Pannelli solari pieghevoli: la novità che sfida la grandine e aumenta la resa

A cura di Roberto Zonca

Il prototipo della TU Graz combina inseguimento su due assi e protezione automatica dagli eventi estremi, mentre costi e durata restano il vero banco di prova

LA NOTIZIA IN BREVE – FLAPTrack prova a risolvere insieme due dei principali limiti del fotovoltaico avanzato: aumentare la produzione senza moltiplicare troppo la complessità meccanica e proteggere i moduli dagli eventi meteorologici più aggressivi. Il sistema sviluppato dalla TU Graz utilizza un inseguimento solare su due assi e può assumere automaticamente una configurazione protetta in caso di grandine, vento o neve.

I primi dati del dimostratore indicano una produzione media vicina al 40% in più rispetto ai pannelli fissi, con punte giornaliere del 56%, ma le simulazioni mostrano differenze marcate tra una località e l’altra. Il vero banco di prova sarà ora capire se maggiore resa, minori danni e riduzione dello sporco riusciranno a compensare costi, manutenzione e usura di una struttura molto più articolata rispetto a un impianto tradizionale.

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L’APPROFONDIMENTO – Un pannello fotovoltaico che durante il giorno segue il Sole, al tramonto può richiudersi e, quando arriva un temporale, porta le superfici più delicate al riparo dalla grandine. L’idea arriva dalla Graz University of Technology, in Austria, dove un gruppo di ricercatori guidato da Armin Buchroithner ha realizzato FLAPTrack, un sistema fotovoltaico a inseguimento solare capace di cambiare assetto in base alle condizioni atmosferiche.

Il primo impianto dimostrativo da 1,8 kWp, installato sul campus dell’università, ha fatto registrare finora un aumento medio della produzione vicino al 40% rispetto a pannelli fissi, con giornate nelle quali il vantaggio ha raggiunto il 56%. Ma il progetto punta a risolvere anche un altro problema, di questi tempi sempre più sentito: proteggere moduli che devono rimanere all’aperto per decenni da grandine, vento, neve e sporcizia.

Il pannello fotovoltaico cambia continuamente posizione

Il principio di FLAPTrack parte da una tecnologia già conosciuta nel settore fotovoltaico: l’inseguimento solare. Un impianto tradizionale mantiene i moduli nella stessa posizione per tutto l’anno. Un tracker, invece, modifica il loro orientamento per seguire lo spostamento apparente del Sole nel cielo e mantenere più favorevole l’angolo con cui la radiazione raggiunge le celle.

FLAPTrack compie questo movimento su due assi. Può quindi ruotare orizzontalmente e modificare contemporaneamente l’inclinazione dei moduli. La rotazione orizzontale sfrutta una trasmissione a cinghia che corre lungo una guida circolare vicina al terreno. Un attuatore lineare controlla invece l’altro movimento e svolge una seconda funzione: quando serve, richiude le due sezioni dell’impianto faccia contro faccia.

I ricercatori che hanno sviluppato il progetto austriaco hanno evitato una proliferazione di motori, attuatori e meccanismi separati. Lo stesso componente utilizzato per orientare verticalmente i pannelli interviene anche quando il sistema deve assumere la posizione protetta.

Buchroithner definisce questo attuatore la “core innovation”, l’innovazione centrale del progetto. Il meccanismo deriva da un brevetto depositato dalla TU Graz nel 2020 e concesso a livello europeo nel novembre 2022. Il brevetto descrive una struttura fotovoltaica pieghevole e orientabile nella quale due sezioni possono richiudersi l’una verso l’altra.

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Con l’arrivo della grandine l’impianto fotovoltaico si richiude da solo

La configurazione più particolare si attiva automaticamente quando il tempo peggiora. FLAPTrack comunica con una stazione meteorologica locale e utilizza anche modelli regionali di previsione. Se il sistema rileva l’avvicinarsi di condizioni pericolose, porta le due sezioni fotovoltaiche una contro l’altra e le abbassa vicino al terreno.

