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Visualizzazione del progetto Madrisasolar.

Impianti solari alpini: elettricità per tutto l’anno

20 gennaio 2024
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In inverno la Svizzera dipende dalle importazioni di elettricità. I sistemi solari in montagna possono ridurre la necessità di importazioni e rafforzare la sicurezza dell’approvvigionamento. Tale potenziale è elevato in una regione montuosa come i Grigioni. Lo dimostrano i due progetti di Repower previsti a Klosters e Laax.

A differenza del 2022, quest’inverno non sono state necessarie chiamate urgenti al risparmio energetico. Rimane tuttavia la domanda fondamentale: come può fare la Svizzera a produrre energia elettrica in misura sufficiente dalle fonti rinnovabili in inverno? 

Un’opzione spesso citata sono gli impianti solari d’alta quota, che in inverno producono fino al 50% del loro rendimento annuale. Nell’Altopiano, invece, la quota invernale di energia elettrica prodotta con il fotovoltaico (FV) si attesta a solo circa un quarto della produzione annua.

Più energia elettrica dal fotovoltaico in inverno

Attualmente in Svizzera la produzione di energia solare diminuisce di circa un terzo in inverno. Le giornate sono più corte, il sole è più basso nel cielo e questo riduce notevolmente la produzione di energia elettrica fotovoltaica. Gli impianti fotovoltaici alpini aumenterebbero la quota invernale perché durante la stagione fredda beneficiano di più ore di sole, di temperature più basse e del riflesso del sole sulla neve rispetto agli impianti installati nelle regioni dell’Altopiano svizzero, spesso coperte dalla nebbia. Nel complesso, in inverno gli impianti solari alpini possono fornire fino a quattro volte più energia elettrica rispetto a quelli a bassa quota. L’Università delle scienze applicate di Zurigo (ZHAW) lo ha dimostrato con un impianto sperimentale sopra Davos. Per sfruttare questo potenziale, è necessario installare nelle Alpi grandi impianti fotovoltaici a terra sulle Alpi. Gli stessi che per molto tempo hanno avuto poche possibilità di essere autorizzati.

Ma nel settembre 2022 il Consiglio nazionale e il Consiglio degli Stati hanno rapidamente modificato la Legge federale sull’energia (LEne). Le «misure urgenti volte a garantire a breve termine l’approvvigionamento elettrico durante l’inverno» ivi definite comprendono, tra l’altro, nell’articolo 71a LEne una procedura di approvazione semplificata per grandi impianti fotovoltaici e indennità uniche pari al massimo al 60 per cento dei costi di investimento per il sostegno alla realizzazione di tali impianti.

Rendimenti medi mensili dei moduli fotovoltaici attivi su entrambi i lati di un impianto di prova a Davos Totalp
I rendimenti medi mensili dei moduli fotovoltaici bifacciali, cioè attivi su entrambi i lati, inclinati a 60° e 90°, dell’impianto sperimentale sul Totalp sopra Davos della ZHAW sono nettamente più elevati nel semestre invernale rispetto a quelli dell’impianto di riferimento per la comparazione a Wädenswil ZH. È stato considerato il periodo dal 1° ottobre 2020 al 31 agosto 2023. : Grafik ZHAW

Legge sull’energia con un programma serrato

Possono beneficiare dell’approvazione semplificata gli impianti fotovoltaici con una produzione annua minima di 10 GWh e una produzione di energia elettrica nel semestre invernale (dal 1° ottobre al 31 marzo) di almeno 500 kWh per 1 kWp di potenza installata. Per ricevere la particolare indennità unica ai sensi dell’art. 71a LEne, ormai noto con il nome «Solarexpress», entro il 31 dicembre 2025 gli impianti devono essere collegati alla rete elettrica con almeno il 10% della loro capacità produttiva. La procedura di approvazione semplificata si applica alle domande depositate pubblicamente entro la fine del 2025, o fino a quando non è stata raggiunta la produzione complessiva annua di 2 TWh attesa da parte degli impianti autorizzati con decisioni passate in giudicato presenti sul territorio svizzero.

