Economizzare l'energia

Lungo il fiordo di Trondheim, in Norvegia, un immobile per uffici dalle linee pulite produce il doppio dell'energia solare di cui avrà mai bisogno. Non è un difetto di progettazione. È piuttosto una soluzione architetturale del tutto intenzionale che sta rivoluzionando il modo in cui gli edifici sono progettati, riforniti di energia e, infine, demoliti.

La Powerhouse Brattørkaia è un edificio per uffici di 18.580 metri quadrati come ce ne sono molti, ma che produce molta più energia di quanta ne consuma. L'energia in eccesso è condivisa attraverso una microrete locale con costruzioni limitrofe, bus elettrici, macchine e il sistema di traghetti del vicino porto.

Questa Powerhouse, termine che letteralmente significa "centrale elettrica", è l'ultimo edificio realizzato da un consorzio che si definisce Powerhouse Team: un nome scelto per esprimere tutta l'energia che può essere generata quando gli innovatori si riuniscono per trovare soluzioni ai problemi climatici. Entra, società di gestione immobiliare leader nella sostenibilità ambientale, è proprietaria e gestore dell'immobile. L'edificio è stato invece progettato da Snohetta, studio internazionale di architettura. Skanska, multinazionale specializzata nella eco-edilizia, si è occupata di coordinare i lavori di costruzione, in qualità di appaltatore diretto.

Rispetto ad altri edifici sostenibili, la Powerhouse Brattørkaia rappresenta un enorme progresso per le pratiche dell'eco-edilizia. Come suggerisce il termine "energia positiva", l'edificio produrrà una quantità di energia sufficiente a compensare persino la produzione del materiali edilizi utilizzati per la sua costruzione, il suo esercizio e il suo smaltimento.

Il sistema solare, progettato e installato sul tetto dal partner locale di SunPower Solcellespesialisten, compensa i costi energetici nascosti inclusi nella costruzione dell'edificio e nella sua eventuale demolizione in un arco di vita di 60 anni.

L'energia prodotta dalla Powerhouse Brattorkaia illumina gli edifici circostanti sulle rive del fiordo di Trondheim.

Brattorkaia è la quinta Powerhouse di una serie di edifici a energia positiva progettati dallo studio Snøhetta, noto per progetti come il padiglione del National September 11 Memorial Museum di New York, il Teatro dell'Opera di Oslo e un'espansione del Museo di Arte Moderna di San Francisco. La facciata di questa Powerhouse somiglia in modo sorprendente ad altre strutture per uffici lungo il fiume, ma camminando intorno all'edificio noteresti che dal lato opposto è abbastanza diversa. Invece di essere piatto e ampio, il tetto dell'edificio è decisamente inclinato per sfruttare al massimo la posizione del sole dell'emisfero settentrionale, ed è coperto da un totale di 1.157 pannelli solari SunPower Maxeon che producono in media 358.000 kWh di energia all'anno. Ulteriori pannelli speciali montati sulle pareti esterne, non prodotti da SunPower, forniscono altri 100.000 kWh. Un oculo di forma ovale ricavato nella parete fotovoltaica consente alla luce del sole di riscaldare l'atrio sottostante.

Attraverso i 1.157 pannelli Maxeon sul tetto e altri ancora sulla facciata, la Powerhouse produce il doppio dell'energia che consuma.

L'importanza dei pannelli ad alta efficienza negli spazi limitati

La progettazione di un tetto inclinato invece che piatto ha consentito al team di Snøhetta di aumentare la quantità di superficie fotovoltaica. Tuttavia, poiché per svolgere la sua funzione di centrale fotovoltaica locale l'edificio deve produrre, in media, più del doppio dell'elettricità che consuma giornalmente, la potenza disponibile per metro quadrato era un fattore di primaria importanza. Non è stato un caso che il team Powerhouse abbia scelto i pannelli SunPower Maxeon, che, in un data area, generano più potenza2 In base all'analisi delle schede tecniche pubblicate sui siti web dei 20 principali produttori secondo IHS, dati aggiornati a maggio 2019. e si deteriorano più lentamente3 Jordan, et al, "Robust PV Degradation Methodology Application" PVSC 2018 e "Compendium of Photovoltaic Degradation Rates" PiP 2016. di qualsiasi altro pannello disponibile sul mercato. Di conseguenza, i pannelli SunPower Maxeon producono fino al 35% di energia in più nell'arco di 25 anni rispetto a pannelli convenzionali collocati nello stesso spazio.4 Pannello SunPower da 400 W, con efficienza del 22,6%, rispetto a un pannello convenzionale su campi di pari dimensioni (mono PERC 310 W, efficienza del 19%, circa 1,64 m²)

