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Dati georeferenziati di radiazione solare, incluse distribuzioni spettrali: aggiornamenti al 2019

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Dati georeferenziati di radiazione solare, incluse distribuzioni spettrali: aggiornamenti al 2019

Il presente lavoro è stato dedicato al potenziamento della prima rete nazionale di misure spettrali di radiazione diretta normale (HELIOS) e all’ampliamento di una banca dati di radiazione globale sul territorio italiano, ottenuta sfruttando informazioni satellitari (RADSAF). Utilizzando i dati congiunti di produzione di un impianto fotovoltaico a concentrazione (CPV) e misure meteorologiche spettrali in un sito in Sardegna, si sono inoltre effettuate delle analisi preliminari di correlazione tra potenza e Radianza spettrale diretta (DNI). E’ stata svolta una collaborazione con i Partner del Task 16 dell’IEA PVPS che ha consentito di confrontare diversi modelli previsionali di produzione fotovoltaica per aree aggregate per zone di mercato e per l’intera nazione.

Nell’ultimo decennio ha avuto inizio la transizione energetica con una penetrazione sempre maggiore delle fonti rinnovabili nel panorama della produzione. Tra le fonti rinnovabili il solare è previsto in ulteriore crescita nei prossimi decenni a livello globale e in Italia, anche al fine di conseguire gli obiettivi di contenimento degli effetti dei cambiamenti climatici. In questo contesto, il fotovoltaico a concentrazione (CPV), per la sua elevata efficienza, potrebbe apportare un significativo contributo. Per poter individuare i luoghi più adatti all’installazione di nuovi impianti CPV, sulla base della disponibilità della risorsa primaria e per approfondire la conoscenza delle relazioni esistenti tra le differenti tipologie di celle CPV e la distribuzione spettrale della radiazione diretta normale alla superficie di captazione (SDNI), sarebbe opportuno avere delle misure SDNI affidabili su tutto il territorio italiano. Tali misure sono molto rare per gli elevati costi della strumentazione e la loro necessaria continua manutenzione. Si stanno pertanto sviluppando dei metodi di stima indiretta della SDNI, sulla base di informazioni meteorologiche, strettamente correlate alla SDNI.

Anche per la validazione di queste nuove metodologie sono richieste misure al suolo accurate. Per far fronte a queste richieste di dati spettrali di radiazione, anche nel 2019 RSE ha gestito e potenziato la prima rete nazionale di misure SDNI, effettuate dai partners del consorzio HELIOS.

Per incrementare le misure SDNI sulle zone d’Italia con un alto potenziale di sviluppo di CPV, RSE ha installato uno spettrofotometro nel cagliaritano, grazie ad una collaborazione con Sardegna Ricerche e Università di Cagliari, in un sito in cui sono installati moduli CPV sperimentali. In tal modo è stato possibile effettuare delle prime analisi di confronto tra dati di potenza e misure SDNI. I confronti hanno messo in luce l’importante effetto dei componenti atmosferici, come contenuto di acqua precipitabile, ozono, presenza di aerosol sulle distribuzioni spettrali di DNI e sulla conseguente produzione.

Questo tipo di studi fornisce indicazioni importanti per la ricerca di nuovi sistemi di stima o previsione della SDNI e, in parallelo, per sviluppare dei metodi di stima di produzione CPV, suggerendo quali siano i parametri determinanti per la produzione. Di conseguenza è necessario stimare e predire tali parametri con la maggiore accuratezza possibile per arrivare ad una buona previsione di produzione CPV.

E’ inoltre proseguito nel popolamento del database RADSAF contenente le stime di radiazione globale su piano orizzontale con dati satellitari, relative a tutto il territorio italiano, con risoluzione spaziale di 4,5 km e risoluzione temporale di 15 minuti, a partire dal 2005 ad oggi.

Nel corso di quest’anno sono stati messi a disposizione i dati di RADSAF per il programma internazionale Photovoltaic Power Systems Programme (PVPS) dell’IEA a supporto della penetrazione del fotovoltaico nel sistema elettro-energetico. La collaborazione con i Partner del Task 16 dell’IEA PVPS ha consentito di confrontare diversi modelli previsionali di produzione fotovoltaica per aree aggregate per zone di mercato e per l’intera nazione.

Infine, sempre a scopo di validazione di varie metodologie di stima e previsione di componenti della radiazione solare, si è inoltre mantenuta l’acquisizione dati e la gestione della stazione solare presso la sede RSE di Milano.

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