La tecnologia fotovoltaica a concentrazione (CPV, Concentrated Photovoltaic) utilizza sistemi ottici per mettere a fuoco grandi quantità di luce solare su piccole superfici fotovoltaiche al fine di generare energia elettrica con più efficienza rispetto ai tradizioni impianti fotovoltaici. La maggiore efficienza risulta dalle celle fotovoltaiche adoperate, che possono essere celle multigiunzione III-V anziché celle al silicio cristallino utilizzate nei tradizionali impianti fotovoltaici. Per ottenere risultati ottimali, gli impianti CPV sono dotati anche di inseguitori per regolare continuamente la posizione delle celle affinché ricevano sempre la massima intensità di luce solare.
DOMANDE RICORRENTI SULA TECNOLOGIA CPV E SUL SETTORE DELL’ENERGIA SOLARE
CPV and the Solar Industry
Cos’è la tecnologia CPV?
Come regge il confronto la tecnologia CPV con altre tecnologie di sfruttamento dell’energia solare?
La tecnologia CPV è un’innovazione dirompente nel settore dell’energia solare, con la possibilità di sostituire le tradizionali tecnologie a energia solare concentrata (CSP, Concentrated Solar Power) e fotovoltaiche basate sul silicio e sui film sottili, in centrali per aziende elettriche installate in ambienti soleggiati e aridi. Per ogni tecnologia di utilizzo dell’energia solare esistono applicazioni dove questa è ideale. Poiché la tecnologia CPV non richiede acqua durante il funzionamento dell’impianto, utilizza meglio il terreno e produce più energia per ettaro rispetto a qualsiasi altra tecnologia di conversione dell’energia solare, è la scelta migliore in aree molto soleggiate, dove l’acqua è un risorsa scarsa e l’utilizzo del terreno è un problema.
Come regge il confronto la tecnologia CPV con la tecnologia fotovoltaica tradizionale?
La tecnologia CPV offre efficienze superiori e costi complessivi dell’impianto inferiori rispetto alla tecnologia fotovoltaica tradizionale in ambienti soleggiati e aridi.
Come regge il confronto la tecnologia CPV con la tecnologia CSP?
La tecnologia CPV richiede molto meno acqua e il suo impatto sul terreno è inferiore rispetto alla tecnologia CSP. Infatti, non richiede acqua mentre l’impianto è in attività e ne richiede una quantità minima per la pulizia periodica. Inoltre, le centrali CSP devono essere grandi – 100 MW o più – i tempi di installazione sono più lunghi, ed è più difficile ottenere le autorizzazioni e i finanziamenti necessari per i progetti.
Quali mercati geografici sono ottimali per la tecnologia CPV?
La tecnologia CPV surclassa le altre tecnologie di utilizzo dell’energia solare in climi desertici, che negli Stati Uniti sono presenti negli Stati di Arizona, California, Nevada, New Mexico e Texas. Ma è una scelta eccellente anche in Stati a cui non si penserebbe - ad esempio, Colorado e Utah – che hanno lunghi periodi di sole nel corso dell’anno.
Qual è lo stato dell’arte nel settore CPV?
Sin dagli anni settanta sono state condotte approfondite ricerche sulla tecnologia CPV e negli ultimi anni sono stati fatti enormi progressi, specialmente per quanto riguarda l’efficienza, il miglioramento delle ottiche, l’incremento dei livelli di concentrazione e gli inseguitori. Attualmente, oltre 100 aziende offrono la tecnologia CPV; la maggior parte è stata fondata a partire dal 2005.
Quali sono i fattori di riduzione dei costi della tecnologia CPV?
Sono gli stessi di quelli relativi alle altre tecnologie di sfruttamento dell’energia solare: efficienza, capacità e affidabilità.
Oggi, l’efficienza delle celle solari CPV è pari al 40% in produzione, notevolmente più alta rispetto alla tecnologia fotovoltaica tradizionale, la cui efficienza è pari a circa il 25%. Per quanto riguarda la capacità, gli impianti CPV possono generare il 40% in più di energia durante il giorno per capacità nominale rispetto ai convenzionali pannelli solari a inclinazione costante in località soleggiate. L’affidabilità è legata alla tecnologia CPV, agli impianti CPV e all’azienda che li progetta e costruisce. Una società tecnica indipendente ha certificato che gli impianti Amonix hanno una durata di 50 anni.
