La progettazione innovativa di impianti fotovoltaici include analisi avanzate che ottimizzano la produzione di energia elettrica, in base alle condizioni ambientali del sito. Di seguito sono riportati alcuni esempi.
1. Analisi delle ombre
Uno dei principali ostacoli all’efficienza di un impianto fotovoltaico su tetto è rappresentato dalla presenza di ombre parziali dovute a strutture fisse, come parapetti, lucernari oppure ad elementi vegetali.
Per gestire questo problema, è stata introdotta un’analisi tridimensionale delle ombre, che modelli l’edificio sul quale si vuole installare l’impianto fotovoltaico, ma non solo. Infatti sono modellati anche tutti gli elementi esterni che possono ombreggiare l’impianto. Questo permette di:
- simulare l’andamento delle ombre in diverse ore dell’anno (es. invernale ed estivo)
- identificare le aree a maggiore rischio di perdita di radiazione
- calcolare le ore giornaliere di ombreggiamento su ogni porzione di tetto.
A differenza di approcci tradizionali basati solo su stime empiriche o dati tabellari, l’uso di un modello 3D consente una valutazione dinamica e precisa, fornendo una base concreta per ottimizzare la disposizione dei moduli e limitare le perdite di rendimento annuo.
2. Analisi avanzata della producibilità
La simulazione dettagliata della producibilità di un impianto è condotta considerando:
- irraggiamento globale annuo calcolato su base oraria
- temperature locali medie e perdite reali dovute a mismatch, effetto temperatura, cablaggi e conversione inverter
- separazione dei campi fotovoltaici in sottogruppi omogenei per esposizione e condizioni di ombreggiamento.
La metodologia adottata è più raffinata rispetto ai calcoli standard annuali, poiché consente di:
- simulare la produzione ora per ora su un anno intero
- tenere conto delle perdite puntuali per ogni stringa o gruppo di moduli.
Il risultato è un profilo realistico di produzione annua, utile anche per valutazioni economiche più aderenti al comportamento reale dell’impianto.
3. Confronto tra diverse tecnologie di moduli fotovoltaici
Il confronto tra diverse tecnologie di moduli è di natura tecnica. Le tecnologie di moduli fotovoltaici prese in considerazione sono principalmente:
- moduli monocristallini tradizionali
- moduli monocristallini IBC (back-contact)
- moduli policristallini.
Per ogni tipologia si analizza:
- i dati di targa (efficienza, temperature coefficient).
- l’impatto della diversa efficienza sull’area disponibile (più moduli per minore efficienza).
- la sensibilità alle ombre, particolarmente rilevante per i moduli più sensibili come i policristallini.
