Le attività oggetto di questo lavoro di RSE consentono di concorrere alla tematica di ricerca che mira a fornire agli operatori del settore fotovoltaico metodologie e strumenti che possano consentire di ottimizzare la produzione generata da fotovoltaico, rispondendo agli obiettivi del PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima), che prevede 80 GW di potenza installata e 100 TWh di generazione annua entro il 2030.

In questo contesto la tecnologia basata su moduli bifacciali installati su sistemi di inseguimento solare monoassiali è diffusamente ritenuta una delle soluzioni più efficaci per raggiungere tale obiettivo di generazione annua.

L’utilizzo di moduli bifacciali, su posizione fissa o ad inseguimento solare, è stato investigato in questo lavoro di RSE con l’obiettivo di ottimizzarne il comportamento, operando dal punto di vista modellistico, al fine di massimizzare la producibilità elettrica, in funzione della tipologia dei moduli e della loro installazione, nonché al variare del sito di installazione.

A questo scopo, in collaborazione con l’Università di Bologna grazie al co-finanziamento di una borsa di dottorato di ricerca emessa nell’ambito del PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza), nonché in continuazione dell’attività avviata da RSE nella LA3.3, sono state condotte attività per il completamento, la validazione e ottimizzazione dell’algoritmo di modellazione di un modulo bifacciale e di un impianto fotovoltaico bifacciale su inseguitori mono-assiali.

Questo studio è stato motivato dalla necessità di disporre di algoritmi di modellazione in grado di predire efficacemente la prestazione di questi impianti, come evidenziato da vari esperti internazionali (ad es. il Task 13 dell’IEA PVPS (Photovoltaic Power Systems), a cui RSE partecipa attivamente.

Dopo la fase di predisposizione, l’algoritmo di modellazione è stato valutato attraverso un confronto con altri algoritmi, esaminati all’interno di un round-robin internazionale, con particolare attenzione alle sue funzionalità innovative, oltre alla fondamentale capacità di massimizzare dell’energia fotovoltaica prodotta. Si è quindi proceduto alla ottimizzazione dell’algoritmo di inseguimento solare dei tracker monoassiali con moduli bifacciali analizzando le logiche di controllo più efficaci, quali la Best-Orientation Interpolized (BOI) e la Diffuse-Stow (DS), e confrontandole con la semplice logica True-Tracking (TT).

È stato rilevato che la logica BOI consente di ridurre efficacemente il movimento dei tracker, sebbene siano ancora necessarie ulteriori ottimizzazioni. Al contrario, la logica DS analizzata in questo studio non ha mostrato un miglioramento significativo nell’algoritmo di modellazione, rendendo necessaria la prosecuzione delle attività di sviluppo.

Nel corso di questa attività sono state altresì condotte attività sperimentali, per raccogliere dati di esercizio necessari alla valutazione degli algoritmi, presso il Campo Prove di RSE a Milano e presso il Campus del National Renewable Energy Laboratory (NREL) a Golden, Colorado. Si prevede di estendere tali misure presso il Campo Prove fotovoltaico di RSE a Piacenza, appositamente realizzato per questo scopo.