La legge urgente ha innescato una vera e propria corsa a possibili siti per impianti solari sulle Alpi. Ma ora questa situazione si è nuovamente attenuata, afferma Florian Wissmann, responsabile del settore Fotovoltaico di Repower. È stato dimostrato che i costi di investimento per gli impianti solari d’alta quota sono più elevati di quanto inizialmente ipotizzato. Pertanto, nonostante gli elevati contributi agli investimenti da parte del Governo, la sostenibilità economica non è garantita automaticamente. Inoltre, i progetti sono molto complessi, anche a causa dell’impegnativo orizzonte temporale previsto dalla legge.

Energia solare dalle montagne dei Grigioni

I Grigioni offrono numerose località adatte per impianti fotovoltaici di grandi dimensioni. A differenza, ad esempio, del Vallese, la rete elettrica esistente può spesso assorbire una produzione supplementare, di modo che anche la nuova elettricità prodotta possa essere immessa nella rete. La competenza per l’approvazione degli impianti fotovoltaici di grandi dimensioni spetta ai cantoni. Il Cantone dei Grigioni ha pubblicato una guida che si propone di delineare in modo chiaro e trasparente quali sono i requisiti richiesti nella documentazione di domanda, al fine di fugare eventuali dubbi ed evitare inutili ritardi nella procedura. 

Diamo la priorità ai siti dove ci sono già altre infrastrutture
Florian Wissmann è responsabile del settore fotovoltaico di Repower
Florian Wissmann, Responsabile Fotovoltaico
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Repower ha esaminato numerosi siti nel Cantone dei Grigioni. Nel dicembre 2023 l’azienda energetica grigionese ha presentato domande di costruzione per due progetti a Laax e a Klosters. L’azienda sta lavorando attivamente su un ulteriore progetto e ne sta valutando altri tre. È tuttavia improbabile che possano essere realizzati entro i termini vincolanti previsti da «Solarexpress», così Wissmann. 

Siti produttivi nei comprensori sciistici

I progetti di Laax e Klosters hanno già superato numerosi ostacoli: in entrambi i comuni il popolo ha approvato i piani e le valutazioni di impatto ambientale sono state completate. Gli impianti dovrebbero essere ubicati direttamente in prossimità dei comprensori sciistici. «Preferiamo siti con infrastrutture esistenti», spiega Wissmann. 

Anche le organizzazioni ambientaliste, critiche nei confronti degli impianti fotovoltaici a terra nelle Alpi, soprattutto in regioni incontaminate, chiedono che gli impianti vengano costruiti solo in aree già utilizzate. La costruzione, ma anche la gestione di impianti fotovoltaici a terra e delle infrastrutture associate possono infatti compromettere le condizioni di vita della flora e della fauna.

Progetto Madrisasolar sopra Klosters

Un impianto solare in alta montagna produrrà elettricità sulla Madrisa.
All’interno del comprensorio sciistico Klosters-Madrisa sorgerà un impianto solare di grandi dimensioni che produrrà 17 GWh all’anno. : Fanzun AG

Repower sta progettando la realizzazione di un impianto solare alpino presso la stazione a monte Madrisa, a circa 2000 metri sul livello del mare. L’impianto avrà una potenza installata di 12 MW e, una volta completato, coprirà una superficie di 150.000 metri quadrati. È prevista la posa di 25.000 moduli che produrranno 16,9 GWh di elettricità sostenibile all’anno, corrispondenti al fabbisogno di circa 4.000 utenze domestiche. Per l’alimentazione della funivia di Klosters-Madrisa sarà necessario circa il 10% dell’energia elettrica prodotta. Si prevede di montare moduli fotovoltaici bifacciali, cioè attivi su entrambi i lati, su array rialzati da terra di 3 metri per impedire che vengano coperti dalla neve e con un’inclinazione di 60 – 70°.

