Essendo un settore delle energie rinnovabili, intrinsecamente ecologico e in continua evoluzione, le applicazioni fotovoltaiche stanno gradualmente permeando ogni aspetto della vita delle persone. Il campo di applicazione della generazione di energia solare si sta espandendo, spaziando dai sistemi fotovoltaici distribuiti per le abitazioni a quelli per aziende e industrie, dall'installazione di impianti solari su tetti e terreni incolti alla creazione di una vasta gamma di piccoli dispositivi fotovoltaici.
1. Impianto fotovoltaico integrato nel tetto di un impianto commerciale e industriale
Le grandi aziende manifatturiere, le catene di supermercati e le imprese private dispongono di risorse energetiche sui tetti particolarmente vantaggiose dal punto di vista commerciale. Poiché la maggior parte di queste attività consuma molta elettricità, un utilizzo oculato del potenziale energetico derivante dai tetti potrebbe generare enormi profitti. Inoltre, grazie ai diritti di proprietà a lungo termine – in genere superiori a 20 anni – questo tipo di attività è più adatto allo sviluppo di impianti fotovoltaici su larga scala. Ciò non solo risolverebbe il problema dell'approvvigionamento energetico, ma apporterebbe anche significativi benefici all'economia e all'ambiente.
Grazie alle ampie superfici piane dei tetti, agli elevati prezzi dell'elettricità e all'alto consumo energetico degli edifici industriali e commerciali, esiste un'enorme capacità installata e una notevole produzione di energia. Inoltre, gli impianti fotovoltaici su tetti di edifici industriali e commerciali rappresentano un investimento redditizio. L'installazione di impianti fotovoltaici su questi tetti può contribuire a ridurre i picchi di prezzo dell'elettricità, generare un reddito stabile dalle bollette e valorizzare il patrimonio immobiliare. Può anche contribuire a ridurre la temperatura interna degli stabilimenti e a incentivare la riduzione del consumo energetico e delle emissioni.
2. Stazione base per fotovoltaico + comunicazione
China Tower Group ha bisogno di garantire un'alimentazione elettrica costante 24 ore su 24, poiché possiede oltre 1,9 milioni di stazioni base, molte delle quali sono stazioni base di comunicazione con un'ampia dispersione. Quando non è disponibile un sistema fotovoltaico distribuito, i dipendenti devono avviare un generatore diesel per fornire una fonte di energia temporanea. I generatori diesel sono costosi da gestire e manutenere, ma hanno anche un valore di installazione molto elevato se integrati con sistemi di generazione di energia fotovoltaica distribuita.
Gli inverter e le centraline di convergenza sono fissati alle pareti della sala apparecchiature, mentre i pannelli fotovoltaici vengono generalmente installati sul tetto della sala apparecchiature, nello spazio aperto circostante e sui piloni.
Quando le condizioni meteorologiche sono favorevoli, la stazione base utilizzerà i sistemi fotovoltaici per generare elettricità; quando il tempo è nuvoloso e piovoso, utilizzerà l'energia della rete elettrica; in caso di condizioni meteorologiche avverse e interruzioni di corrente, utilizzerà l'energia delle batterie. In questo modo, la durata utile delle batterie sarà massimizzata.
3. Impianto idrico (impianto di depurazione/depurazione delle acque reflue) più impianto fotovoltaico
Il Ministero dell'Edilizia e delle Costruzioni ha pubblicato dati che mostrano come il Paese disponga di oltre 4000 impianti di depurazione delle acque reflue e quasi 4000 impianti di trattamento delle acque potabili. Entrambe le tipologie di impianti presentano ampie aree dedicate alle vasche di depurazione. Inoltre, il consumo energetico medio annuo degli impianti di depurazione è relativamente elevato. L'installazione di impianti fotovoltaici offre notevoli vantaggi economici; i progetti di generazione di energia fotovoltaica sfruttano i tetti degli impianti di depurazione, nonché le vasche di sedimentazione, le vasche biochimiche e le vasche di contatto. L'installazione di pannelli solari fotovoltaici offre inoltre particolari vantaggi in termini di spazio. Infine, poiché la maggior parte degli impianti di depurazione è di proprietà degli enti locali, la continuità operativa è garantita.