Le superfici anteriori dei moduli finiscono così all’interno di una struttura chiusa. La parte posteriore può ricevere un’ulteriore protezione attraverso una rete antigrandine relativamente economica. La stessa posizione riduce anche la superficie che il vento può colpire.

Rispetto ai comuni tracker sul mercato l’approccio utilizzato da FLAPTrack presenta alcune particolarità. Alcuni sistemi commerciali reagiscono alla grandine portando i moduli a inclinazioni molto elevate. Nextracker, per esempio, ha sviluppato una posizione di sicurezza fino a 75 gradi, mentre ARRAY Technologies arriva a 77 gradi con il sistema Hail XP. In quei casi l’obiettivo consiste nel ridurre la violenza dell’impatto modificando l’angolo con cui il chicco colpisce il vetro. FLAPTrack si spinge oltre: le superfici fotovoltaiche si chiudono l’una verso l’altra e si nascondono all’interno della struttura.

Con la diffusione di impianti fotovoltaici sempre più grandi, anche il rischio legato agli eventi meteorologici estremi ha assunto un peso economico crescente. La grandine può rompere il vetro, ma può anche provocare danni meno evidenti alle celle. Microfratture e altri difetti possono emergere successivamente attraverso perdita di potenza, hotspot o deterioramento accelerato.

Un rapporto pubblicato nel dicembre 2025 dall’IEA Photovoltaic Power Systems Programme dedica infatti ampio spazio agli effetti degli eventi meteorologici estremi sugli impianti e distingue i danni catastrofici da quelli che inizialmente rimangono nascosti ma accorciano la vita utile del sistema.

Tutto ciò ha spinto anche la normativa tecnica ad alzare l’attenzione. La specifica internazionale IEC TS 63397:2022 introduce prove aggiuntive per i moduli destinati ad aree dove la grandine può generare sollecitazioni superiori a quelle coperte dalla normale qualificazione IEC 61215.

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FLAPTrack produce quasi il 40% di energia in più

La protezione dalle intemperie rappresenta soltanto uno dei vantaggi di FLAPTrack. Durante le giornate normali l’impianto cerca soprattutto di estrarre più energia dalla stessa superficie fotovoltaica. La TU Graz riferisce che il prototipo ha prodotto finora quasi il 40% di energia in più rispetto a moduli installati in posizione fissa. In alcune giornate il vantaggio ha raggiunto il 56%.

Il pannello produce di più soprattutto perché segue il Sole su due assi. La possibilità di richiudersi aggiunge altri vantaggi, perché limita l’accumulo di neve e sporcizia e può ridurre alcune cause di perdita della produzione. Il risultato più interessante potrebbe riguardare però il momento in cui arriva quell’energia.

Secondo Buchroithner, nelle ore del mattino e della sera il sistema sperimentale riesce a produrre più del doppio rispetto a un impianto tradizionale fisso. In quelle fasce il Sole si trova basso sull’orizzonte e un modulo immobile riceve la radiazione con un angolo meno favorevole. Il tracker può invece continuare a orientarsi verso la sorgente luminosa.

Il vantaggio potrebbe avere conseguenze che vanno oltre il numero totale di chilowattora generati nell’arco dell’anno. Molti impianti fotovoltaici raggiungono il massimo della produzione nelle ore centrali della giornata. Estendere una quota maggiore della produzione verso mattina e sera può distribuire meglio l’energia disponibile, aumentare l’autoconsumo e cambiare il modo in cui lavorano batterie e inverter.

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Uno studio scientifico chiarisce il dato sulla produzione energetica

I primi risultati del prototipo arrivano dopo diversi anni di lavoro teorico. Nel 2025 Buchroithner e altri quattro ricercatori di TU Graz, Utrecht University e University of California San Diego hanno pubblicato su Renewable and Sustainable Energy Reviews uno studio peer-reviewed dedicato proprio a questa architettura. Gli autori hanno confrontato differenti sistemi fotovoltaici attraverso simulazioni condotte su dati meteorologici relativi al periodo 2011-2020.

