La Svizzera si trova a un bivio storico nella sua transizione energetica. Con l’accettazione della Strategia Energetica 2050 e la necessità imperativa di abbandonare la dipendenza dai combustibili fossili e di compensare la progressiva chiusura delle centrali nucleari, il Paese deve aumentare in maniera massiccia la propria produzione di elettricità da fonti rinnovabili. La sfida più grande? Mancanza di spazio.
In un paese caratterizzato da una ripida topografia montuosa, valli densamente popolate, aree forestali protette e terreni agricoli intoccabili, trovare aree per installare giganteschi parchi solari terrestri è un percorso a ostacoli politici e spaziali. È in questo contesto di vincoli territoriali estremi che un’innovazione tecnologica dirompente emerge come una soluzione miracolosa: solare galleggiante, o Floatovoltaico nel gergo internazionale.
Invece di artificializzare il suolo o limitarsi ai tetti degli edifici, l’ingegneria svizzera si rivolge a un’abbondante risorsa già sfruttata per produrre energia: i bacini artificiali. Il progetto pionieristico di Romande Energie sul Lago des Toules ha dimostrato al mondo che l’installazione di parchi solari galleggianti ad alta quota non è solo un’impresa tecnica, ma una necessità strategica che offre rendimenti spettacolari (fino al 15% superiori rispetto alle installazioni terrestri).
In questo file ultra dettagliato, sviluppato dagli esperti di Solar Panel Swiss, vi offriamo un tuffo esaustivo nella tecnologia solare galleggiante in Svizzera. Analizzeremo la termodinamica del raffreddamento dell'acqua, gli studi di impatto ambientale (VIA), le sinergie virtuose con l'idroelettrico e le prospettive di investimento per i decenni a venire.
1. La genesi del solare galleggiante: cos'è il "floatovoltaico"?
Il termine “Floatovoltaics” è un portmanteau nato dalla contrazione di “floating” e “photovoltaics”. Designa impianti di energia solare su larga scala installati su corpi idrici: laghi naturali, bacini artificiali, bacini di trattamento delle acque o laghi di dighe idroelettriche.
1.1 Sviluppi globali rispetto al contesto svizzero
A livello globale, il solare galleggiante è esploso in Asia (in particolare Cina, Singapore e Giappone) sui laghi di pianura o sulle ex miniere di carbone allagate, con l’obiettivo principale di preservare i terreni agricoli. In Svizzera la filosofia è diversa. La sfida non è galleggiare su stagni calmi a bassa quota, ma affrontare bacini alpini, situato ad altitudini che vanno dai 1'500 agli oltre 2'000 metri. Ciò comporta vincoli ingegneristici colossali: escursione delle maree superiore a 40 metri, carichi di neve estremi e formazione di ghiaccio spesso.
1.2 Perché prendere di mira i laghi artificiali e innaturali?
L'Ufficio federale dell'energia (UFAM) e le associazioni di protezione dell'ambiente (come Pro Natura) concordano sulla necessità di preservare i laghi naturali (come il Lago di Ginevra o il Lago di Neuchâtel) per quanto riguarda i loro ecosistemi, il turismo e il paesaggio. Il laghi artificiali di accumulo sono infrastrutture industriali già modificate dall’uomo. La loro biodiversità è bassa a causa delle variazioni dell’altezza dell’acqua, il che li rende l’obiettivo ideale per massimizzare la produzione pulita senza degradare la natura selvaggia.
2. Il paradosso spaziale in Svizzera: l'acqua come nuova frontiera
La densificazione del territorio svizzero tutela gelosamente le aree di rotazione delle colture (SDA). Se esploriamo soluzioni come l’agrifotovoltaismo, lo spazio rimane limitato. Inoltre, nonostante il potenziale dei tetti svizzeri sia elevato (stimato in 50 TWh/anno), il tasso di installazione residenziale rimane insufficiente per coprire la transizione energetica industriale. I bacini di accumulo rappresentano migliaia di ettari di spazio già antropizzato. Equipaggia solo Dall'1% al 2% della superficie di questi laghi permetterebbero di generare diversi Terawattora di elettricità invernale essenziale.