4. Energia solare più un parcheggio/posto auto coperto
Uno dei modi più semplici e pratici per integrarsi con un edificio è l'installazione di una tettoia fotovoltaica. L'integrazione del fotovoltaico in tettoie, corridoi e altri spazi, insieme a colonnine di ricarica e altri servizi, può migliorare non solo il tasso complessivo di utilizzo dello spazio urbano, ma anche ottimizzare la comodità degli spostamenti. Grazie alla protezione solare, alla protezione dalla pioggia e all'elevata capacità di assorbimento del calore, le tettoie fotovoltaiche stanno diventando sempre più popolari come fonti di energia rinnovabile per ospedali, scuole, uffici, zone industriali e auto elettriche. Esistono diverse tipologie di staffe per tettoie fotovoltaiche. Quelle tradizionali si classificano in unidirezionali a colonna singola, unidirezionali a doppia colonna, bidirezionali a colonna singola e così via. Il sistema di staffe, il modulo batteria, il sistema di illuminazione e controllo con inverter, il sistema di ricarica, il sistema di protezione contro i fulmini e il sistema di messa a terra sono i componenti essenziali di una tettoia fotovoltaica. I componenti principali del sistema di supporto sono i dispositivi di fissaggio del modulo batteria, le travi di supporto fissate alle travi inclinate per sostenere il modulo fotovoltaico, le colonne di supporto e le travi inclinate fissate tra le colonne di supporto.
5. Energia solare + Stazione di servizio
Negli ultimi anni, un numero crescente di grandi compagnie petrolifere è entrato nel settore delle energie rinnovabili. Società petrolifere come Sinopec, PetroChina e Shell hanno avviato la progettazione di stazioni di servizio fotovoltaiche in Cina. Queste stazioni rappresenteranno anche una nuova opportunità di sviluppo, grazie al successo dei numerosi progetti pilota già in corso da parte delle aziende del settore energetico tradizionale. I giganti del petrolio sono inoltre in competizione per nuovi mercati strategici, tra cui le infrastrutture di ricarica, l'integrazione di impianti fotovoltaici negli edifici e i veicoli a energia alternativa.
Recentemente, sulla tangenziale sud di Hangzhou, è stata costruita una centrale fotovoltaica sopra una stazione di servizio. La tettoia della stazione di servizio è sorretta da due file di pilastri ed è realizzata in acciaio profilato. Il tetto è composto da 630 m² di tegole in acciaio colorato. Sono installati 176 moduli in silicio policristallino da 285 Wp, disposti in 8 stringhe, per una capacità totale di 50,16 kWp. Inoltre, è presente un set di inverter di stringa da 50 kW, collegato alla rete elettrica tramite "autoproduzione e autoconsumo, con l'energia residua immessa in rete". L'autoproduzione e l'autoconsumo dell'energia residua vengono utilizzati come mezzo di connessione alla rete. Secondo i dati iniziali, il Paese possiede almeno 130.000 stazioni di servizio. Ipotizzando che metà di queste stazioni abbia installato sistemi fotovoltaici distribuiti da 10 kW, il Paese avrebbe realizzato progetti fotovoltaici distribuiti per un totale di 650.000 kW!
6. Catena regionale/Centro di magazzinaggio/PV+Logistica
La creazione di un'industria logistica, di un'industria delle nuove energie e dell'e-commerce su una delle piattaforme di servizi pubblici e aperti, nonché la promozione e l'incubazione di imprese commerciali, imprese di e-commerce e imprese logistiche, consentirà la creazione di un ecosistema imprenditoriale verde distintivo. I centri logistici sono resi possibili dallo sviluppo di parchi industriali, dallo sviluppo delle nuove energie e dalla fusione organica con Internet.
Si ritiene che il Cainiao Network Logistics Park sia stato progettato per destinare circa 20.000 acri di terreno, con una superficie dei tetti stimata di oltre 5 milioni di metri quadrati e un'area disponibile di oltre 4 milioni di metri quadrati. Si prevede che la centrale elettrica possa raggiungere una capacità di oltre 300 megawatt. Nel marzo 2017, Jingdong ha fatto un annuncio che ha sorpreso il settore, comunicando che Jingdong Logistics avrebbe costruito una centrale fotovoltaica distribuita da 800 MW su 8 milioni di metri quadrati di superficie dei tetti. Inoltre, l'integrazione della tecnologia fotovoltaica con i tetti e i terreni sottoutilizzati delle numerose strutture logistiche e di stoccaggio presenti in tutto il paese può generare significativi vantaggi economici e ambientali.