I risultati aiutano a chiarire meglio il quadro. A Graz, per esempio, le simulazioni indicavano per la configurazione FLAP con moduli monofacciali un vantaggio del 22,8% rispetto a un impianto fisso monofacciale orientato con inclinazione ottimale. La configurazione bifacciale saliva al 33,5%. Introducendo nel modello anche l’ipotesi di eliminare le perdite dovute a neve e sporcizia, il vantaggio arrivava al 36,2%.

A San Diego il modello stimava circa +23,4% per il FLAP monofacciale e +30,5% per quello bifacciale. La situazione cambiava radicalmente sulle montagne austriache. A Sonnblick, dove neve e forte riflessione della luce da parte del terreno favoriscono particolarmente questa architettura, le simulazioni arrivavano al 52% con moduli bifacciali e al 55,1% includendo le ulteriori riduzioni delle perdite. A Obertauern il valore corrispondente raggiungeva il 46,7%.

Il 40% annunciato dalla TU Graz rappresenta quindi il risultato medio osservato finora sul dimostratore, mentre lo studio precedente mostra quanto la resa possa cambiare da un luogo all’altro. Latitudine, altezza del Sole, presenza di neve, caratteristiche del terreno, polvere, clima e scelta tra moduli monofacciali e bifacciali possono spostare parecchio il risultato finale.

Domande e risposte Altri chiarimenti utili sui moduli utilizzati, sui vantaggi del bifacciale, sui test già eseguiti e sull’automazione di FLAPTrack. Apri Chiudi

• Tecnologia

  FLAPTrack ha bisogno di pannelli fotovoltaici speciali?

  Il principio non dipende da nuove celle solari o da pannelli flessibili. Il dimostratore realizzato a Graz utilizza quattro moduli fotovoltaici bifacciali per una potenza complessiva di circa 1,8 kWp. L’innovazione principale si trova nella struttura meccanica che orienta e richiude i pannelli, non nella tecnologia delle celle.

  Il prototipo combina inoltre componenti progettati appositamente con elementi e profilati standard. Questo aspetto potrebbe risultare importante in futuro per semplificare costruzione e manutenzione del sistema.

• Moduli bifacciali

  Perché i pannelli bifacciali possono essere particolarmente adatti a FLAPTrack?

  Perché possono raccogliere radiazione solare anche dalla faccia posteriore. Oltre alla luce che colpisce direttamente la parte anteriore, un modulo bifacciale sfrutta una quota della radiazione riflessa dal terreno e dagli oggetti circostanti.

  Il vantaggio cresce soprattutto dove il terreno riflette molta luce. La neve, per esempio, può creare un’albedo elevata e rendere più utile la superficie posteriore del modulo. È uno dei motivi per cui le simulazioni di FLAPTrack mostrano risultati particolarmente interessanti in alcuni ambienti montani e ad alta latitudine.

• Test

  Il prototipo è stato provato soltanto in condizioni meteorologiche favorevoli?

  No. Le verifiche funzionali hanno riguardato anche condizioni di gelo e sollecitazioni dovute al vento. La documentazione tecnica della TU Graz riferisce test sul meccanismo di apertura e chiusura e prove per verificare l’idoneità della struttura in presenza di basse temperature e carichi eolici.

  Non si tratta ancora di una dimostrazione della durata per 20 o 30 anni, ma significa che il sistema ha già affrontato verifiche meccaniche che vanno oltre il semplice funzionamento in condizioni ideali.

• Superficie

  Per produrre più elettricità FLAPTrack deve utilizzare anche più pannelli?

  No. L’obiettivo dell’inseguimento solare è ottenere più energia dagli stessi moduli. Un pannello fisso riceve la luce con un angolo che cambia continuamente nel corso della giornata. Un tracker cerca invece di mantenere un orientamento più favorevole rispetto al Sole.

  Il vantaggio consiste quindi nell’aumentare i chilowattora prodotti dalla superficie fotovoltaica installata, senza dover necessariamente aggiungere altri moduli. Questo può diventare interessante dove i pannelli rappresentano una parte rilevante del costo o dove esistono limiti alla superficie disponibile.