Company
Come opera Amonix?
Amonix progetta e costruisce impianti CPV che non richiedono acqua durante il funzionamento, utilizzano meglio il terreno e producono più energia per ettaro rispetto a qualsiasi altra tecnologia di sfruttamento dell’energia solare. Con la storia più lunga nel settore di impianti CPV effettivamente installati, Amonix ha dimostrato di essere la scelta ideale quando si richiedono centrali solari per aziende elettriche in ambienti soleggiati e aridi.
Amonix opera nel settore da 21 anni e installa impianti CPV sin dal 1991. Con 16 anni di installazioni effettive e sette generazioni di sviluppo di impianti, Amonix vanta la storia più lunga di installazioni nel settore.
L’esperienza, la stabilità e la storia di successi comprovata di Amonix le assicurano un vantaggio enorme sui concorrenti, poiché i clienti come le aziende elettriche, utility produttrici di energia indipendenti e altri, sanno che Amonix si avvale di un gruppo dirigente di lunga esperienza e vaste competenze, è affidabile, è ben finanziata e sarà qui nei prossimi 50 anni.
Perché Amonix?
Amonix ha dimostrato quel che vale: 21 di attività nel settore, 16 anni di esperienza sul campo, 7 generazioni di sviluppo di impianti.
Dov’è la sede centrale dell’azienda?
Seal Beach, California.
Dove si trovano gli stabilimenti di produzione?
Amonix ha uno stabilimento di produzione a North Las Vegas, NV e un centro di ricerca e sviluppo a Torrance, CA.
Quanti MW vengono generati negli impianti CPV per aziende elettriche installati da Amonix?
Gli impianti Amonix generano 19 MW, ossia oltre il 70% di tutta l’energia di impianti CPV installati. Questo rigoroso collaudo sul campo in condizioni reali ha permesso all’azienda di perfezionare i suoi impianti CPV proprietari e dimostrarne l’affidabilità. Oggi, gli impianti Amonix continuano a generare gigawattora (GW·h) di energia pulita e rinnovabile a partire dalla luce solare, a costi competitivi.
Dove si trovano gli impianti installati?
Gli impianti Amonix sono installati in Arizona, California, Nevada, Colorado e Spagna. Continuiamo ad ampliare il nostro raggio di installazione e attualmente stiamo costruendo la più grande centrale solare CPV del mondo a Alamosa, CO.
Chi sono i clienti Amonix attuali e potenziali?
I clienti Amonix sono aziende elettriche, utility produttrici di energia indipendenti (IPP, indipendente power producer) e altre organizzazioni che cercano soluzioni commerciali di sfruttamento dell’energia solare in ambienti soleggiati e aridi. La tecnologia CPV di Amonix ha un altro grado di scalabilità e a breve termine è indirizzata allo sviluppo di impianti per aziende elettriche con potenze iniziali di 2 MW.
Come opera Amonix per garantire la sicurezza e la tutela ambientale?
Poiché gli impianti Amonix sono basati sulla tecnologia CPV, richiedono intrinsecamente meno acqua e utilizzano il terreno meglio rispetto ad altre tecnologie di conversione dell’energia solare. Infatti, gli impianti CPV di Amonix non richiedono acqua durante il funzionamento e ne richiedono solo una quantità minima durante la pulizia e la manutenzione. Gli impianti CPV di Amonix possono essere installati senza bisogno di livellare o sconvolgere il terreno, rendendone possibile l’utilizzo doppio. E poiché gli impianti Amonix inseguono il sole continuamente durante il giorno, nessun punto del terreno rimane permanentemente in ombra disturbando la flora e la fauna.
Inoltre, l’organismo Columbia University Center for Life Cycle Analysis (LCA) ha condotto uno studio delle prestazioni dell’impianto Amonix 7700 per la sua intera durata, stabilendo che Amonix è tra le aziende del settore fotovoltaico che causano i livelli più bassi di emissioni di gas a effetto serra durante la vita dell’impianto: solo 12 g CO2‐eq./kW•h.
