Monitoraggio impianto fotovoltaico: performance e sviluppi

La rivoluzione energetica sta portando ad una continua espansione delle centrali solari fotovoltaiche. Si stima che nel 2020 l’energia prodotta da impianti eolici e solari sia aumentata del 45 percento a livello globale e questo nonostante la pandemia.Con l'aumento della produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici, diventerà sempre più importante monitorare le performance di funzionamento degli impianti tramite un sistema di monitoraggio, al fine di mantenerli in buono stato e sfruttare al massimo il loro potenziale grazie ad interventi di manutenzione mirati e di riammodernamento tecnologico dei componenti.

Monitoraggio e Acquisizione dei dati

Formato da una tecnologia IoT, cioè da componenti sia hardware che software, il sistema di monitoraggio di un impianto fotovoltaico permette di analizzarne le performance ed aiuta a comprenderne a fondo i punti di forza e quelli di debolezza.

Stabilire dei punti di riferimento permette quindi di capire dove è possibile intervenire sull'impianto valutando immediatamente costi/benefici di un intervento di manutenzione straordinaria. In quest’ottica Manni Energy ha sviluppato un proprio sistema di monitoraggio, chiamato MEVision.

Il monitoraggio costante dell'impianto effettuato dai nostri tecnici specializzati, ci permette di scoprire subito dove l'impianto fotovoltaico sta producendo meno o presenta delle criticità.

I fattori principale che influiscono sulle performance sono:

• Sporco. L'accumulo di polvere sui pannelli solari riduce l'efficienza del sistema fotovoltaico.
  In caso di sporco la pioggia può migliorare l'efficienza di qualche punto percentuale, ma non sostituisce un accurato lavaggio meccanico programmato.
  
  
• Inverter. Questi dispositivi elettronici convertono la corrente in CC generata dai moduli fotovoltaici in corrente in AC adatta per l’immissione alla rete.
  Un corretto monitoraggio dei dati di funzionamento e un’analisi preventiva che preveda l’uso di una termocamera possono identificare i problemi da correggere prima di un guasto dell'inverter che potrebbe comportare una grave perdita di produzione.
  
  
• Sistemi di inseguimento. I sistemi di inseguimento consentono ai pannelli fotovoltaici di muoversi seguendo la posizione del sole massimizzando l’irraggiamento incidente sulla superficie dei moduli.
  Controllare e calibrare i sistemi di inseguimento periodicamente consente di mantenere ottimizzate le performance dell’impianto.
  
  
• Gestione della vegetazione. La crescita incontrollata della vegetazione può creare zone di ombreggiatura delle stringhe, generare hot spot e rischi di incendio.
  Anche in questo caso è necessario programmare una serie di interventi preventivi al fine di evitare perdite di produzione o danni all’impianto.
  
  
• Rapporto di prestazione. Il Performance Ratio (PR) è un parametro chiave in una centrale fotovoltaica. Il PR valuta le performance dell’impianto in base all’irraggiamento. Valori inaspettati possono essere generati da guasti o degrado inatteso di uno o più componenti.
  Il PR può essere utilizzato per confrontare i sistemi fotovoltaici indipendentemente dalle dimensioni e dalla risorsa solare.
  Una percentuale di PR che varia da circa il 77 percento in estate all'82 percento in inverno (con una PR media annua dell'80 percento) non è insolita per un impianto solare fotovoltaico ben progettato, tenuto conto anche di parametri come l’età dell’impianto, le condizioni ambientali, la modalità di installazione, l’ubicazione e la tecnologia utilizzata.

Revamping o Repowering

Grazie ai dati raccolti dal sistema di monitoraggio e a visite specialistiche in sito, in caso di perdite di performance Manni Energy è in grado di valutare interventi di revamping o repowering con lo scopo di ripristinare la massima produttività dell’impianto o anche aumentarla.

Sono interventi di rifacimento, ammodernamento e ampliamento dell’impianto fotovoltaico che hanno l'obiettivo di preservare o addirittura migliorare la produzione del fotovoltaico nel tempo e permettere così al proprietario di continuare a sfruttare il proprio impianto al massimo e di guadagnare con l'energia prodotta e gli incentivi.

Cosa è il Revamping?

Il Revamping è un intervento di efficientamento dell’impianto. Consiste nel sostituire i componenti difettosi od obsoleti per ripristinare la potenza iniziale e ottimizzare la produzione senza aumentare la potenza.

Ad esempio se si riscontra una riduzione di produttività a seguito di un problema sui moduli, si può procedere con un'analisi della perdita in termini di energia e, qualora necessario, con la mappatura dei moduli poco performanti.
Questo permette di fare una stima delle spese e dei benefici in termini di redditività per la sostituzione dei moduli deteriorati.

Nel caso in cui l'intervento di Revamping porti ad un aumento complessivo della potenza dell'impianto, ricordiamo che il GSE, al fine del mantenimento degli incentivi, tollera massimo il 5% in più per impianti sotto i 20kW di potenza e l'1% in più per impianti sopra i 20 kW di potenza.

Cosa è il Repowering?

Il Repowering consiste in un intervento di revamping e di aumento della potenza grazie alla possibilità di aggiungere altri moduli negli spazi rimasti liberi dalla sostituzione dei vecchi moduli inefficienti.

Se si dispone di un impianto relativamente datato, questa operazione è consigliata onde evitare di vanificare l’investimento intrapreso, soprattutto se l’azienda consuma molta energia.

Il Repowering è consigliato principalmente per due motivi:

• Permette di sostituire vecchi ed inefficienti pannelli con altri di nuova tecnologia che nel frattempo hanno aumentato le performance.
  
  
• Permette, a parità di superficie, di aumentare la potenza di produzione complessiva installando un numero maggiore di pannelli dal momento che questi di ultima generazione sono più efficienti. L’aumento della potenza non viene incentivata.

Ottimizzare la produzione

Ripristinare la produzione ottimale dell'impianto porta a massimizzare gli incentivi che si ricevono dal GSE: poiché l'incentivo del conto energia viene pagato per ogni kWh di energia prodotto, ripristinare e ottimizzare la produttività significa produrre più kWh ed incassare più incentivi.

In questo senso è possibile calcolare il ritorno dell'investimento nell'intervento di revamping e repowering dell'impianto: da un lato si calcolano i maggiori ricavi generati dalla maggiore produttività e dall'altra i costi dell'intervento.

Per maggiori informazioni sui servizi Manni Energy visita il sito.