Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

Valutazioni energetiche e qualitative di moduli fotovoltaici innovativi e di impiantiinstallati in tutto il territorio nazionale

rapporti - Deliverable

Valutazioni energetiche e qualitative di moduli fotovoltaici innovativi e di impiantiinstallati in tutto il territorio nazionale

Analisi delle prestazioni di moduli fotovoltaici innovativi, anche con l’uso di microinverter. Valutazione energetiche di impianti fotovoltaici installati in Italia da vari anni. Nuove procedure di prove per individuare fenomeni di degrado su moduli FV di recente produzione, quali Snail Tracks o “Bave di lumaca” e PID (Potential Induced Degradation).

Le installazioni fotovoltaiche in Italia hanno raggiunto, a fine dicembre 2013, il livello di circa 530.000 impianti in esercizio per 17,1 GW installati. Anche senza incentivi, le installazioni stanno continuando grazie al consistente trend di diminuzione dei costi che sta portando, nelle regioni più soleggiate d’Italia,a raggiungere la “grid-parity”. Il ragguardevole livello di penetrazione raggiunto dagli impianti fotovoltaici in Italia (più del 30% della potenza totale generata in giornate con basso carico) ha imposto pertanto la necessità di una loro adeguata regolamentazione e integrazione nel sistema elettrico nazionale. In questo contesto, gli operatori fotovoltaici, ma anche i gestori di rete, sono interessati aconoscere al meglio la tecnologia fotovoltaica e l’evoluzione prestazionale dei componenti di tali impianti, al fine di valutarne sia la produzione energetica che la potenza sulla rete nel corso degli anni. Per far fronte a tale esigenza, in questo lavoro di ricerca si è analizzato il comportamento prestazionale dei moduli e di impianti fotovoltaici, per determinarne l’evoluzione tecnologica nel corso degli anni e al variare del sito di installazione sul territorio nazionale. In una prima fase della ricerca è stato analizzato il comportamento di moduli innovativi posizionati su 3 siti (Milano, Catania e Bolzano) nonché di impianti fotovoltaici ubicati sul territorio nazionale. Nel corso di 5 anni di monitoraggio, gli impianti con moduli fotovoltaici innovativi di differente tecnologia hanno dimostrato l’affidabilità nel tempo delle varie tecnologie in silicio cristallino (poli, mono, HIT), mantenendo valori del Performance Ratio in corrente continua sempre superiori all’88%; meno bene hanno funzionato i moduli in film sottile Silicio amorfo e CIS che hanno registrato valori compresi fra il 68% e l’84%, mentre i moduli in film sottile CdTe hanno mantenuto valori fra l’86% e il 93%. L’adozione di micro-inverter per valutare le prestazioni di moduli innovativi ha mostrato, già nei mesi inziali, l’efficacia di tale modalità di analisi. Inoltre tali inverter hanno dimostrato un buonfunzionamento, in quanto seppur con un rendimento inferiore agli inverter di potenza più elevata, operano con prestazioni anche superiori agli analoghi moduli con inverter di stringa. Gli impianti fotovoltaici monitorati in vari siti italiani hanno in parte evidenziato una buona prestazione energetica caratterizzata da valori del Fattore di Prestazione maggiori del 75%, mentre altri (circa il 40% del totale)hanno mantenuto prestazioni più modeste a causa di guasti non prontamente risolti, ma anche di errori progettuali che ne hanno compromesso le prestazioni sin dalla loro entrata in esercizio. Anche l’impianto isolato dalla rete di Val Codera ha funzionato correttamente, alimentando con continuità i carichi, che nel 2013 hanno raggiunto i 4 MWh/anno e denotando quindi la soddisfazione degli utentiall’utilizzo di questo sistema di generazione. Inoltre sono state messe a punto, in collaborazione con altri esperti nazionali e internazionali, nuove procedure di prove in laboratorio su moduli FV di nuova tecnologia per individuare i difetti nonriscontrabili con l’attuale metodologia di prova, la loro efficacia si è però dimostrata limitata. In particolare i difetti provocati dal fenomeno “Bave di lumaca” (o “Snail tracks”) non hanno dato luogo a difetti elettrici, mentre è risultato che l’elettroluminescenza e la misura della resistenza di isolamento inambiente umido possono evidenziare possibili avvii di degrado. Nel caso del fenomeno PID (Potential Induced Degradation), la nuova procedura di prove utilizzata non ha prodotto alcuna evidenza del PID su moduli in silicio policristallino di buona qualità. Ulteriori prove su moduli di diversa qualità potranno fornire indicazioni risolutive sulla nuova procedura. In conclusione, le prestazioni energetiche della tecnologia fotovoltaica si confermano buone nel corso degli anni, ma, mentre i moduli presentano un’affidabilità elevata, altri componenti e i difetti progettuali richiedono una adeguata attività di manutenzione. Infine le prove sperimentali sui moduli di nuova tecnologia, per individuarne i difetti tuttora non riscontrabili, non essendo risultate esaustive, dovranno essere ancora investigate e migliorate, in stretto contatto con analoghe attività internazionali.

Progetti

Comments