Data la forma e la posizione dell'edificio, anche i venti forti erano un fattore da prendere in considerazione. "Questo progetto aveva il più elevato carico di vento con cui ci siamo trovati a lavorare: 5 kilonewton per metro quadrato, o 5000 Pa", ricorda Helene Bøe Tømmerbakke, Project leader di Solcellespesialisten. "Non pensavamo ci fossero moduli solari che potessero resistere a questo carico di vento, ma poi abbiamo scoperto che quelli di SunPower erano stati testati in queste condizioni".

I pannelli SunPower installati nella Powerhouse sono stati certificati come in grado di resistere a cicloni con un carico di più di 6.400 Pa,5 AS/NZS4040.2 e AS/NZS1170.2, in base al rapporto HSEC E160520 e al rapporto ACE 19-0381.02.  equivalenti a 375 chilometri all'ora,6 <a href="https://www.eurocodeapplied.com/" target="_blank">https://www.eurocodeapplied.com/</a>  superiori a un ciclone di quinta categoria, in base alla scala di intensità dei cicloni.7 <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclone_" target="_blank">https://it.wikipedia.org/wiki/Ciclone_tropicale</a>

NOTA: I clienti devono sapere che gli impianti fotovoltaici in aree molto ventose devono essere attentamente progettati da esperti locali e installati correttamente nel rispetto delle linee guida e delle norme locali e con attrezzatura scelta con cura. Tuttavia, gli esperti del settore raccomandano di iniziare a progettare un impianto con un pannello solare resistente a un elevato carico di vento, come primo passaggio fondamentale.8 <a href="https://rmi.org/solar-under-storm-designing-hurricane-resilient-pv-systems/" target="_blank">https://rmi.org/solar-under-storm-designing-hurricane-resilient-pv-systems/</a>

Anche nei tratti più settentrionali d'Europa, dove durante l'inverno i giorni durano solo quattro ore, la Powerhouse produce energia solare utile attraverso la tecnologia delle celle fotovoltaiche ad alta efficienza di SunPower. Durante l'estate, quando i giorni possono arrivare a 20 ore di sole, l'energia in eccesso viene ceduta alla rete elettrica.

La Powerhouse Brattørkaia è uno straordinario esempio dell'aspetto che potrebbero avere, in un futuro non troppo lontano, gli uffici ecosostenibili: stimolanti, resilienti e 100% a energia positiva.

Riepilogo progetto

Prodotto: 1.157 pannelli solari Maxeon 3
Tipo di progetto: Tetto di edificio commerciale a energia netta positiva
Dimensioni del sistema: 415 kWp, 358.000 kWh all'anno

Problema:		Soluzione:
	Elevato fabbisogno energetico	Numero 1 per efficienza fotovoltaica (più potenza/m2)9 In base all'analisi delle schede tecniche pubblicate sui siti web dei 20 principali produttori secondo IHS, dati aggiornati a maggio 2019. Degradazione minore rispetto ai pannelli convenzionali10 Jordan et al., Robust PV Degradation Methodology and Application. PVSC 2018 35% di energia in più nello stesso spazio per i primi 25 anni11 Pannello SunPower da 400 W, con efficienza del 22,6%, rispetto a un pannello convenzionale su campi di pari dimensioni (mono PERC 310 W, efficienza del 19%, circa 1,64 m²)
	Venti forti	Certificati come in grado di resistere a cicloni con un carico di più di 6.400 Pa12 AS/NZS4040.2 e AS/NZS1170.2, in base al rapporto HSEC E160520 e al rapporto ACE 19-0381.02. Garanzia di 25 anni leader del settore13 In base all'analisi delle garanzie riportate nel mese di gennaio 2019 sui siti web dei 20 principali produttori secondo i dati di IHS per il 2018.
	Certificazione sostenibile	Primo e unico produttore di pannelli solari a garantire informazioni trasparenti sulla composizione attraverso l'etichetta Declare