficoltà tecniche nell'integrare le reti di energia elettrica con il solare in un modo meno costoso.

Le opportunità sono immense per i coltivatori solari nonostante questi problemi; tuttavia, alcune sfide importanti devono essere prese in considerazione durante la creazione di una fattoria solare e la raccolta di energia solare.

Ostacoli nella raccolta di energia solare mediante la creazione di un impianto solare

La costruzione solare, anche se molto meno costosa, è diventata un'attività "costosa" in termini di competenze. Sebbene il costo della creazione di un parco solare stia diminuendo drasticamente, le altre sfide come la mancanza di forza lavoro con competenze ed esperienza adeguate e la sincronizzazione con tecnologie in continua evoluzione nel corso della continua ricerca di energia pulita stanno riducendo i costi del business dell'energia solare -efficiente.

Inoltre, altre sfide come la variazione dei requisiti del sito, la rapida moltiplicazione dei fornitori di apparecchiature, la mancanza di strumenti di valutazione delle prestazioni degli impianti e la scarsa penetrazione di strumenti efficienti, continuano a limitare l'adozione dell'energia solare come potenziale fonte di produzione di elettricità. Tuttavia, ci sono alcune restrizioni di base che la natura dell'energia solare possiede, che rimangono i blocchi preminenti per gli agricoltori solari oggi.

Le tre sfide principali che derivano dall'energia solare sono la sua scarsa dispacciabilità, la sua forma diluita e problemi con la vicinanza di un parco solare. Le aziende solari dovranno adottare un approccio corretto per comprendere le sfide più importanti durante la creazione di un parco solare per ottenere migliori prestazioni e produttività nel prossimo futuro.

1. Mantenere l'affidabilità e la dispacciabilità dell'elettricità ad energia solare

Sebbene il mondo si stia muovendo verso fonti di energia pulite e verdi, l'obiettivo di fare affidamento completamente sull'energia solare è considerato irrealistico. La domanda e le esigenze dei consumatori rispetto all'elettricità cambiano ogni giorno durante ogni stagione e l'incertezza delle risorse solari in varie regioni rende difficile garantire un approvvigionamento energetico affidabile al 100%.

È diventato importante per gli agricoltori solari garantire che la fornitura di elettricità attraverso l'energia solare corrisponda alla domanda altamente dinamica degli utenti finali al fine di ridurre la possibilità di blackout. Poiché la dispacciabilità dell'elettricità generata attraverso l'energia solare dipende interamente da quanto il sole splende nelle varie stagioni e regioni geografiche, l'energia solare continua a rimanere l'energia meno affidabile di quella proveniente dai combustibili fossili.

Ciò rende obbligatorio per le società di energia solare acquisire generatori di energia dispacciabili che possano amplificare o ridurre la fornitura di elettricità in base all'ottenimento dell'energia solare, che comunemente cambia ogni giorno. In tal modo, l'agricoltore deve garantire durante la creazione di un parco solare per integrarlo con generatori solari efficienti insieme allo stoccaggio di energia o alle batterie, e questo può essere considerato un investimento aggiuntivo. Tuttavia, con i prezzi delle batterie che precipitano bruscamente, l'integrazione di un parco solare con generatori a batteria dovrebbe aiutare le società elettriche a superare questa sfida e garantire una maggiore affidabilità della fornitura di energia solare.

2. Affrontare il problema della diluizione e dell'intermittenza della fonte di energia solare

In una giornata limpida e luminosa, quasi 1 kW di luce solare raggiunge un'area di un metro quadrato sulla terra solo quando il sole è direttamente sopra la testa, e questo può differire notevolmente dal punto di vista geografico. Poiché le celle solari possono convertire circa il 15-20% dell'energia solare che raggiunge la terra in elettricità, l'intermittenza della luce solare ostacola l'efficienza della generazione di energia solare. Inoltre, insieme al problema dell'intermittenza, il problema della diluizione della luce solare è sempre stato e continuerà a rimanere il nodo gordiano per i coltivatori solari.

I combustibili fossili sono le fonti più concentrate da cui generare elettricità, l'energia solare è invece diluita. La densità energetica della fonte di combustibile ha un impatto diretto su altri aspetti della creazione di un parco solare, inclusa l'area di terreno occupata dalla fattoria. Abbassare la densità, maggiore è il terreno necessario per soddisfare la domanda di elettricità dei consumatori. Ciò si riflette in una maggiore necessità di risorse aggiuntive per generare un'unità di elettricità dall'energia solare rispetto ai combustibili fossili.

Raggiungere l'obiettivo di sostituire completamente i combustibili fossili con l'energia solare come fonte per una rete rinnovabile al 100% amplifica principalmente la necessità di vaste aree di terra per creare fattorie solari. Poiché l'energia solare ha una densità energetica significativamente bassa, ciò avrebbe un impatto fondamentale sui requisiti di utilizzo del suolo per le centrali solari, rendendola una sfida primaria per le società elettriche durante la creazione di un parco solare su scala industriale.

3. Sfide infrastrutturali legate alla prossimità dei parchi solari

Sebbene l'intermittenza, l'affidabilità e le sfide legate alla terra associate alla creazione di un parco solare rimangano estremamente critiche, le aziende di energia solare devono tenere a mente gli ostacoli infrastrutturali e legati ai trasporti del business. Poiché le fattorie solari occupano una quantità enorme di spazio per generare elettricità in grado di soddisfare la domanda in continua crescita, queste fattorie sono situate in aree remote, lontane da dove l'energia viene effettivamente consumata.

Alla fine, le società di energia solare devono affrontare le costose infrastrutture e l'ingombrante linea di trasmissione per trasportare l'elettricità dagli impianti di generazione di energia ai consumatori nelle aree urbane o rurali. Sebbene le piccole imprese o gli utenti finali residenziali che hanno abbastanza terreno per creare un piccolo parco solare possano produrre la propria elettricità con l'energia solare, migliorare la vicinanza delle loro fonti a livello industriale o commerciale diventa un'enorme sfida nella creazione di un solare su larga scala azienda agricola.

Nell'economia moderna, che si basa principalmente sulle attrezzature e sulle infrastrutture che divorano enormi quantità di elettricità, gli agricoltori solari devono adottare strategie per ottimizzare l'efficienza del suolo e capitalizzare i modi più produttivi per trasportare l'elettricità su lunghe distanze, al fine di gestire un redditizio attività commerciale.