Ombreggiamento: come realizzare un impianto fotovoltaico performante

SMA ShadeFix è il sistema di gestione dell’ombreggiamento basato su software SMA per impianti con ombreggiamento da lieve a medio che ottimizza il rendimento energetico, senza la necessità di ulteriori componenti nell’impianto o sui moduli fotovoltaici.

Alberi, abbaini e comignoli sono certamente utili e scenografici. Ma non per un impianto fotovoltaico. Se queste strutture sono posizionate fra il sole e i moduli fotovoltaici causano ombreggiamenti riducendo il rendimento energetico dell’impianto. La soluzione non è ovviamente quella di radere tutto al suolo e nemmeno montare complicati e costosi ottimizzatori. La presenza di installazioni supplementari, infatti, aumenta i rischi di avaria dell’impianto e non migliora necessariamente i rendimenti energetici.

Per non pregiudicare la redditività di un sistema fotovoltaico, è necessario che già nella fase di progettazione vengano ridotte al minimo le possibili perdite di rendimento dovute all’ombreggiamento. In tal senso, svolgono un ruolo importante fattori d’influenza come la disposizione dei moduli, la loro interconnessione e in particolare la scelta del giusto inverter.

 

Il duello contro l’ombra

Oltre a quanto stabilito per legge, esistono regole generali di design che sono dettate da best practice e che consentono di realizzare, non solo un impianto a norma di legge, ma un impianto performante, che garantisca un ritorno dell'investimento più rapido possibile.

I principi di progettazione che guidano SMA sono legati profondamente alla filosofia dell’azienda che da sempre persegue l'innovazione tecnologica in maniera responsabile e sostenibile e minimizza l’installazione di componenti non necessari al fine di diminuire al massimo le perdite di produzione, massimizzare l'affidabilità dell'impianto e garantire la massima competitività della generazione PV.

Rispettando alcuni criteri, è, quindi, possibile progettare qualsiasi impianto fotovoltaico in modo da poterne sfruttare quasi appieno l’energia disponibile.

 

Le aree in cui intervenire per gestire l’ombra: i 5 principi fondamentali

  • Less is more: in assenza di ombre (o con ombre trascurabili) ogni ulteriore aggiunta hardware (ottimizzatori a livello di stringa) può solo peggiorare le performance dell'impianto. Solo un approccio che preveda l'installazione di ciò che è veramente necessario e funzionale all'impianto è quello che permette di ottenere la migliore produzione energetica e la maggiore affidabilità, minimizzando dunque i tempi di ritorno dell'investimento e la sicurezza dell'installazione. Per questo è consigliato un approccio essenziale, che elimini tutto ciò che non è funzionale alle performance o alla affidabilità.
  • Attenzione ai costi: oltre all'aspetto energetico la presenza di ottimizzatori aumenta i costi di manutenzione e i malfunzionamenti (per la presenza di un numero superiore di connessione ed elementi).
  • Sicurezza: la presenza di ottimizzatori, oltre che non richiesta è potenzialmente controproducente in quanto aumenta il numero di connessioni ed elementi soggetti a guasti e, quindi, il rischio di incendio.
  • Monitoraggio: parlando di ottimizzatori, spesso si sottolinea il vantaggio del poter visualizzare le prestazioni di ogni singolo modulo. Tuttavia l'aggiunta di elementi non necessari alla produzione peggiora i kWh prodotti e aumenta il numero di guasti. Il monitoraggio a livello di singola stringa è sufficiente a identificare potenziali guasti e hot-spot. Infatti, la sensibilità di tale monitoraggio garantisce un'adeguata misura dei cali di produzione di un singolo modulo in una stringa. Se questo degrado giustifica un intervento tecnico, l'identificazione del modulo guasto si ottiene in pochi minuti effettuando test direttamente sui moduli della stringa segnalata.
  • Efficienza: gli ottimizzatori sono in grado di sfruttare una potenza residua nel caso di un modulo FV completamente ombreggiato, ma causando perdite di potenza nelle zona non ombreggiata e fornendo quindi un rendimento energetico inferiore durante tutta la durata del funzionamento.

 

ShadeFix: l’ombra non è più un problema

SMA ShadeFix è il sistema di gestione dell’ombreggiamento basato su software SMA per impianti con ombreggiamento da lieve a medio che ottimizza il rendimento energetico, senza la necessità di ulteriori componenti nell’impianto o sui moduli fotovoltaici. Già integrato negli inverter solari SMA, si attiva automaticamente alla messa in servizio e non comporta costi aggiuntivi, poiché è un componente fisso della gestione operativa in quasi tutti gli inverter solari di SMA.

Con SMA ShadeFix l’inverter è, inoltre, in grado di riconoscere la presenza di picchi di potenza multipli nell'intervallo di funzionamento disponibile, come avviene in particolare in caso di ombreggiamenti. In questo modo l’inverter può utilizzare quasi completamente l'offerta energetica dei moduli in qualsiasi condizione, mentre le perdite di potenza causate dalla procedura di ricerca brevettata sono pressoché non misurabili e possono essere trascurate.

SMA ShadeFix trova in modo affidabile il punto con la massima potenza attualmente disponibile, il cosiddetto Maximum Power Point (MPP), in corrispondenza del quale è in grado di erogare la massima potenza possibile, anche in caso di moduli FV ombreggiati. Gli inverter hanno raggiunto una efficienza di conversione molto elevata e nel caso di SMA l'efficienza MPPT è superiore al 99%.

Per saperne di più su come gestire l’ombra:

https://www.sma-italia.com/shadefix.html

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