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Tracker fotovoltaico bifacciale, l’opzione più conveniente su scala utility

Tracker fotovoltaico bifacciale, l'opzione più conveniente su scala utility
Tracker fotovoltaico bifacciale. Foto di Depositphotos

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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