HCPV è l'acronimo di High Concentration Photovoltaics, fotovoltaico ad alta concentrazione.

Il fotovoltaico a concentrazione è una tecnologia esistente dal 2005 e rappresenta oggi la terza generazione delle tecnologie fotovoltaiche dopo il silicio cristallino (C-Si) ed il film sottile. Uno dei principali tratti distintivi di questa tecnologia è proprio l'adozione delle celle multi-giunzione III-V al posto di quelle tradizionali in silicio.

Tra i diversi sistemi a concentrazione, quelli HCPV sono caratterizzati da un rapporto di concentrazione (rapporto tra la superficie captante e l'area di una singola cella) maggiore di 300.

I sistemi HCPV richiedono l'utilizzo di inseguitori solari poiché sfruttano la sola radiazione solare diretta e sono particolarmente adatti per centrali solari di grandi dimensioni posizionate in aree con un elevato livello di luce diretta (Direct Nominal Irradiation, DNI ›5 kWh/m2/giorno)

I vantaggi

Costi inferiori al fotovoltaico tradizionale: con la larga diffusione della tecnologia a concentrazione, si stima che entro il 2014 il costo dell'elettricità - inteso come Levelized Cost of Energy (LCOE)- sarà fino al 50% inferiore rispetto al silicio cristallino. Inoltre, il fotovoltaico a concentrazione potrebbe essere la prima tecnologia solare a raggiungere la parità tra il costo di produzione del chilowattora fotovoltaico e il prezzo di acquisto dell’energia dalla rete, la cosiddetta Grid Parity (tipicamente in Italia per utenza medio piccola 0,20 €/kWh).

Efficienza superiore: i livelli di efficienza dei moduli ad alta concentrazione sono 1.5-2 volte superiori a quelli dei moduli in silicio e 2.5-5 volte superiori ai moduli in film sottile.

Eccellente per i climi caldi: nelle aree molto soleggiate ad alta temperatura la perdita di efficienza è solo un terzo rispetto ai moduli in silicio cristallino e la metà/un terzo rispetto a quelli in film sottile.

Completamente verde e sostenibile: il fotovoltaico ad alta concentrazione non inquina, consuma livelli molto bassi di energia per essere prodotto e garantisce un Energy Payback time più breve (6 mesi per un sistema CPV contro i 18-24 mesi di un sistema tradizionale con moduli in silicio). L’impianto è costituito per oltre il 97% da materiali totalmente riciclabili (un sistema HCPV è generalmente composto dal 53% di acciaio, dal 25% di alluminio e dal 19% di vetro), inoltre l’impianto è dotato di inseguitori solari biassiali che non creano zone d’ombra permanenti e consentono di salvaguardare coltivazioni e pascoli sull’area sottostante con costi minimi di manutenzione del terreno.

Opportunità di mercato

Con il Quarto Conto Energia (D.M. 5 maggio 2011), il governo italiano ha introdotto una specifica gamma di incentivi per i progetti che impiegano moduli CPV.

La tariffa incentivante prevista dal Decreto per gli impianti a concentrazione è praticamente doppia rispetto a quella prevista per gli impianti tradizionali a terra. A titolo di esempio, nel secondo quadrimestre 2012 la tariffa incentivante per un impianto CPV con una potenza 200kWp ‹ P ‹1MW sarà di 0,298 €/kWh contro i 0,16 €/kWh previsti per un sistema tradizionale di uguale potenza.

Inoltre, il Quarto Conto Energia ha introdotto l’obbligo di registrazione per i grandi impianti a terra e un limite agli incentivi erogabili, mentre per i sistemi a concentrazione che entrano in esercizio prima della fine del 2012 sono previsti importanti vantaggi: tempi di realizzazione più brevi poiché non è richiesta l’iscrizione al registro del GSE e nessun limite di potenza installabile! Per cogliere l’opportunità rappresentata dai sistemi CPV, è anche possibile convertire le autorizzazioni già ottenute per le installazioni tradizionali a terra (previa verifica di fattibilità).