I sistemi fotovoltaici continuano ad espandersi più velocemente di qualsiasi altra fonte di energia rinnovabile grazie alla loro capacità di raccogliere in modo sostenibile, energia pulita e a basso costo dal sole. Le capacità fotovoltaiche di nuova installazione in Europa sono cresciute del 31% su base annua e hanno raggiunto i 9,2 GW nel 2017, secondo le prospettive del mercato globale 2018-2022 di SolarPower Europe. "Se l'Europa abbraccia pienamente l'allettante business case del solare a basso costo, nel 2022 il mercato potrebbe raggiungere i 39,1 GW".

Inoltre, i recenti progressi nelle soluzioni di accumulo di energia hanno stimolato la crescita delle installazioni di sistemi di batterie collegati al fotovoltaico. Con un così rapido aumento della diffusione della tecnologia dell'energia solare, aumenterà anche la produzione di rifiuti come i pannelli fotovoltaici dismessi. L'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili stima che i rifiuti di pannelli fotovoltaici ammonteranno a tra 1,7 e 8 milioni di t entro il 2030 e 60-78 milioni di t entro il 2050, cumulativamente. Il progetto CIRCUSOL, finanziato dall'UE, sta affrontando questa sfida sviluppando e dimostrando modelli di business del sistema prodotto-servizio (PSS) per il settore dell'energia solare.

PS, che si concentra sulla vendita di servizi e prestazioni anziché di prodotti, è generalmente visto come un mezzo per realizzare un'economia circolare, in cui l'attività economica è disaccoppiata dal consumo di risorse e gli sprechi sono ridotti al minimo. Il sito web del progetto spiega:"Oggi per impostazione predefinita, un fornitore vende nuovi pannelli fotovoltaici e batterie a un utente. L'utente gestisce quindi la generazione e lo stoccaggio dell'energia solare. Quando la loro vita utile nel sito raggiunge la fine, i PV/batterie entrano nel flusso dei rifiuti e vengono riciclati o smaltiti." E aggiunge:"In un modello PSS previsto da CIRCUSOL, un fornitore fornisce la generazione e lo stoccaggio di energia solare a un utente come servizio. Il fotovoltaico e le batterie sono installati presso il sito dell'utente, ma il fornitore resta titolare ed è responsabile del loro funzionamento ottimale. Quando la loro vita utile nel sito raggiunge la fine, il fornitore li riprende e decide se possono avere una seconda vita ed essere installati da qualche altra parte, o dovrebbero essere avviati al riciclaggio."

Sfide nel riciclaggio del fotovoltaico

Un team di ricercatori supportati da CIRCUSOL e PVMINDS, un altro progetto finanziato dall'UE, ha esaminato le questioni relative al riciclaggio del fotovoltaico, riparazione o ristrutturazione di moduli fotovoltaici dismessi o degradati e loro rimessa in servizio (moduli fotovoltaici di seconda vita). Lo studio è stato pubblicato sulla rivista "Progress in Photovoltaics". Indica il "considerevole know-how tecnologico e operativo nella gestione FV EoL [fine vita] che già esiste e si evolve continuamente nei mercati FV maturi". Lo studio aggiunge:"D'altra parte, La ricerca e lo sviluppo nella riparazione/rimessa a nuovo di moduli fotovoltaici dismessi e/o guasti rimane scarsa, e le migliori pratiche e i servizi commerciali per i test di affidabilità/ricertificazione e il commercio di moduli fotovoltaici di seconda vita non sono né standardizzati né consolidati in alcun PSS o modello di business."

Il progetto CIRCUSOL (Circular business models for the solar power industry) in corso convaliderà modelli di servizi solari circolari in Belgio, Francia e Svizzera con cinque manifestanti su larga scala nel residenziale, segmenti di mercato commerciale e dei servizi di pubblica utilità. Il progetto PVMINDS (bottom-up PV module energy yield and Integrated Affidability Model for Site-Specific Design Optimization) dovrebbe concludersi nel 2020. Sta sviluppando un modello di affidabilità bottom-up per modalità di guasto/degrado fotovoltaiche selezionate. L'affidabilità dei moduli fotovoltaici è fondamentale per la prevedibilità del rendimento energetico e la conseguente riduzione dei costi dell'elettricità.