I più grandi impianti solari in Africa
L’Africa è uno dei posti più soleggiati sulla Terra, con il più elevato numero di ore di luce all’anno che si possano avere sul nostro pianeta. Tra tutte le forme di energia rinnovabile disponibili, quella solare è la più idonea per questa particolare regione, in quanto l’intero continente potrebbe essere un sito potenzialmente adatto per la realizzazione di impianti fotovoltaici. Sfortunatamente, finora la regione non ha ancora sfruttato questo grande potenziale e ha fatto affidamento sulla generazione di energia da fonte idroelettrica, in calo a causa dei cambiamenti climatici che stanno determinando una crisi di disponibilità idrica nel continente (Fougieres, 2019). Secondo le stime, più di 645 milioni di persone di questo continente non hanno accesso all’elettricità e fanno affidamento sul carbone, legna, ecc., per soddisfare il loro fabbisogno energetico giornaliero. Questa pesante dipendenza dai combustibili fossili sta causando gravi preoccupazioni per l’ambiente, a causa delle abbondanti emissioni di CO2. Questa situazione potrebbe peggiorare in quanto è previsto che la popolazione del continente raggiunga i tre miliardi entro il 2050.
I vantaggi del fotovoltaico in Africa
Alcuni dei fattori naturali che fanno dell’Africa il fulcro dell’energia solare sono per lo più legati alla sua idoneità geografica. La regione capta più luce diurna all’anno di qualsiasi altro continente, il che determina un’efficienza di conversione, e anche dal punto di vista dei costi, tale da farla diventare un possibile sostituto dei combustibili fossili. In Africa vengono spesi circa 10 miliardi di dollari (USD) all’anno per importare combustibile con cui produrre elettricità.
Questo importo potrebbe essere ridotto al minimo tramite uno spostamento verso le risorse rinnovabili. L’installazione di un impianto fotovoltaico è molto semplice e non necessita di particolari accorgimenti tecnici preliminari. Inoltre, il costo di manutenzione è quasi nullo se confrontato con quello delle centrali termoelettriche.
La portabilità è un altro aspetto positivo, in quanto i kit solari possono essere installati o integrati in qualsiasi apparecchio per la fornitura domestica di energia elettrica, come impianto off-grid. Questo vantaggio aggiuntivo fa si che questo sistema energetico sia installabile in zone remote dell’Africa dove non sono disponibili un’infrastruttura di linee di distribuzione e la connessione alla rete elettrica.
Ostacoli nel settore fotovoltaico africano
Nonostante le condizioni favorevoli, e così tanti aspetti positivi che porterebbero all’adozione di questa tecnologia, la regione ha ancora pochi grandi impianti fotovoltaici, e la maggior parte della regione è ancora distante dalla possibilità di utilizzare questa tecnologia in breve tempo (Silva, 2016). Ci sono diversi ostacoli, i maggiori dei quali sono discussi qui di seguito.
Vincoli finanziari
Anche se gli impianti fotovoltaici hanno un costo trascurabile per la manutenzione e la gestione, i costi di installazione sono ancora molto elevati rispetto alle risorse convenzionali. Il costo di progettazione e produzione dei pannelli fotovoltaici è molto elevato, il che viene peggiorato dai limiti nell’efficienza di conversione dei pannelli. Il livello di efficienza che è stato finora raggiunto è inferiore al 30 percento. Batterie, regolatori di carica solare, inverter e altri componenti di supporto possono aumentare ulteriormente il costo iniziale ben oltre quello che è alla portata di un uomo comune. In aggiunta a questo, non c’è alcun sostegno governativo in termini di incentivi per i grandi produttori e i fornitori di componenti fotovoltaici. Le aziende sono riluttanti nell’investire pesantemente in un mercato che non dà garanzie di ritorno dell’investimento.
Mancanza di conoscenza
Le persone che vivono in zone remote dell’Africa non sono molto istruite per capire l’importanza di impianti fotovoltaici off-grid nelle proprie abitazioni. Non ci sono significative iniziative imprenditoriali, e le persone non si rendono conto di quanto pericoloso sia bruciare combustibili, sia per la loro salute che per quella dell’ambiente. Inoltre, i prodotti che vengono venduti in questo mercato sono di bassa qualità e il feedback degli utenti non è stato soddisfacente.
