Calcolo della produzione di un impianto fotovoltaico: come viene fatto?

Esempio produzione impianto fotovoltaico

Uno dei passaggi cruciali nello sviluppo di un impianto fotovoltaico è la determinazione dell’energia prodotta.

Questa energia, misurata in chilowattora (o “kilowattora”, abbreviato in kW·h o kWh) viene successivamente venduta generando gli introiti del progetto.

Un errore nel calcolo della produzione può dunque avere effetti disastrosi – sovrastimandola si potrebbe considerare redditizio e fattibile un progetto che invece non lo è.

Esistono vari software che permettono di calcolare la produzione con un livello di precisione standard.

Il più diffuso in Europa è probabilmente PVSyst, che è stato sviluppato in Svizzera da un gruppo di fisici ed ingegneri molti anni fa. Ci sono comunque varie alternative, sia a pagamento che gratuite (pvPlanner, SolarPro, etc.).

Il software richiede vari input – tra i principali ci sono:

  • Posizione geografica
  • Dati metereologici
  • Tipo di pannelli
  • Pannelli monofacciali o bifacciali
  • Uso di trackers (“inseguitori” che ruotano durante la giornata il pannello per fargli avere sempre l’angolo corretto)
  • Tipi di inverter
  • Ombreggiamento

Partendo da questi dati il software calcolerà la produzione attesa nei differenti mesi dell’anno.

Calcolerà inoltre le perdite. Ne esistono di vario tipo – tra le principali:

  1. Perdite nei cavi di bassa e media tensione
  2. Perdite negli inverter
  3. Perdite nei trasformatori
  4. Perdite per degradazione del pannello. I pannelli solari tendono ad essere sempre meno efficienti con il tempo. Queste perdite sono causate dall’inevitabile decadimento delle prestazioni dei moduli FV durante il funzionamento a temperature superiori di 25°C, temperatura Standard di riferimento alla quale è determinata l’efficienza nominale di un modulo FV
  5. Perdite per ombreggiamento. Si tratta delle perdite causate dall’ombreggiamento reciproco tra i filari di moduli FV. I moderni sistemi di inseguimento solare mono-assiale con strategia di inseguimento solare  “back-tracking” permettono di minimizzare tale voce di perdita
  6. Perdite per mismatch. Sono le perdite causate dalle caratteristiche elettriche non perfettamente identiche dei varimoduli FV
  7. Perdite nei servizi ausiliari. Si tratta della potenza perse consumata da cabina, sistema di videosorveglianza, sistema di tracker, etc.

Qui sotto potete vedere un esempio delle perdite in un impianto.

Esempio di calcolo delle perdite con PVSyst in un impianto di 1 MW

È possibile inoltre effettuare delle analisi di tipo probabilistico – simulare cioè la produzione in scenari che hanno differenti possibilità di materializzarsi.

Ad esempio, lo scenario P90 sarebbe quello che si materializza il 90% delle volte. Avrebbe quindi una produzione minore di uno scenario alternativo P50 (che si presenta solo nel 50% dei casi).

Evidentemente, quanto maggiore la confidenza richiesta al calcolo quando minore sarà la produzione (in quanto esistono vari fattori di incertezza che devono essere tenuti in conto).

Nell’immagine sottostante potete vedere un esempio della dispersione dei risultati per vari valori di P.

Variazione della produzione in un impianto solare

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