CESI sta conducendo un’attività di ricerca e sviluppo, rivolta all’utilizzo di Sistemi di generazione ad energia fotovoltaica, nell’ambito del progetto GEN21 – sottoprogetto RINN, della Ricerca per il Sistema Elettrico (RdS). Il solare fotovoltaico costituisce certamente un settore in cui la ricerca e l’innovazione, a vari livelli, possono contribuire significativamente alla riduzione dei costi e al miglioramento sia delle prestazioni sia dell’affidabilità di questi sistemi di generazione elettrica, con benefici anche per il Sistema Elettrico Italiano. Considerando inoltre che il grado di penetrazione, nel territorio nazionale, di una nuova tecnologia come quella fotovoltaica non dipende unicamente da fattori tecnico-economici, ma investe anche altri aspetti, legati all’accettazione delle soluzioni proposte da parte dei soggetti di volta in volta interessati, la ricerca è orientata principalmente all’individuazione e allo sviluppo di un adeguato ventaglio di soluzioni tecnologiche in grado di soddisfare le esigenze degli utilizzatori di impianti fotovoltaici, ma anche all’analisi e alla presentazione delle prestazione energetiche e dell’affidabilità di impianti già installati e da tempo operanti nel Sistema Elettrico Italiano. Proprio la diffusione di questi risultati fornirà ai potenziali utilizzatori di impianti fotovoltaici (proprietari, responsabili tecnici di enti pubblici, gestori di reti elettriche, responsabili di programmi di incentivazioni per la diffusione di questi impianti, …) una maggiore conoscenza sull’affidabilità nel tempo di questi impianti di generazione e sul loro comportamento all’interno del sistema elettrico nazionale, rimuovendo per quanto possibile le diffidenze legate ad una tecnologia finora poco conosciuta e alle peculiari caratteristiche che li rendono distribuiti sul territorio. L’attività di monitoraggio sta suscitando un notevole interesse internazionale, come è anche evidenziato dall’esistenza di importanti programmi di ricerca, a cui il CESI è stato chiamato a collaborare per le proprie competenze tecniche, quali il Working Group Photovoltaic Plant Monitoring (promosso dall’UE DG TREN) e i Task 1 e Task 10 del Photovoltaic Power Systems Agreement PVPS (promosso dall’IEA, International Energy Agency). Le attività svolte nell’ambito di questa ricerca, milestone 5.1.3.2 del progetto GEN21, sono descritte in due relazioni: Attività A – Valutazione delle prestazioni di sistemi fotovoltaici mediante elaborazione dei loro dati di funzionamento (oggetto del rapporto A5010818); Vengono presentati i risultati della valutazione delle prestazioni di impianti fotovoltaici, effettuata per valutarne l’affidabilità e la competitività economica, utilizzando metodi classici, del tipo di quelli contenuti

nella norma CEI EN 61724 e nei documenti emessi dal Task II dell’IEA PVPS; Attività B – Confronto delle prestazioni dei componenti di un impianto funzionante da circa 20 anni (oggetto del rapporto A5011689); La valutazione delle prestazioni di impianti fotovoltaici viene integrata da un innovativo metodo di confronto delle prestazioni di componenti installati in campo e funzionanti da circa 20 anni con altri componenti di nuova generazione, installati nel medesimo sito. L’attività A prosegue lo studio che il CESI ha avviato da tempo, nell’ambito della Ricerca di Sistema per il Settore Elettrico, sull’affidabilità dei sistemi fotovoltaici e costituisce un arricchimento dei dati disponibili (per lo più dal 2000 al 2005, ma per alcuni impianti sono disponibili periodi più ampi). La valutazione delle prestazioni di impianti fotovoltaici è stata effettuata, nel corso di questo lavoro, proseguendo il monitoraggio e la valutazione delle prestazioni di diversi impianti fotovoltaici (quasi 50) al variare delle caratteristiche progettuali e del sito di installazione, su tutto il territorio nazionale. Il confronto delle prestazioni è effettuato sia sulla base di parametri elettrici usualmente utilizzati (bilanci energetici, stabilità di tensione e frequenza, qualità del servizio elettrico fornito), sia sulla base di altri indicatori innovativi sviluppati e/o individuati nel corso di quest’attività. I dati provenienti dagli impianti sono raccolti in modo differente e quindi sono disponibili in formato non omogeneo. Le differenze riguardano principalmente il tipo di acquisizione dati (automatica o manuale) e il tipo di apparecchiatura utilizzata (data logger, PC con schede di acquisizione, contatori, etc). E’ stato quindi necessario immettere i dati caratterizzanti gli impianti in una banca dati, mediante un software (PVCALC) appositamente sviluppato. Questo software consente l’elaborazione dei dati degli impianti in esame, essendo in grado di leggere i dati nei diversi formati disponibili, e la presentazione di risultati tra loro confrontabili. Il software, utilizzabile tramite rete Internet da parte di utenti e operatori, presenta fra l’altro le seguenti funzionalità: gestione dell’anagrafica degli impianti fotovoltaici con visualizzazione nelle pagine pubbliche di un sottoinsieme delle principali caratteristiche tecniche dell’impianto popolamento automatico per gli impianti con SAD automatici o aggiornamento con immissione dei dati via web per gli impianti con i contatori elaborazione, visualizzazione e stampa dei dati per ciascun impianto, aggregandoli giornalmente, mensilmente e annualmente; esportazione dei dati in Excel e in formato .PDF (Portable Document Format). Il sito web, su cui agisce il programma PVCALC, è già stato approntato e sarà collegato a quello di Ricerca di Sistema. L’analisi dei dati di esercizio degli impianti fotovoltaici considerati ne evidenzia in generale un corretto funzionamento: l’indice di prestazione degli impianti (PR), cioè il rapporto fra l’efficienza del sistema a valle

della conversione fotovoltaica, è stato in molti casi superiore all’80%. E’ da notare che un valore così elevato è stato registrato anche in un impianto con moduli in silicio amorfo. Sono stati riscontrati anche valori di PR inferiori al 50%, con un valore minimo del 31%. Valori così ridotti si riferiscono ad impianti che sono rimasti fuori servizio per diversi mesi. L’analisi dell’andamento dell’indice di prestazioni PR nei vari impianti fotovoltaici considerati non sembra mostrare variazioni solo al variare della potenza installata. Infatti, sono stati registrati valori di PR più elevati negli impianti presidiati o monitorati da posizione remota, nei quali gli eventuali malfunzionamenti sono stati individuati e ripristinati in breve tempo, mentre sono stati rilevati valori alquanto bassi nel caso di impianti, anche di potenza elevata (100-300 kWp), ma non presidiati o non telemonitorati. E’ stato avviato, infine, in collaborazione con il Politecnico di Milano, lo studio sugli aspetti tecnologici e costruttivi dell’inserimento architettonico dei componenti fotovoltaici, i cui risultati saranno pubblicati nella relazione relativa alla prossima milestone del Sottoprogetto RINN, prevista per il mese di dicembre 2005.