Il solare galleggiante ha un enorme potenziale per l’Africa

Molti paesi africani sono fortemente dipendenti dall’energia idroelettrica per fornire energia di base, che è colpita da siccità sempre più frequenti.

Allo stesso tempo, l’Africa è caratterizzata da un potenziale solare molto alto.

L’installazione di impianti fotovoltaici galleggianti (FPV) nei bacini idroelettrici esistenti, tuttavia, potrebbe fornire elettricità solare per aiutare a compensare le perdite di produzione di energia idroelettrica durante i periodi di siccità. Ridurrebbe anche le perdite per evaporazione, aiutando a soddisfare in modo sostenibile i bisogni attuali e futuri della popolazione africana in rapida crescita.

Un nuovo studio, Assessment of floating solar photovoltaic potential in existing hydropower reservoirs in Africa, pubblicato sulla rivista scientifica Renewable Energy, fornisce un’analisi completa del potenziale degli impianti FPV in Africa. Si basa sui dati della superficie dell’acqua dei 146 più grandi bacini idroelettrici del continente.

Oltre alla produzione di elettricità, i risparmi di evaporazione e la potenziale energia idroelettrica extra generata da questi risparmi d’acqua sono stimati a livello di serbatoio per quattro casi diversi e due tipi di strutture galleggianti. I risultati dello studio indicano che con una copertura totale inferiore all’1%, la capacità installata delle centrali idroelettriche esistenti potrebbe raddoppiare e la produzione di elettricità potrebbe crescere del 58%. Questo produrrebbe 46,04TWh in più all’anno. In questo caso, il risparmio d’acqua potrebbe raggiungere 743 milioni di metri cubi all’anno, aumentando la produzione annuale di energia idroelettrica di 170,64GWh.

Il potenziale dell’energia idroelettrica in Africa non è ancora sfruttato
L’Africa ha il tasso di accesso all’elettricità più basso del mondo (54%), con un tasso di accesso significativamente inferiore nell’Africa subsahariana (47,7%) rispetto al Nord Africa (96,5%). Allo stesso tempo, ha una crescita annuale della popolazione del 2,7%, significativamente più alta dell’Asia meridionale (1,2%) o dell’America Latina (0,9%). Queste cifre illustrano l’urgente necessità di un nuovo sviluppo delle infrastrutture energetiche in Africa, da cui questo studio.

L’energia idroelettrica è una fonte di elettricità particolarmente importante nell’Africa orientale e meridionale. Dell’elettricità generata in Etiopia, Malawi, Mozambico, Namibia e Zambia, il 90% proviene dall’energia idroelettrica.

L’Africa è il continente con la più alta potenza idroelettrica non sfruttata tecnicamente, secondo l’International Hydropower Association, solo l’11% del potenziale tecnico totale è stato sviluppato. Considerando il crescente fabbisogno energetico in Africa, lo studio presenta la fattibilità di un’efficace simbiosi energetica tra il solare fotovoltaico e l’idroelettrico attraverso lo sviluppo di sistemi fotovoltaici galleggianti.

Lo studio mostra che i sistemi FPV potrebbero aumentare rapidamente le capacità di potenza installata attraverso le infrastrutture esistenti e le competenze locali. Il FPV potrebbe anche compensare parzialmente la riduzione della produzione di energia idroelettrica durante i periodi di siccità e ridurre la perdita di acqua per evaporazione.

Diversificare le fonti di elettricità con il fotovoltaico solare galleggiante potrebbe essere rispettoso del clima

Gli autori dello studio sottolineano che un’ulteriore opzione per la simbiosi tra energia idroelettrica e solare è l’installazione del fotovoltaico sul fronte delle dighe esistenti, che può essere utilizzato in parallelo con la FPV per aumentare ulteriormente la produzione di elettricità pulita. Una precedente analisi degli autori che si è concentrata sul Sudafrica ha mostrato che la selezione di posizioni privilegiate per i sistemi fotovoltaici sulla facciata delle dighe può essere particolarmente vantaggiosa ed efficace dal punto di vista dei costi.

Essendo una tecnologia immatura, anche se in rapida crescita, la FPV presenta diverse sfide che hanno ancora bisogno di ulteriori indagini. Lo studio segnala, per esempio, questioni ambientali sconosciute come la crescita delle alghe, l’impatto sulla catena alimentare dei pesci locali, l’adattamento dell’ecosistema ai cambiamenti delle temperature dell’acqua. Anche le questioni potenzialmente da affrontare sono sfide tecniche come il fouling degli uccelli, l’isolamento elettrico, l’usura meccanica della corrosione e i sistemi di ancoraggio e ormeggio.

Tuttavia, gli autori del rapporto sottolineano che l’eccellente potenziale solare in Africa significa che la diversificazione del portafoglio energetico del continente è fattibile. “L’introduzione di FPV nei bacini idroelettrici esistenti può ridurre il rischio e sostenere la fornitura di servizi energetici affidabili. Questo aumenta la resilienza dell’Africa al cambiamento climatico e la sua capacità di rispondere agli eventi estremi senza prendere misure drastiche e/o riprogettare le infrastrutture esistenti.”

Valutazione del potenziale solare fotovoltaico galleggiante in serbatoi idroelettrici esistenti in Africa (Renewable Energy, Volume 169, maggio 2021, p687-699), scritto da Rocio Gonzalez Sanchez, Ioannis Kolgias, Magda Moner-Girona, Fernando Fahl, Arnulf Jäger-Waldau, è un articolo ad accesso aperto distribuito nei termini della licenza Creative Commons CC-BY.