Il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua disponibile.
Un impianto fotovoltaico è costituito essenzialmente da un inverter a cui verranno collegate una o più stringhe connesse in parallelo.
Una stringa è costituita da una connessione in serie di più pannelli, e il numero massimo di pannelli è determinato dalle caratteristiche degli stessi e da quelle dell'inverter.
L'inverter, che ha il compito di convertire la tensione DC fornita dai pannelli fotovoltaici in una tensione AC, cercherà di massimizzare la potenza generata dai pannelli attraverso una funzionalità denominata MPPT (ricerca del punto di massima potenza).
Sarà possibile avere la massima potenza solo se i pannelli hanno caratteristiche identiche, sono disposti nella stessa direzione, con la stessa inclinazione e con una solarizzazione uniforme.
Purtroppo tali condizioni non potranno essere verificate e si avranno delle perdite.
Perdite per Mismatch
Il processo di fabbricazione dei moduli fotovoltaici produce celle con un elevata tolleranza nella potenza e per questo motivo i moduli una volta prodotti sono suddivisi per potenza in modo tale che la tolleranza non superi un valore prefissato, che in genere si attesta attorno al 3%.
Nella prima figura è riportato il diagramma I-V relativo a 3 diversi moduli che hanno una tolleranza del 3%.
Nella seconda figura è riportato il digaramma I-V aggregato relativo ai 3 moduli e nella terza figura è riportato il diagramma P-V.
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Quando i pannelli sono connessi in serie si avrà una corrente comune Impp che si discostereà da quella ottimale.
L'inverter sceglierà una Impp con la quale raggiungere il picco di potenza della stringa, ma difficilmente la potenza ottenuta sarà pari alla somma della massima potenza generata dai singoli pannelli fotovoltaici.
Statisticamente sio nota come le perdite ottenibili per tale fenomeno (perdite per mismatch) si attestino attorno al 5%.
Ombreggiamento parziale
Un ombreggiamento parziale nasce quando uno più moduli sono sottoposti ad una irradiazione differente di tutto o di una parte della superficie a causa di ombre provocate da ostacoli o da altri elementi come ad esempio foglie, nuvole localizzate, o altro.
Un ombra su una qualsiasi parte di un pannello fa si che la potenza generata sia ridotta, e tale riduzione influenzerà tutti gli altri presenti nell'impianto.
Nei moduli p-Si e m-Si l'ombreggiamento di una piccola sezione è in grado di produrre una riduzione di potenza variabile dal 30% al 95%.
Tale fenomeno risulta essere meno evidente nei moduli fotovoltaici m-Si e p-Si nei quali sono presenti più diodi di bypass, anche se sono da preferire soluzioni che prevedano l'uso di moduli a-Si, CIGS, CIS e CdTE.
Nel caso in cui molti moduli fossero ombreggiati, la stringa potrebbe comportarsi come carico e non solo non sarebbe in grado di contribuire alla potenza totale, ma potrebbe portare ad una possibile generazione di hot spot.
Nelle installazioni sui tetti delle abitrazioni è difficile posizionare i moduli senza che vengano interessati da ombreggiamenti, a meno di non ridurre la superficie utilizzabile.
Statisticamente è stato determianto che la presenza di ombre può portare ad una riduzione totale dell'energia annua generata tra il 5% e il 25%.
SEGUE.....


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