Per poter essere utilizzata anche da Repower, la linea elettrica esistente della funivia di Madrisa dovrà essere rinnovata e rinforzata. Si dovranno realizzare il tratto tra l’impianto e la stazione a monte, distanti in linea d’aria circa 1 km, nonché sei nuove stazioni di trasformazione. È inoltre prevista una teleferica temporanea per non gravare la strada esistente con il trasporto di materiali ed evitare conflitti con l’economia alpestre e forestale, con il turismo e i proprietari di alpeggi.

Laax-Vorab: produzione di energia elettrica a 2600 m

Il progetto di Repower di un impianto solare in alta montagna sul Vorab.
Presso la stazione a monte del Vorab nel comprensorio sciistico Flims-Laax-Falera è previsto un impianto fotovoltaico con 22.000 moduli. : Bartholet

Nel secondo progetto, quello di Laax, Repower potrebbe utilizzare per la costruzione una strada già esistente. Anche le linee elettriche della funivia sarebbero sufficienti per la centrale fotovoltaica. Come nel caso di Madrisasolar, sarebbe necessario installare una nuova linea di alimentazione e due stazioni di trasformazione sulla montagna. Il sito scelto nei pressi della stazione a monte del Vorab è un ex ghiacciaio ed è caratterizzato da superfici rocciose ondulate e piene di crepacci. Su un fondo di questo tipo conviene scegliere come supporto una tensostruttura in cavi che può coprire fino a 250 m. I circa 22.000 moduli fotovoltaici vengono fissati tra due cavi d’acciaio paralleli. Sono inclinati da 60 a 70° e possono essere regolati stagionalmente in base all’elevazione del sole nel cielo. 

La struttura in cavo consente di risparmiare materiale e ha meno punti di contatto con la superficie rispetto a un sistema di montaggio a terra con tavolo di scaffalature. Deve inoltre resistere a condizioni estreme a 2600 m sopra il livello del mare: nella località di Vorab i picchi di vento raggiungono i 200 km/h, il che sottopone l’impianto fotovoltaico e la struttura portante a carichi enormi. Naturalmente anche questo impianto dovrà rimanere sgombro dalla neve, per questo motivo sarà montato a un’altezza da terra di 6,5 m. L’obiettivo è una produzione annua di 12 GWh con una potenza di 8,5 MW. Una parte dell’elettricità prodotta localmente verrà utilizzata per l’esercizio della funivia di Weisse Arena Bergbahnen AG nell’area di Flims-Laax-Falera.

Almeno 60 anni di esercizio

Per evitare ricorsi contro la realizzazione del progetto, Repower ha agito con la massima trasparenza, cercando fin da subito il dialogo con le organizzazioni ambientaliste e con le altre parti coinvolte. L'eventuale scarsa redditività potrebbe ancora fermare i progetti. Per poter investire 35 – 45 milioni di franchi in un impianto, Repower deve essere certa che l’investimento sarà redditizio per 50 o 60 anni. Florian Wissmann è fiducioso che lui e il suo team riusciranno a realizzare almeno uno dei progetti in programma.

Gli impianti sono progettati per 60 anni; Repower ha inoltre concordato con le comunità locali un’opzione di prolungamento per altri 30 anni. Dopo circa 25-30 anni i moduli fotovoltaici dovranno essere sostituiti. Se un giorno gli impianti verranno definitivamente messi fuori servizio, la legge sull’energia prevede che siano smantellati completamente e che venga ripristinata la situazione iniziale. 

Il nuovo quadro giuridico ha influenzato la strategia solare di Repower e ha spostato l’attenzione sui grandi impianti d’alta quota. Ma restano rilevanti anche i piccoli impianti su tetti e facciate. «Entrambi saranno importanti per l’approvvigionamento energetico del futuro», afferma Florian Wissmann con convinzione.

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