Nessun accesso all’assistenza tecnica
Un modo per contrastare i problemi di qualità dei prodotti in questa regione sarebbe quello di avere un efficace servizio di assistenza tecnica fornito da parte delle aziende di produzione e distribuzione. Ma la sua importanza deve essere ancora compresa da parte dei giganti di questo settore e, come risultato, la non disponibilità di un servizio di manutenzione o riparazione provoca la sfiducia degli utenti finali nei confronti di questa tecnologia.
Centrale solare Noor
Questo progetto è la più grande centrale solare dell’Africa in termini di capacità e il più grande impianto solare a concentrazione (CSP) del mondo (Aimani, 2019). Si trova nella città di Ouarzazate, nel distretto di Agadir in Marocco. Questa regione è solitamente considerata come una zona molto adatta alla captazione di energia solare, che ammonta a circa 2635 kWh/m2/anno.
Il governo del Marocco ha iniziato ufficialmente la fase 1 della costruzione nel 2014, con la proiezione iniziale di ottenere una capacità produttiva di 176 MW. La prima fase è stata completata nel 2016, e le successive tre fasi, Noor II con la capacità di 200 MW, Noor III con 150 MW e Noor IV con 72 MW sono state aggiunte negli anni successivi per raggiungere la capacità di generazione totale cumulata di 582 MW, occupando un’enorme superficie di 2500 ettari.
Questo progetto è parte dei piani del Marocco per ridurre il consumo di energia elettrica di importazione a valori a una sola cifra aggiungendo 2GW di energia rinnovabile al loro sistema entro il 2020. Circa mezzo milione di specchi sono stati usati nella fase 1, con un costo complessivo di 3,9 miliardi di dollari (USD). La seconda fase di questo progetto, Noor II, ha introdotto la tecnologia parabolica, che usa sali fusi per accumulare energia durante la giornata, per compensare la diminuzione di irraggiamento nelle ore del giorno con scarsa luce.
Anche i vantaggi ambientali di questo impianto sono molto importanti, in quanto si stima che tutte le fasi dell’impianto compensino annualmente 533.000 tonnellate di emissioni di anidride carbonica (CO2). (Noor Ouarzazate Solar complex, 2020)
Centrale solare De Aar
Questo impianto fotovoltaico è il più grande progetto del Sud Africa, e si trova nella città “De Aar” nella Provincia del Capo Settentrionale. L’area coperta da questo impianto è di circa 100 ettari, con un numero totale di pannelli solari installati pari a 167.580. Il contratto di distribuzione è stato assegnato al sistema di distribuzione Eskom per un periodo di 20 anni. Si tratta del primo progetto solare del continente che è stato specificamente progettato per integrare l’energia generata nella rete pubblica. Questo significa che l’impianto è dotato di apparecchiature aggiuntive per regolare la frequenza e la tensione di fase al fine di sincronizzarsi con l’energia che viene trasportata attraverso la rete pubblica. Ciononostante, è stato necessario affrontare un inconveniente durante i giorni di picco di produzione, in quanto la rete non era in grado di ricevere una fornitura aggiuntiva, e quindi molta energia è stata sprecata in questo processo (Inside Africa’s largest solar farm, 2016). Inizialmente, la prima fase di questo progetto è stata ideata per generare 85MW di energia pulita, ed era considerato il più grande a quel tempo nell’emisfero meridionale. Nella sua seconda fase, sono stati aggiunti ulteriori 90 MW di capacità di generazione, portando l’intero progetto a 175 MW, fornendo energia a circa 19000 abitazioni di medie dimensioni nell’area. (Ms. Tina Joemat-Pettersson, 2020)
Parco solare Benban
Questo è il più grande progetto fotovoltaico dell’Egitto. Il complesso solare di Benban prende il nome da un villaggio che sorge nei pressi del fiume Nilo. Questo progetto è realizzato sul deserto del Sahara orientale, e si stima abbia una potenza di produzione di 1,8 GW, con i 41 impianti che lo costituiscono. Il progetto si sta completando in diverse fasi e integrando vari impianti su piccola scala. Finora sono stati installati 786 MW in questo grande complesso, e si prevede di completarne altri entro il 2035, con un obiettivo iniziale di soddisfare il 20% della richiesta di energia elettrica della nazione entro il 2022.
