Grandi impianti solari, tagliare le perdite si può

Il corretto monitoraggio può aiutare a ridurre le perdite di resa negli impianti fotovoltaici di oltre il 99,5%. A dirlo è Gerhard Mütter, direttore tecnico dell’azienda austriaca Alternative Energy Solutions (AES), tra i relatori del prossimo Solar Asset Management Europe (Milano, 9-10 novembre). L’affermazione, riportata da Solarplaza, organizzatore dell’evento, si basa sull’esperienza fatta attraverso la sua società, specializzata in soluzioni fotovoltaiche, in Europa dell’Est dove AES aveva raggiunto questo livello di riduzione su un portafoglio impianti da 250 MW.

È lui stesso a raccontarlo: «Tra il 2013 e il 2015 abbiamo ridotto dal 4,5% fino al 0,02% la potenziale perdita di rendimento degli impianti. L’approccio che abbiamo adottato era unicamente quello di tenere traccia di ogni stringa di dati utilizzando il nostro strumento di analisi e di miglioramento di auto-sviluppo, denominato AES PIT».

In pratica il caso in questione ha comportato prevalentemente l’analisi avanzata dei dati di produzione FV per eliminare pratiche superficiali di asset management (AM). Il corretto monitoraggio – ha sottolineato Mütter – si rivela sempre più importante per tutti i gestori di impianti fotovoltaici nel momento che si ampliano e invecchiano. «Si sottovaluta l’impatto sul vostro lavoro che ha la dimensione dell’impianto. Per esempio un impianto da 10 MW occupa almeno 20 ettari, ossia un’estensione di 200mila metri quadri».

Muoversi da un capo all’altro dell’impianto per svolgere interventi di manutenzione può richiedere molto più tempo del previsto. Inoltre sono da prevedere anche gli eventi atmosferici locali inaspettati, che possono influenzare l’analisi. «Una nuvola che si muove a 10 chilometri all’ora impiegherà tre minuti per oltrepassare il vostro parco solare», ha esemplificato il direttore tecnico.
Questa differenza potenziale in condizioni atmosferiche locali può creare risultati privi di senso se si dispone di informazioni sensoristiche limitate. Un’altra sfida nei grandi impianti è data dalla possibilità di effettuare ispezioni visive. Un impianto di 10 MW che utilizza moduli da 250 W conterà su un totale di circa 40 mila pannelli. In un controllo visivo, «non vedrai nulla dopo le prime cinque file».
Per questo ha senso combinare ispezioni visive con i risultati ottenuti con l’AES PIT per guidare le squadre di AM nelle aree in cui la produzione sembra essere mancata.
Un altro potenziale problema per i grandi impianti sono i danni ai componenti causati dagli animali. Essi possono non essere facilmente visibili ad occhio nudo e possono aggravarsi in presenza di livelli di temperatura in rapida evoluzione che aggiungono ulteriore stress ai componenti. «Anche se incide per lo 0,1% della superficie totali, si traduce in quattro o cinque moduli rotti che non si individuano con metodologie di controllo tradizionali», evidenzia Mütter.

Per far fronte a tali problemi, AES raccomanda di ottimizzare la raccolta dati dall’impianto fotovoltaico. Tuttavia, in impianti molto grandi è facile generare una mole così cospicua di dati da rendere impraticabile l’analisi. «Su un impianto di 100 MW con 400 mila moduli non ha senso avere registrazioni relative a tutti i moduli – segnala l’esperto – La densità ottimale si ottiene avendo registri a livello di stringa, o sui canali di ingresso con due o tre stringhe collegate».

I sensori del canale d’ingresso forniscono dati consolidati tra i 30 ei 50 moduli, sufficienti per una risoluzione dei problemi relativamente rapida. Tuttavia molti impianti di grandi dimensioni, al di sopra di circa 5 MW, sono costruiti oggi con sensori di controllo di stringa.

Così come il numero di moduli da coprire con sensori, i proprietari di attività dovrebbero considerare con quale frequenza dovrebbero esaminare i dati. Il tempo di campionamento ottimale per vedere se una stringa non funziona è una volta al minuto, consiglia il direttore tecnico AES, anche se poi ci sono le debite eccezioni che vanno esaminate caso per caso. Nel caso di variazioni repentine di temperatura è opportuno procedere a un’analisi accurata. È bene sapere quando c’è stato un evento del genere e svolgere i controlli specifici.

Anche quando si controlla la produzione effettiva con una simulazione di solito è sufficiente lavorare con i dati giornalieri o anche mensili. Lo stesso Mütter ha affermato che la maggior parte dei proprietari di impianti di grandi dimensioni possiede già la tecnologia in grado di ottimizzare la propria analisi dei dati, ma non le “enormi differenze” nel modo in cui queste analisi sono state effettuate.
Il corretto grado di beneficio che può essere raggiunto con una migliore analisi dei dati è legato prevalentemente alle specifiche del sito, ma la maggior parte dei proprietari trarrà vantaggio da una migliore comprensione dei propri impianti. Nell’esempio del portafoglio impianti da 250 MW in Europa orientale, gran parte della riduzione delle perdite è emersa dai dati che hanno rivelato, come detto, interventi di manutenzione superficiali.
In un caso, una perdita di produzione crescente localizzata all’estremità del parco più lontana dall’ingresso, si è rivelata essere causata dalla vegetazione non potata a dovere dalla squadra di AM. Tali effetti non sono insoliti in nuovi impianti commissionati in tutto il mondo, perché la vegetazione spesso cresce più rapidamente del solito su suoli disturbati e alterati.

Essere in grado di scoprire questi problemi è semplice contando su buoni dati, conclude l’esperto, e l’analisi avanzata dei dati mediante AES PIT non è oneroso economicamente. Una volta impostato un sistema di analisi avanzata quale AES PIT, può costare poche centinaia di euro al mese per un impianto da 10 MW. Di conseguenza, i proprietari di attività solari in genere possono aspettarsi un ritorno sull’investimento tra 5 e 20 volte.

Per scoprire tutto quello che c’e’ da sapere sull’ottimizzazione degli impianti fotovoltaici, ed incontrare Gerhard Mütter in persona, acquista il tuo ingresso per la conferenza Solar Asset Management Europe (9-10 November 2016, Milano Malpensa) attraverso il sito Tekneco per uno sconto del 10% sul prezzo del biglietto