Ombreggiamento Fotovoltaico, problemi e scarsa resa

NEWS DI Impianti rinnovabili
L'ombreggiamento, anche localizzato, dei pannelli fotovoltaici può provocare danni irreversibili nonché problemi reali di malfunzionamento e scarsa resa.
17 Ottobre 2011 ore 17:53
Ing. Vincenzo Granato

L'Analisi dell'ombreggiamento è uno dei passi fondamentali della progettazione e dell'installazione dei pannelli fotovoltaici; più specificatamente, l'analisi clinometrica, da effettuare sul luogo di installazione dei moduli, descrive l'orizzonte visto dai pannelli fotovoltaici, evidenziando la possibilità, nel corso dell'anno, di ombreggiamento degli stessi da parte di macro oggetti come montagne, colline, rilievi in generale, alberi, etc.

fotovoltaicoAltri tipi di ombreggiamenti possono essere quelli localizzati e quelli permanenti: i primi sono dovuti ad oggetti di dimensioni minori dei precedenti, quali antenne, comignoli, camini generalmente posti nelle vicinanze immediate del generatore costituito dai pannelli fotovoltaici; gli ombreggiamenti permanenti, invece, sono dovuti a caratteristiche e prospetti degli edifici non modificabili.

Nella maggior parte dei casi pratici, tali condizioni sconsigliano la realizzazione dell'impianto, a meno di una attenta e realistica valutazione del rapporto costi-benefici dello stesso che indichi una contenuta limitazione della produzione a causa degli ombreggiamenti; altri fenomeni non trascurabili, in termini di limitazione della produzione di un impianto fotovoltaico , sono l'accumulo di vari materiali, sulle superfici, quali polveri, smog, foglie sostanze biologiche prodotte dai volatili etc.


Ombreggiamenti localizzati e hotspot


In prima approssimazione le celle di materiali semiconduttoriche costituiscono i pannelli fotovoltaici, che, collegati tra loro, costituiscono una o più stringhe e che a loro volta formano il generatore fotovoltaico, possono essere viste come dei generatori di corrente che erogano complessivamente una corrente continua, dell'ordine di vari Ampere, che insieme alla tensione, dell'ordine di una decina di Volt, vengono trasformate dall'inverter in grandezze alternate con valori adeguati alle reti che ricevono e distribuiscono tale energia .

operaioTra i fenomeni di ombreggiamento sopra descritti, quello più pericoloso ai fini dell'integrità dell'impianto oltre che in termini di limitazione di produzione di energia, è l'ombreggiamento locale o localizzato, prodotto sui pannelli, ad esempio dalla presenza di una foglia.

Le celle che ricadono nelle zone di ombreggiamento locale non si comportano più come dei generatori di corrente ma come un semplice carico, una resistenza elettrica, che si riscalda in seguito all'attraversamento della corrente prodotta dalle altre celle, piccoli generatori di corrente continua; l'eccessivo surriscaldamento di una cella, detto hot spot, può produrre la rottura della cella e la conseguente rottura del modulo o pannello a cui appartiene.

puliziaGli ombreggiamenti, o la presenza di macchie di sporco locali zzate, possono produrre un altro fenomeno che può inficiare notevolmente la produzione dei generatori fotovoltaici, il mismatching; in genere, i moduli installati in serie tra loro, per formare le stringhe, si adeguano tutti allo stesso livello di produzione di energia se uno di essi, a causa di ombreggiamenti locali, produce in misura minore rispetto agli altri.

Tale tipo di problema può essere ovviato con un semplice piano di manutenzioneordinaria dei pannelli, soprattutto nelle zone con presenze significative di smog, polveri o foglie e volatili.

Il mismatching, in altri casi, può essere prodotto dall'accoppiamento di moduli fotovoltaici con diversa potenza o diversa tolleranza di potenza, tra loro.

riproduzione riservata
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