L’area richiesta per questo progetto è di circa 37,5 km2, fornita dal governo egiziano all’Autorità per l’Energia Nuova e Rinnovabile (NREA).
Tutti i 41 impianti devono essere sviluppati in un’area compresa tra 0,3 e 1,0 km. Di questi 41 impianti, “infinity 50” è il generatore di maggiori dimensioni, con una potenza media di 64,1MW. In aggiunta a questo, Scatec solar ha sviluppato altri 6 impianti solari, con una capacità combinata di 400 MW. Altri tre progetti, Phoenix 50, BSEP 50, e MMID 30 stanno generando 166,5 MW combinati (EGYPT INAUGURATES the FIRST PHASE OF 1.8 GW BENBAN SOLAR PARK, 2017). L’investimento finanziario più importante proviene da un consorzio, che comprende principalmente la banca per lo sviluppo africano, l’Asian Infrastructure Investment Bank (AIIB), l’Arab Bank of Bahrain, e la CDC del Regno Unito. Il complesso di Benban ha generato più di 10000 posti di lavoro per la comunità locale, e quando il progetto sarà completato, circa 4000 persone saranno coinvolte nella sua gestione. Inoltre, si prevede anche di evitare 2 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 ogni anno, contribuendo così a salvaguardare l’ambiente globale (Nordrum, 2019).
Centrale solare a concentrazione Ilanga 1
Questo è un altro progetto, completamente installato con capacità di 100MW, posizionato nella Provincia del Capo Settentrionale in Sud Africa, circa 30km a est di Upington. Si prevede che Ilanga 1 fornisca energia elettrica ai carichi a essa collegati per i prossimi 20 anni, in modo simile a qualsiasi fonte di energia convenzionale senza costi aggiuntivi i carburante o emissioni nocive.
Questo progetto utilizza anche il solare a concentrazione, per compensare le ore a bassa intensità luminosa. La tecnologia a concentratore parabolico utilizzata in questo progetto concentra l’irraggiamento in un grande campo solare e genera energia termica per produrre vapore e muovere il motore di una turbina a vapore da 100MW.
Questo progetto ha il potenziale per fornire energia elettrica a 0,1 milioni di famiglie nella regione e può far risparmiare fino a 5 ore di elettricità utilizzando il CSP per fornire un accumulo di backup notturno. Anche l’impatto ambientale è molto interessante, in quanto l’impianto contribuirà a ridurre le emissioni annuali di 340000 tonnellate di CO2 (Ondrey, 2018).
Parco solare di Kathu
Questo progetto è partito nel 2010, durante una crisi energetica in Sud Africa. La sua costruzione era prevista in due fasi tra il 2012 e il 2014. Inizialmente, il progetto ha dovuto affrontare una crisi di finanziamento, per cui è stato messo in attesa per un anno. Tuttavia, nel 2011 il governo ha formulato un piano politico per prepararsi a un’altra imminente crisi energetica e ha ripreso il lavoro di pianificazione.
Il parco è stato progettato per avere una capacità totale di 100MW e una capacità di accumulo di back-up di 4,5 ore a pieno carico e utilizza la tecnologia a concentratore solare (CSP) parabolico. Si trova nella Provincia del Capo Settentrionale in Sud Africa, vicino al villaggio Kathu del deserto del Kalahari (Kathu Solar Park). Il progetto ha un potenziale tale da soddisfare la domanda giornaliera di energia elettrica di 179000 abitazioni, e fornisce energia verde per compensare 6 milioni di tonnellate di CO2. La realizzazione del progetto è iniziata nel 2016 e ha generato circa 1700 posti di lavoro, principalmente per la comunità locale (Kathu Solar Park constructed by ACCIONA and Sener enters commercial operation, 2019).
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