3. La termodinamica della resa: il guadagno tecnologico del 15%
Il posizionamento dei pannelli sull'acqua consente un notevole guadagno termodinamico. Le celle solari al silicio perdono efficienza sotto l'effetto del calore (il coefficiente di temperatura riduce l'efficienza dello 0.35% per grado sopra i 25°C). Sui tetti scuri i pannelli possono raggiungere i 65°C perdendo quasi il 14% della loro potenza nominale.
L'acqua fredda dei laghi alpini funge da regolatore della temperatura. L'evaporazione continua e la dissipazione del calore tramite l'aria fresca del lago raffreddano i pannelli. In media, i pannelli galleggianti funzionano a una temperatura inferiore a da 10°C a 15°C rispetto agli impianti terrestri a terra, che genera a guadagno netto di rendimento compreso tra il 10% e il 15% nel corso dell’anno.
4. Il caso Pioneer: l'impresa del lago des Toules (Romande Energie)
Il progetto pilota di Lago des Toules nel Vallese, situato a 1'810 metri sul livello del mare, è una prima mondiale lanciata da Romande Energie. Era necessario progettare zattere articolate in alluminio in grado di resistere a uno strato di ghiaccio di 60 cm, a venti di 120 km/h e a un'escursione di marea di 40 metri. Le strutture scendono dolcemente in inverno quando il livello del lago scende, e si rialzano in primavera.
La pianta utilizza pannelli bifacciali incline a far scivolare la neve. Il lato posteriore cattura inoltre la forte riflessione della luce (albedo) proveniente dall'acqua, dal ghiaccio e dalla neve circostanti. Il rendimento di questo parco è quindi più alto di 50 % a quello di un equivalente impianto solare di pianura.
5. La sinergia definitiva: energia solare galleggiante ed energia idroelettrica
La combinazione di dighe solari galleggianti e dighe di stoccaggio offre sinergie eccezionali:
- Infrastruttura condivisa: La centrale galleggiante utilizza le strade di accesso esistenti alla diga, i trasformatori e le linee ad alta tensione, riducendo drasticamente i costi di investimento per la connessione alla rete.
- Pompaggio-accumulo (batteria idraulica): L’elettricità solare in eccesso prodotta durante il giorno può alimentare le pompe per sollevare l’acqua nelle dighe di stoccaggio. Questa energia immagazzinata viene poi turbinata la sera durante i picchi di consumo.
- Riduzione dell'evaporazione: La copertura parziale riduce la perdita d'acqua per evaporazione dovuta al vento e alla luce solare diretta, massimizzando i volumi della turbina.
6. Il patrimonio alpino: combattere il deficit elettrico invernale
Il solare galleggiante alpino risponde direttamente alla sfida di deficit invernale (Stromlücke). Ad alta quota, i raggi UV sono più intensi a causa dell’atmosfera più sottile. Inoltre da novembre a febbraio, mentre l'altopiano svizzero è spesso coperto dalla nebbia (stratus), i laghi alpini beneficiano del massimo soleggiamento sopra il mare di nuvole. In combinazione con l’effetto albedo della neve, il solare galleggiante produce elettricità invernale altamente strategica per la rete nazionale di Swissgrid.
7. Valutazione dell'impatto ambientale
Secondo le prescrizioni della legge sulla protezione dell'ambiente (LPP) i progetti vengono sottoposti a rigorosi studi d'impatto. Sui laghi naturali, l’ombreggiatura distrugge il plancton e gli ecosistemi. D’altro canto, i bacini alpini profondi hanno una bassa biodiversità e non hanno rivelato un impatto negativo durante il monitoraggio scientifico. Visivamente, i carri allegorici di colore scuro si inseriscono in questi spazi industriali già modificati. In termini di riciclo, l'alluminio, l'HDPE dei galleggianti e il silicio dei pannelli vengono interamente riciclati a fine vita (SENS eRecycling).
Conclusione: Acqua e Sole al servizio della rete di domani
Solare galleggiante o Floatovoltaico trasforma le dighe alpine in potenti centrali ibride idro-solari. Si tratta di una risposta efficace, ecologica e tecnologica alla sfida spaziale e al deficit invernale svizzero. Mentre l'offensiva solare (Solarexpress) facilita lo sviluppo di questi grandi progetti, il solare galleggiante si afferma come pilastro del futuro per la sovranità e l'indipendenza energetica della Svizzera.