Technology
Qual è la differenza tra le celle solari multigiunzione adoperate negli impianti CPV di Amonix e le celle solari in uso nei tradizionali impianti fotovoltaici?
Le celle solari multigiunzione adoperate negli impianti CPV di Amonix sono composte da strati di materiali semiconduttori con bande proibite diverse. La luce solare entra nello strato con la banda proibita più larga e continua a penetrare nella cella solare fino a raggiungere lo strato con la banda proibita più piccola dell’energia dei suoi fotoni. Tali celle sono quindi più efficienti delle celle solari a strato singolo poiché viene persa una quantità inferiore di energia dei fotoni in calore quando l’energia supera la banda proibita del materiale semiconduttore assorbente.
Quando vengono impiegate insieme a sistemi ottici a concentrazione, come le lenti di Fresnel, le celle solari multigiunzione sono in grado di trasformare la luce solare in energia elettrica con efficienza maggiore del 40%. L’efficienza aumenta all’aumentare del livello di concentrazione ma diminuisce con l’aumento della temperatura; l’impianto CPV di Amonix è progettato in modo da mantenere la temperatura della cella quanto più bassa possibile mediante raffreddamento ad aria passivo. Prestazioni ineguagliate nelle condizioni di funzionamento fanno sì che la tecnologia delle celle multigiunzione Amonix sia economica in un impianto CPV con fattore di concentrazione pari a 500. L’elevata efficienza compensa abbondantemente il costo ulteriore del raffreddamento e dell’inseguitore biassiale necessario per mantenere alta la concentrazione.
Quando e come Amonix ha effettuato la transizione alla tecnologia delle celle multigiunzione?
Il settore dell’energia fotovoltaica da tempo cerca di superare i limiti sull’efficienza posti dalle celle solari al silicio, che diventano molto inefficienti quando vengono esposte alle condizioni estreme della luce solare concentrata. Nel 1989, l’Electric Power Research Institute (EPRI), organismo di ricerca per molte centinaia di utility statunitensi, si è rivolto a Amonix per risolvere il problema della stabilizzazione delle celle solari. Grazie alla sua lunga esperienza nel settore dei materiali semiconduttori, Amonix è riuscita a stabilizzare una cella solare al silicio in condizioni di concentrazione. Ulteriori ricerche hanno condotto allo sviluppo della cella solare al silicio ad area di contatto sulla giunzione posteriore, che è stata alla base degli impianti CPV di Amonix per molti anni. Nel 2005, Amonix ha sviluppato la cella solare al silicio più efficiente del mondo (efficienza del 27,6% in condizioni di concentrazione) e l’ha costruita in un ambiente commerciale – prima azienda del settore.
Dopo anni di successi nello sviluppo delle celle solari al silicio e molte generazioni di impianti CPV, Amonix ha iniziato la transizione all’uso delle celle solari multigiunzione, sviluppate originariamente per l’uso nelle condizioni avverse dell’ambiente spaziale; Amonix ha iniziato a provarle nel 2000, quando si è aggiudicata vari contratti di ricerca per il loro adattamento all’uso terrestre in impianti fotovoltaici a concentrazione. Oggi, le celle solari multigiunzione hanno efficienza superiore al 40% in applicazioni terrestri – l’efficienza più alta del settore. Sostituendo le celle solari al silicio con celle multigiunzione, Amonix ha conseguito la massima uscita energetica nei propri impianti CPV.
Product
Come funziona un impianto Amonix?
Gli impianti CPV di Amonix utilizzano lenti di Fresnel rifrangenti per focalizzare la luce solare sulle celle solari multigiunzione con intensità 500 volte superiore. Con efficienze di produzione che oggi raggiungono il 40%, le celle solari multigiunzione presentano l’efficienza più alta nel settore poiché generano l’energia elettrica a partire da una gamma più ampia dello spettro solare; inoltre, hanno un coefficiente di temperatura intrinsecamente più basso rispetto alle tradizionali celle fotovoltaiche e quindi le loro prestazioni rimangono costanti ad alte temperature ambiente.