• Automazione

  FLAPTrack deve essere aperto, orientato e richiuso manualmente?

  No. Il prototipo è stato progettato per gestire autonomamente i movimenti. Il sistema di controllo modifica l’orientamento dei moduli durante la giornata e raccoglie contemporaneamente dati sul funzionamento dell’impianto.

  Per la protezione meteorologica utilizza inoltre informazioni provenienti da una stazione locale e da modelli regionali di previsione. In questo modo il passaggio alla posizione protetta può avvenire senza richiedere l’intervento diretto del proprietario o di un operatore.

Neve e polvere diventano parte del vantaggio

In una zona innevata un pannello può perdere produzione anche quando il cielo torna sereno. Basta uno strato di neve sopra le celle per impedire alla radiazione solare di raggiungerle. Un tracker tradizionale può favorire lo scivolamento aumentando l’inclinazione, mentre FLAPTrack cerca di evitare che la neve si depositi direttamente sulla superficie attiva quando l’impianto si trova nella posizione chiusa.

Le simulazioni pubblicate nel 2025 mostrano infatti i vantaggi maggiori nelle località con nevicate consistenti. Rispetto a un tracker convenzionale a due assi, il modello attribuisce a FLAP un ulteriore guadagno di circa 8-12% a Obertauern e Sonnblick e del 2-4% a Graz e Trondheim, dovuto soprattutto alla gestione della neve.

Anche la polvere entra nell’equazione. Quando le due metà si muovono tra loro durante apertura e chiusura, il sistema può integrare soluzioni di pulizia automatica. Il progetto finanziato dall’Austrian Research Promotion Agency indica proprio la riduzione dello sporcamento e l’allungamento degli intervalli di pulizia tra i vantaggi potenziali del progetto.

Qui le prove sul campo dovranno però stabilire quanto del beneficio teorico si tradurrà in risultati reali. Nello studio del 2025 gli autori ipotizzavano una perdita per sporcamento del 2% nei pannelli tradizionali e la sua completa eliminazione con FLAP. Gli stessi ricercatori riconoscono che il livello di sporcamento cambia molto tra un ambiente e l’altro e che il vantaggio reale richiede verifiche sperimentali.

Il vecchio limite dei tracker a due assi

L’inseguimento solare su due assi esiste da decenni. Quando i pannelli fotovoltaici costavano molto, aveva senso spendere di più nella meccanica per ottenere la massima quantità possibile di energia da ogni modulo. Con il crollo del prezzo del fotovoltaico, la situazione economica è cambiata.

Nei grandi impianti hanno conquistato spazio soprattutto i tracker a un asse: hanno una meccanica più semplice e offrono un buon compromesso tra produzione aggiuntiva e costo. I sistemi a due assi richiedono invece strutture capaci di sostenere i pannelli anche quando il vento esercita forze importanti su una superficie inclinata.

FLAPTrack modifica proprio questo equilibrio. Invece di costruire una struttura sempre più pesante per resistere alle condizioni peggiori mantenendo i pannelli completamente esposti, gli ingegneri li portano in una posizione più protetta quando arriva il maltempo. È un cambio di logica. Ridurre il carico ancor prima di doverlo sopportare.

Tale filosofia può consentire un alleggerimento anche importante di alcune parti della struttura. Il prototipo della TU Graz contiene infatti numerosi sensori che misurano vento, condizioni meteorologiche, produzione e usura. I ricercatori useranno questi dati anche per capire quanta massa potranno eliminare senza compromettere sicurezza e durata.

Il successo di FLAPTrack si giocherà su costi e durata

La meccanica aggiuntiva porta inevitabilmente il confronto sul terreno economico. Nel lavoro scientifico del 2025 gli autori riportavano una stima indicativa di circa 450.000 dollari per MWp per la struttura FLAP, contro circa 400.000 dollari per un tracker tradizionale a due assi, 120.000 per un tracker monoasse e 70.000 per una struttura fissa. Si tratta di stime utilizzate nello studio, riferite alla struttura di supporto e quindi lontane dal rappresentare un preventivo commerciale per un futuro impianto FLAPTrack.

