Tetto o centrale?
Il Ticino nel 2017 ha prodotto oltre 3,5 TWh di elettricità – quasi tutta rinnovabile – il 94% da impianti idroelettrici. I sistemi fotovoltaici contribuiscono con poco più del 2% dell’energia generata complessivamente sul territorio, ma gli obiettivi di generazione fissati dal Piano Energetico cantonale al 2020 sono stati più che superati già nel 2017.
Il patrimonio costruito, in questo ambito, offre un’ottima opportunità in termini di superfici disponibili per l’installazione. Ai numerosi impianti di piccola taglia, installati principalmente su edifici, si somma una potenza equivalente di poche vere e proprie «centrali solari». Gli edifici con una dimensione della copertura maggiore, in occasione di nuove costruzioni o risanamento, si stanno trasformando in sistemi di generazione di elettricità diffusi nel territorio. I comuni con aree industriali di una certa importanza risultano essere più virtuosi in termini di produzione elettrica da energia solare, grazie alle maggiori dimensioni delle superfici delle coperture utili a tali installazioni.
La soluzione ottimale dal punto di vista economico spesso è l’integrazione negli elementi costruttivi di cui si prevede la sostituzione. Il Ticino ha da questo punto di vista enormi potenzialità: oltre ad essere la Sonnenstube della Svizzera ospita il Centro svizzero di competenza sul fotovoltaico integrato (BiPV- Building integrated PhotoVoltaic), creato in seno all’Istituto di Sostenibilità applicata all’Ambiente costruito della SUPSI nel 2005.
Il caso dell’edificio di Barbengo, di proprietà della Kessel Immobiliare, è uno degli esempi più recenti di realizzazione BiPV. La copertura da 7’000 mq è stata interamente e rapidamente sostituita con elementi prefabbricati che permettono il raggiungimento dei due obiettivi principali delle politiche energetiche attuali: ridurre il fabbisogno di energia per il riscaldamento, grazie al migliore livello di isolamento, e contribuire alla generazione di elettricità da fonte rinnovabile, grazie ai 6’200 mq di superficie fotovoltaica. La soluzione, progettata dall’architetto Maurizio Calcagno dello studio di architettura ARC Atelier di Bioggio, che ha diretto la ditta di costruzioni metalmeccaniche Kesmon Meccanica SA, ha utilizzato un supermodulo fotovoltaico, studiato e realizzato appositamente da Designergy per il progetto in questione. I 660 moduli, con una potenza di picco di quasi 1 MWp – come una centrale di teleriscaldamento di quartiere – sono in grado di generare 1 milione di kWh l’anno, quindi sufficienti a coprire il fabbisogno elettrico medio di 250 abitazioni. Gli elementi sono rivestiti da moduli fotovoltaici di silicio policristallino o monocristallino – separabili – su supporto rigido in acciaio che poggia su un’intelaiatura in legno di 20 cm di spessore insufflata con del materiale isolante (lana minerale in fiocchi). Ciò ha permesso di raggiungere un valore di trasmittanza termica U di 0,19 W/m2K, tenuto conto della disomogeneità dell’elemento.
Gli edifici industriali, anche dismessi o in attesa di riutilizzo, oppure realizzati con materiali pericolosi e che necessitano di risanamento, riprendono rapidamente vita, impattano meno sull’ambiente grazie al minor fabbisogno e forniscono in tal modo il loro ulteriore contributo al territorio che li ospita grazie alla generazione elettrica basata su fonte rinnovabile.
Superficie della copertura: 7’000 m2
Superficie attiva: 6’200 m2
Potenza installata: 973 KWp
Produzione energetica annua prevista: 1’000 MWh/anno
Moduli fotovoltaici utilizzati: Trina TSM-DEG5(II) – 295 W – 3’300 pezzi
Supermoduli Designergy utilizzati: TCR 300 custom – 660 pezzi (con 5 moduli cadauno)
Inverter utilizzati: HUAWEI SUN2000-36KTL – 22 pezzi
Attività del Centro svizzero di competenza BiPV
Il team di ricerca è impegnato in diverse attività sia a livello locale che europeo e internazionale. Nel progetto europeo BIPVboost, il team è coinvolto direttamente nelle attività di sviluppo e testing di sistemi costruttivi per l’involucro edilizio oltre che di piattaforme digitali BIM che dovranno contribuire entro il 2020 all’ambizioso target di riduzione del 50% dell’extra-costo attuale del BIPV. Progetti interregionali o internazionali, come la partecipazione al gruppo di lavoro del Task 15 dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, consentono inoltre il confronto con altre realtà anche a livello globale. Ma anche a livello cantonale il gruppo è attento all’implementazione del solare.
Nel progetto b-FAST, sostenuto dal Fondo Energie Rinnovabili, è stato definito un metodo per implementare l’analisi del potenziale solare delle facciate in coordinamento con gli strumenti già esistenti (come il catasto solare federale). A titolo esemplificativo e con ipotesi conservative, lo sfruttamento del 5% delle superfici di facciata disponibili in tutto il parco immobiliare nel Cantone potrebbe produrre 112 GWh/anno, contribuendo in maniera significativa agli obiettivi del Piano Energetico Cantonale. L’industria e la flessibilità tecnologica hanno fatto passi da gigante negli ultimi anni rendendo disponibili sistemi con prezzi paragonabili ai materiali da rivestimento convenzionali. Spesso l’anello debole nel processo decisionale che porta alla realizzazione o meno di un’installazione BIPV sta nella poca conoscenza da parte dei progettisti e degli operatori del settore: in tale ambito una nuova piattaforma web si propone di sensibilizzare gli architetti con progetti di riferimento.
L’obiettivo principale di questo sito internet è promuovere la realizzazione di edifici solari spostando l’attenzione dalla tecnologia all’architettura. Esempi concreti e storie di realizzazioni di successo oggi dimostrano la fattibilità e la qualità degli edifici solari in termini di estetica, tecnologia costruttiva e sostenibilità. Evidenziando gli aspetti architettonici, favorisce l’adozione di nuovi concetti costruttivi da parte sia dei progettisti sia dei committenti.