Negli impianti Amonix, coppie di celle solari e lenti di Fresnel sono integrate in un modulo proprietario denominato MegaModule®, che viene assemblato in fabbrica per accelerare i tempi di costruzione e spedizione. I moduli vengono montati su un inseguitore ad azionamento idraulico proprietario, che segue il movimento del sole dall’alba al tramonto per mantenerne la luce focalizzata sulle celle solari. L’impianto può così generare una potenza prossima a quella di picco durante il giorno e produrre più energia, con un migliore adattamento alla curva di richiesta dell’azienda elettrica. Gli impianti CPV di Amonix generano il 40% in più di energia per capacità nominale rispetto ai convenzionali pannelli solari a inclinazione costante in località soleggiate.
Quali sono i componenti di un impianto Amonix?
I componenti principali sono cinque sottosistemi:
• Il MegaModule® concentra l’energia solare sulle celle, consistenti di lenti di Fresnel e celle solari multigiunzione, che la convertono in energia elettrica.
• L’inseguitore idraulico fa ruotare i MegaModule® variandone l’azimut e l’elevazione per seguire il movimento del sole. Il sistema di azionamento consiste di una base, un piedritto, una testa di supporto ruotante, attuatori idraulici e tubo di torsione..
• Il circuito idraulico invia fluido in pressione agli attuatori idraulici per azionare il tubo di torsione e quindi variare l’elevazione e l’azimut del MegaModule® per inseguire il sole. Il circuito idraulico è composto da valvole, accumulatore, pompa, serbatoio e sensori di pressione.
• Il circuito di comando dell’inseguitore rileva i segnali dei sensori, calcola i movimenti necessari e applica alle valvole idrauliche i segnali necessari per fare ruotare l’impianto inseguendo il sole o portarlo in posizione di riposo quando c’è vento forte.
• Il circuito di regolazione CA/CC combina la potenza a corrente continua generata dai vari MegaModule®, la converte in potenza a corrente alternata mediante inverter disponibili in commercio e s’interfaccia con la rete elettrica.
Il MegaModule® è progettato per il funzionamento incustodito sia quando è collegato alla rete elettrica sia quando è scollegato; si muove automaticamente dalla posizione di riposo notturna all’inseguimento del sole durante il giorno, generando normalmente l’energia elettrica quando l’irradiazione normale diretta (DNI, Direct Normal Irradiance) è maggiore di 400 W/m2.
È possibile usare un impianto Amonix sul tetto?
Gli impianti Amonix sono concepiti per essere installati solo a livello del suolo.
Quanto costano gli impianti Amonix?
Il prezzo dipende dalle dimensioni e dall’ubicazione dell’impianto. Vi preghiamo di contattarci per ulteriori informazioni.
Qual è la manutenzione necessaria per un impianto Amonix?
Gli impianti Amonix hanno poche parti mobili e richiedono una manutenzione minima, eseguibile sul campo. Oltre al lavaggio intermittente delle lenti, occorre sottoporre i dispositivi idraulici a una manutenzione ordinaria.
L’impianto Amonix richiede di essere raffreddato?
Non sono necessari circuiti di raffreddamento ausiliari come ventole o acqua.
È possibile acquistare MegaModule® individuali da Amonix?
Amonix vende solo impianti integrati per assicurare prestazioni e affidabilità ottimali.
Qual è la durata di un impianto Amonix?
Una società tecnica indipendente ha certificato che gli impianti Amonix hanno una durata di 50 anni.
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01/25/2012Amonix Achieves ISO 9001-2008 and IEC 62108 Certification
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01/12/2012Amonix and Lead Investor Kleiner Perkins Caufield & Byers Announce Transitional Leadership PlanJan van Dokkum named interim Chief Executive Officer of Amonix
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11/15/2011Amonix Earns LEED Gold Certification for Two Facilities; Powers Solar Manufacturing Facility with Solar PowerNorth Las Vegas manufacturing facility powered by Amonix CPV systems
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07/10/2012 - 07/12/2012Intersolar North AmericaEXHIBITING
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08/19/2012 - 08/22/2012GovEnergyEXHIBITING
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09/10/2012 - 09/13/2012Solar Power InternationalEXHIBITING
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03/28/2012Cal Poly fundraising campaign tops $100 millionLos Angeles Times
Despite challenging economic times, Cal Poly Pomona has amassed more than $100 million in donations and pledges midway through an ambitious fundraising campaign, university officials announced Wednesday.
