Presso l’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta (OAVdA) nel vallone di Saint-Barthélemy a Lignan, situato a 1700m s.l.m., si è tenuta la decima campagna internazionale di misura comparativa di radiazione solare.

L’evento, organizzato da JRC con l’OAVdA ha coinvolto importanti Istituti di Ricerca, Università e aziende private provenienti da 5 paesi europei: Italia (RSE, Officina del Sole, Alitec, ENEA, JRC, Università degli studi Milano, EURAC), Spagna (QPV), Svizzera (SUPSI), Germania (PV-LAB), Belgio (The European Space Agency (ESA)).

RSE vi ha partecipato con Alessandro Minuto e Edoardo Celi (TGM).

Lo scopo dell’evento è il confronto delle misure rilevate dagli strumenti che ciascun ente utilizza normalmente nel proprio sito per la misura dell’irradianza solare globale, dell’irradianza solare diretta e del suo contenuto spettrale.

Poiché le misure di radiazione solare sono utilizzate sia per il calcolo dell’efficienza dei moduli fotovoltaici che per la stima della producibilità energetica attesa dal sito, tale confronto è di fondamentale importanza e di estremo interesse per l’industria e il mercato del fotovoltaico piano e del fotovoltaico a concentrazione dove la scarsa disponibilità di misure di radiazione diretta è particolarmente sentita.

L’Intercomparison ha preso in esame una vasta tipologia di apparecchiature quali piranometri, pireliometri, cavità, celle di riferimento e spettroradiometri. Tutti gli strumenti sono stati installati sul piano mobile di alcuni inseguitori solari che garantiscono il continuo allineamento tra la normale al piano mobile e la direzione dei raggi solari. La possibilità di poter eseguire le misure allo stesso tempo, nello stesso luogo e con tutti i dispositivi orientati perpendicolarmente al Sole permette la corretta valutazione degli scostamenti tra le misure rilevate con i vari strumenti.

RSE ha portato 8 solarimetri, di cui 4 piranometri per la misura di irradianza globale, tre pireliometri per la misura di irradianza diretta, uno spettroradiometro per la misura dello spettro solare diretto.  Inoltre, sono stati portati 5 sensori di puntamento solare (sviluppati e brevettati da RSE) che misurano l’errore di allineamento dell’inseguitore solare. Poiché RSE ha implementato nel firmware dei sensori la funzione di misuratore di irradianza solare diretta, i sensori hanno partecipato al confronto con gli altri strumenti misuratori di irradianza diretta. Inoltre, i sensori sono stati utili durante la campagna per verificare lo stato di allineamento dell’inseguitore solare durante le misure.

I risultati delle precedenti edizioni dimostrano che gli strumenti per la misura di irradianza globale e diretta (piranometri e pireliometri) necessitano di continue correzioni, anche se marginali, mentre le misure di spettro solare presentano incertezze significative per le quali il ricorso a simili iniziative risulta indispensabile per la corretta misura dell’irradianza spettrale.

RSE ha, inoltre, portato il dimostratore di un sistema d’inseguimento solare innovativo (sviluppato da RSE nell’ultimo triennio di Ricerca RdS) basato su attuatori a memoria di forma SMA, cioè molle costituite da leghe NiTi che, attivate termicamente tramite iniezione di corrente elettrica, consentono la movimentazione di un piano sul quale sono collocate delle celle a concentrazione CPV che convertono la luce solare diretta focalizzata da opportune lenti. Il sistema d’inseguimento solare innovativo ha il compito di mantenere le celle CPV allineate agli spot luminosi provenienti dalle lenti durante la giornata.  I test sono stati utili per dimostrare il corretto funzionamento del sistema di inseguimento solare anche a fronte di una considerevole escursione termica giornaliera del sito che potenzialmente avrebbe potuto influenzare negativamente l’accuratezza del controllo degli attuatori SMA.

La campagna svolta quest’anno è stata caratterizzata da condizioni meteo perfette per la taratura degli strumenti (cielo terso) che hanno permesso di raggiungere picchi di irradianza solare diretta superiori a 1000 W/m².

Foto 1: Strumentazione montata su un inseguitore solare per la misura della radiazione solare diretta (pireliometri e cavità)

Foto 2: Strumentazione installata su un inseguitore solare per la misura della radiazione solare globale (piranometri), dello spettro solare (spettroradiometri) e dell’allineamento solare (sensori di puntamento)

Foto 3: Strumenti per la misura dell’irradianza spettrale, tra cui lo spettroradiometro RSE

Foto 4: Vista frontale del dimostratore del sistema d’inseguimento integrato con attuatori SMA, costituito da 4 lenti che focalizzano la luce su 4 celle CPV ad alta efficienza posizionate su un piano mobile che trasla parallelamente al piano del sistema ottico

Durante l’evento è stato realizzato un servizio giornalistico da parte di una troupe della RAI (telegiornale regionale TGR) che è stato trasmesso in data 17/06/2022.