Generazione efficiente di energia solare attraverso l'uso multiplo del suolo

Le centrali solari alpine sono utilizzate anche dai produttori di energia idroelettrica in Svizzera. Le condizioni meteorologiche avverse impongono requisiti elevati a questa tecnologia e i connettori originali Stäubli MC4 sono esplicitamente approvati per questo.  

Finora la Svizzera si è affidata all'energia idroelettrica proveniente da centrali ad acqua fluente o da bacini idrici alpini per produrre energia rinnovabile. L'energia idroelettrica copre oltre il 55% del fabbisogno complessivo di elettricità del Paese e, con oltre il 95%, rappresenta la quasi totalità della produzione di elettricità rinnovabile della Svizzera. Tuttavia, i bacini idrici d'alta quota con le loro pareti di dighe sono ideali anche per generare energia solare, poiché l'efficienza è maggiore rispetto alle pianure, soprattutto nei mesi più freddi dell'anno.

Energia solare efficiente
Gli impianti solari d'alta montagna sono generatori di energia affidabili anche in inverno, perché di solito si trovano sopra la copertura nebbiosa. I moduli fotovoltaici funzionano in modo più efficiente anche al freddo e beneficiano del riflesso della luce solare sulla neve. Ciò consente una produzione di elettricità da tre a quattro volte superiore nei mesi invernali rispetto alle quote più basse.

Impianti fotovoltaici sulle pareti delle dighe
Kraftwerke Oberhasli AG (KWO) è un'azienda che sfrutta questi vantaggi. In qualità di uno dei maggiori produttori di energia idroelettrica della Svizzera, KWO ha installato moduli solari bifacciali vetro-vetro sulle pareti delle dighe dei bacini di Oberaar e Räterichsboden nella regione del Grimsel (Oberland bernese) a circa 1800 m e 2300 m sul livello del mare. I moduli bifacciali assorbono la luce solare sia sul lato anteriore che su quello posteriore e la convertono in energia. Insieme, questi impianti fotovoltaici alpini coprono una superficie di circa 3.000^m2 e generano complessivamente circa 550 kWp di potenza (potenza massima).

I 600 MWh annui di energia solare sono trasmessi dai connettori fotovoltaici Stäubli MC4-Evo 2 e utilizzati dal grande distributore svizzero Migros attraverso un PPA (Power Purchase Agreement). Questo progetto di impianto fotovoltaico presenta due nuove sfide per KWO. In primo luogo, questo metodo di produzione di elettricità utilizzando il fotovoltaico ad altitudine alpina è il primo per KWO. Anche l'energia elettrica prodotta viene commercializzata direttamente tramite PPA e non viene immessa nella rete pubblica.

Installazione sicura e rapida del connettore
Le condizioni locali per l'installazione dei moduli in questo progetto richiedevano cavi preassemblati sui connettori fotovoltaici. Insieme alla società di ingegneria incaricata, Stäubli ha definito e sviluppato una soluzione su misura per questi requisiti. I connettori Stäubli PV sono stati preassemblati con cavi di prolunga della gamma di prodotti Stäubli eBOS (Electrical Balance of System). I cavi di prolunga lunghi 1 m con un diametro di 6 mm², personalizzati in base al sistema, hanno reso molto più facile l'installazione a grandi altezze sulle pareti della diga, poiché non era necessaria la crimpatura in loco. Il fatto che i cavi assemblati non dovessero essere realizzati in loco in "condizioni reali di cantiere" ha reso più facile soddisfare i requisiti di qualità. Il tempo risparmiato durante l'installazione, i connettori TÜV Rheinland (IEC) e MC4-Evo 2 certificati UL sono stati argomenti decisivi a favore della soluzione Stäubli.

Marcel Schläppi, responsabile di progetto per le centrali elettriche e la tecnologia ad alta tensione di Kraftwerke Oberhasli, conferma: "Insieme alla nostra società di ingegneria e ai dipendenti Stäubli, abbiamo sviluppato una soluzione di cablaggio personalizzata. Grazie alla soluzione di connessione preassemblata con i cavi di prolunga, siamo stati in grado di collegare i pannelli più rapidamente in cantiere. Questo ha semplificato il nostro lavoro". La soluzione di cablaggio preassemblato ha inoltre consentito un'installazione sicura e di alta qualità dei collegamenti fotovoltaici.

I connettori originali MC4-Evo 2 sono testati per l'uso ad altitudini elevate fino a 5000 m sul livello del mare e a temperature comprese tra -40 °C e 105 °C. L'esclusiva tecnologia di contatto MULTILAM dei connettori consente una resistenza di contatto estremamente bassa, che consente un'elevata qualità di contatto e garantisce quindi un funzionamento affidabile e con una durata estremamente lunga.