The Campaign for Cal Poly Pomona was launched in November 2010 with a goal of raising $150 million for research, scholarships and other campus needs. The first comprehensive fundraising effort of its kind at the school, it began amid a recession that sapped resources from potential donors as well as from state coffers, resulting in steep funding cuts to California’s public colleges and universities.
California State University’s 23 campuses lost $750 million in state funding in 2011-12, with cuts to the Pomona campus totaling nearly $32.5 million. But those and previous cuts have spurred support from alumni and others, including 5,000 donors who made first-time contributions, officials said.
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03/01/2012What’s the Best Solar Technology for Your Home, Community, Business or Farm?CleanTechnica.com
Because of all the media attention about solar power, most people think of photovoltaic (PV) solar panels. People in or on the fringe of the clean energy business might know about the Chinese’ so called “dumping” of low cost PV panels onto the U. S. market; about how schools and universities are installing PV panels to save on their electric bills, but also to educate tomorrow’s future decision makers; and about how the California solar panel maker Solyndra went bankrupt after receiving a $500 million grant from the Department of Energy (DOE). Many of these headline stories even make network TV news, but much is misunderstood.
What is solar energy? What are the differences in different types of energy technology in existence today?
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02/29/2012IntertechPira Announces Educational Webinar: Competitive PV Manufacturing in the USRenewable Energy World
Portland, Maine IntertechPira is pleased to announce it will be offering a complimentary online learning event, "Competitive PV Manufacturing in the US," on Wednesday, March 7, at 12 p.m. EST. The webinar will be hosted by three solar industry experts who will be presenting at IntertechPira's upcoming conference, Photovoltaics Summit 2012.
The one-hour joint online session will feature Roger G. Little, Chairman and CEO, Spire Corporation; Chris O’Brien, head of Market Development, Oerlikon Solar; and Vahan Garboushian, Founder, Chief Technology Officer and Board of Directors Chairman, Amonix, Inc. Each speaker will give a 15-minute presentation, which will be followed by a 15-minute question and answer session at the conclusion of the webinar.
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02/22/2012SolarTAC Facility Takes Offenergybiz.com
SOLARTAC IS A PARTNERSHIP of solar equipment manufacturers, research organizations and electric utilities that want to make use of a real-world outdoor site to develop, test, validate or showcase solar products. The SolarTAC mission is to facilitate the commercialization of solar technologies, including photovoltaic and solar thermal systems. It does this by providing the members with readily accessible land and all the necessary infrastructure and resources needed to rapidly and economically install their technologies. SolarTAC is located on 74 acres of land in Aurora, Colo., within minutes of the Denver airport, offering a flat, graded topography and 300 days of sunshine a year.
The concept for a solar technology facility germinated in 2007 with Xcel Energy, a public utility based in Minneapolis. Xcel has voiced a commitment to renewable energy, sponsoring a variety of solar, wind and energy efficiency programs in its service territory. SolarTAC became a reality when the right core group of stakeholders came together, with Xcel providing the initial funding and grid interconnection, the City of Aurora providing the land, and MRIGlobal, formerly Midwest Research Institute, providing the legal structure of the partnership and acting as the management and operating contractor. Abengoa Solar and Sun Edison joined as founding members and agreed to develop the first 10 acres with their solar technologies.
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02/03/2012Aurora's unique field of solar panels flourishes as testing sitedenverpost.com
Grade it, fence it, make permitting speedier — and they will come. But in this field it isn't dreams but solar panels of varying shapes and sizes that are sprouting.
On the eastern edge of the city of Aurora, a unique solar test facility — the Solar Technology Acceleration Center, or SolarTAC — is flourishing.
Since breaking ground in 2009, the public-private partnership has more than doubled its membership to seven companies and research groups, and has nearly filled up its 74-acre site.
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