Modellazione dei sistemi

Modelli di riporto della radiazione solare sul piano inclinato e modelli di stima della produzione di potenza elettrica da impianti fotovoltaici

L’attività di ricerca ha analizzato i modelli di calcolo della radiazione solare incidente sui moduli fotovoltaici e di stima della produzione di potenza elettrica. Sono stati studiati ed implementati tre modelli di riporto della radiazione solare sul piano inclinato presenti in letteratura. L’obiettivo dell’attività è stato valutare l’irradianza incidente sui moduli conoscendone il valore sul piano orizzontale. I modelli differiscono fra loro nel modo in cui le diverse componenti della radiazione solare vengono calcolate. Uno storico di misure di irradianza, acquisite con cadenza quartoraria da specifica strumentazione sita presso il Politecnico di Torino è stato utilizzato sia per fornire i dati di ingresso necessari ai modelli, sia per ottenere i valori da prendere come riferimento per l’analisi. Dopo aver effettuato una pulizia dei dati in questione, i risultati dei modelli sono stati comparati su base annuale e stagionale.

Acquisizione dei dati e pre-Processing dei dati meteo

Pre-correzione

Post-correzione tramite funzione MATLAB®​

Applicazione dei modelli in condizioni di cielo sereno

Applicazione dei modelli in condizioni di cielo coperto
Analisi dei modelli di produzione di potenza elettrica

In seguito, sono stati implementati e confrontati modelli di stima della produzione di potenza elettrica .In questo caso sono stati presi come dati in ingresso quelli relativi alla radiazione incidente sul piano inclinato dei moduli, insieme ai dati meteorologici e relativi alla tipologia di impianto in analisi. I risultati di potenza forniti dai modelli sono stati comparati con dati di produzione a consuntivo, a cadenza oraria, provenienti da impianti fotovoltaici di grossa taglia localizzati sul territorio italiano.

Esempio di impianto in analisi

I medesimi indicatori, già usati nell’analisi relativa alla radiazione solare, sono stati utilizzati per valutare l’accuratezza di questi modelli, su scala sia globale sia stagionale. Inoltre, è stata effettuata un’analisi cumulata per tutti gli impianti disponibili.

Modelli produzione di potenza in condizioni di cielo sereno

Modelli produzione di potenza in condizioni di cielo coperto

Giovanni Artioli ha conseguito nel 2024 la laurea magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare presso il Politecnico di Torino. La sua attività di ricerca, condotta presso il Dipartimento Energia insieme al prof. Spertino ed al prof. Ciocia, si è incentrata sui modelli di riporto della radiazione solare sul piano inclinato e sui modelli di stima di produzione di potenza elettrica da tecnologia fotovoltaica.