Da allora il progetto ha compiuto un passaggio decisivo: dalla simulazione a un impianto dimostrativo realmente funzionante. Il programma FLAPTrack, sostenuto dalla ricerca energetica austriaca, si è sviluppato tra febbraio 2025 e luglio 2026 proprio con lo scopo di verificare funzionalità, affidabilità e sostenibilità economica della soluzione. Il progetto punta a mantenere basso il numero dei componenti mobili e a sfruttare l’attuatore multifunzione per contenere complessità e manutenzione.

Adesso servono soprattutto dati sulla durata. Un pannello fotovoltaico può rimanere in funzione per 25 o 30 anni. Un sistema che apre, inclina, ruota e richiude i moduli migliaia di volte dovrà dimostrare che cerniere, cinghie, giunti, attuatori e sensori riescono a sostenere cicli ripetuti, sbalzi di temperatura, pioggia, polvere e gelo senza trasformare il vantaggio energetico in costi di manutenzione.

Gli autori dello studio indicavano infatti la durata del sistema tra gli aspetti ancora da validare sperimentalmente. Sul dimostratore oggi in funzione, TU Graz sta raccogliendo proprio dati relativi all’usura oltre a quelli su vento, meteo e produzione.

Il vantaggio cambia molto tra Alpi e Mediterraneo

FLAPTrack potrebbe trovare la sua applicazione migliore proprio dove un normale impianto fotovoltaico incontra le condizioni più difficili. Alle alte latitudini il Sole rimane più basso sull’orizzonte e il tracking diventa più prezioso. In montagna entrano in gioco neve e forte albedo: il terreno innevato riflette una quota importante della radiazione e può rendere particolarmente interessanti i moduli bifacciali. Nelle zone colpite frequentemente da grandine e vento, il valore economico della protezione potrebbe sommarsi al guadagno energetico.

In un’area mediterranea il quadro cambia. Neve e basse altezze solari incidono meno, mentre diventano più importanti l’inseguimento durante le molte ore di cielo sereno, la gestione della polvere e la protezione da grandinate intense.

Per questo sarebbe fuorviante trasformare il +40% in una promessa universale. Le simulazioni mostrano vantaggi vicini al 20-25% in alcune configurazioni e superiori al 50% nelle condizioni alpine più favorevoli. La resa dipende quindi dal luogo, dal clima, dal tipo di modulo e dalle caratteristiche dell’impianto.

La vera prova arriverà dopo qualche anno all’aperto

FLAPTrack ha ormai superato la fase della semplice idea. Esiste un brevetto, esiste uno studio scientifico peer-reviewed e soprattutto esiste un prototipo reale che produce elettricità sul tetto della TU Graz. I primi risultati indicano un incremento di produzione significativo e mostrano che un impianto a due assi può anche assumere una posizione protetta in pochi movimenti.

Per stabilire se la tecnologia potrà competere con pannelli fissi e tracker monoasse bisognerà misurare la produzione lungo stagioni complete, verificare la precisione delle previsioni meteorologiche, osservare l’usura della meccanica, calcolare i costi di manutenzione e capire quanto la protezione da grandine, neve e vento riesca effettivamente a prolungare la vita dei moduli.

C’è poi un elemento economico difficile da valutare con il solo prezzo iniziale. Un impianto che costa di più ma produce più energia al mattino e alla sera, richiede meno pulizie e subisce meno danni durante gli eventi estremi potrebbe recuperare una parte della maggiore spesa durante la propria vita operativa. In aree esposte alla grandine potrebbe entrare nel calcolo persino il costo assicurativo.

Roberto Zonca

Roberto Zonca è giornalista professionista, attivo nell’informazione digitale dal 2000. Ha lavorato per oltre venticinque anni nella redazione di Tiscali News, testata considerata tra le esperienze storiche del giornalismo online italiano, nata nella stagione pionieristica del web e cresciuta insieme alla trasformazione digitale del Paese. Oggi dirige GiornaleTecnologico.net.