Il gruppo di lavoro IEA PVPS Task 13 ha condotto uno studio sulle migliori pratiche di modellazione per i sistemi di inseguimento solare per pannelli bifacciali
Linee guida per l’ottimizzazione del Tracker Fotovoltaico Bifacciale
I sistemi di inseguimento solare per i pannelli fotovoltaici bifacciali rappresentano oggi la principale configurazione per i sistemi Fv su scala di utility a livello globale. Secondo i dati di settore, attualmente oltre il 90% dei moduli venduti utilizza celle a doppia faccia e oltre il 60% della quota di mercato per gli impianti fotovoltaici utilizza inseguitori monoassiali.
Una popolarità che si deve ovviamente agli innegabili vantaggi di queste tecnologie ma i cui “benefici di coppia” possono essere ulteriormente incrementati. A dare una mano è lo studio sulle migliori pratiche di modellazione per il tracker fotovoltaico bifacciale, realizzato gruppo di lavoro IEA PVPS Task 13.
Il lavoro, a cui preso parte anche il ricercatore italiano Giosuè Maugeri di RSE, offre una panoramica dettagliata delle innovazioni nel campo, analizzando una serie di aspetti chiave: dalla trasparenza degli algoritmi alla standardizzazione della risposta alle condizioni meteorologiche, dal miglioramento dei modelli di previsione della resa alle nuove sfide create in ambito agrovoltaico.
Sistemi di inseguimento Solare e Fotovoltaico Bifacciale, il mercato
Come spiegano gli autori, i sistemi fotovoltaici che utilizzano moduli bifacciali e tracker monoassiali attualmente dominano il mercato solare su scala utility in molte regioni del mondo. E il motivo è presto detto. In genere gli inseguitori solari portano un aumento del 15%-20% nella generazione di energia mentre i guadagni bifacciali si aggirano su un 2-10% in più.
“I vantaggi combinati […] si traducono in un convincente rapporto costi-prestazioni”, ha affermato Ulrike Jahn, Task 13 Manager. “Ciò rende i sistemi di tracker fotovoltaico bifacciale l’opzione più conveniente in circa il 90% delle regioni del mondo”. Tuttavia, esistono ancora molti fattori specifici della tecnologia e del sito che devono essere esaminati per ottimizzare le prestazioni di questi sistemi.
Per il nuovo rapporto, gli autori hanno esaminato la letteratura recente e gli standard del settore, intervistando 16 aziende di tracker (>87% della quota di mercato globale dal 2012 al 2021) e proprietari/operatori di oltre 13 GW di sistemi fotovoltaici in tutto il mondo per conoscere l’esperienza nel mondo reale.
Il risultato sono delle accurate linee guida per progettare e costruire sistemi fotovoltaici di alta qualità che garantiscano affidabilità e sostenibilità finanziaria. Il documento individua anche alcune aree chiave dove focalizzare i miglioramenti che riportiamo in maniera integrale dal summary.
Algoritmi di tracciamento
Le aziende dei tracker evitano di condividere i dettagli su come funzionano i loro algoritmi di inseguimento solare specializzati e pertanto è difficile valutarne le prestazioni e stabilire se aggiungono valore sufficiente alla tecnologia bifacciale o a un progetto particolare. “Gli sviluppatori interessati a nuovi algoritmi di tracciamento sono incoraggiati a distribuire più set di tracker, ognuno funzionante con algoritmi diversi, in un sito per un periodo di prova, per poi decidere quale utilizzare per la durata dell’impianto. I confronti affiancati nello stesso sito sono necessari per convalidare le affermazioni del settore sui potenziali aumenti di resa”.
Miglioramento dell’albedo
Non è ancora chiaro se l’uso di potenziatori dell’albedo, come i geosintetici, sarà mai economicamente fattibile, ma i primi studi hanno mostrato alcuni risultati promettenti. La ricerca su materiali durevoli e a basso costo e strategie di posizionamento ottimali aiuterà a determinare se il miglioramento dell’albedo possa diventare o meno una pratica standard.
Risposta alle condizioni meteorologiche estreme
La capacità dei tracker di rispondere a condizioni meteorologiche rare ed estreme dovrebbe essere standardizzata. “Secondo il nostro sondaggio tra proprietari/operatori, c’è un rischio significativo che un inseguitore solare non risponda in modo appropriato a un evento del genere. Sebbene questi eventi siano rari, le loro conseguenze sono molto impattanti”.
Test di capacità per il tracker fotovoltaico bifacciale
Sebbene la standardizzazione del monitoraggio per i sistemi fotovoltaici con tracciamento bifacciale sia migliorata in modo significativo negli ultimi anni, esistono ancora serie sfide per completare i test di capacità su questi sistemi a causa di fattori quali elevati rapporti cc/ca, periodi di tempo nuvoloso e incertezza nelle previsioni di ombreggiatura e resa tra le file.
Modelli di prestazioni fotovoltaiche
I modelli di previsione della resa (prestazioni) per i sistemi con tracciamento bifacciale devono essere migliorati. “Il nostro confronto di modelli round robin effettuato su sei scenari ha dimostrato una differenza fino a circa il 100% tra le previsioni di irradianza sul lato posteriore tra diversi modelli e partecipanti. Inoltre, le previsioni per le temperature dei moduli e persino gli angoli di tracciamento erano variabili tra i diversi partecipanti in maniera allarmante.. Sono necessari più set di dati convalidati e di alta qualità per gli sviluppatori di modelli per garantire che i modelli siano più coerenti”.
Affidabilità
Esiste pochissima letteratura sull’affidabilità e la durata dei sistemi di tracciamento monoassiale.
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