SOLE E OMBRE
In una giornata nuvolosa possiamo vederci a vicenda, ma non possiamo vedere le nostre ombre.
Questo perché la radiazione solare è composta da due componenti: diretta e diffusa. In una giornata di sole, la componente diretta è quella più intensa. Si comporta secondo le leggi dell’ottica geometrica ed è responsabile della generazione delle nostre ombre. La radiazione diffusa, dall’altra parte, è meno forte. Non segue l’ottica geometrica perché è generata dall’impatto tra la radiazione solare e le molecole d’aria ed è quindi più omogeneamente distribuita nel cielo e non genera ombre.
In una giornata nuvolosa o nebbiosa, l’unica radiazione solare disponibile è quella diffusa: ecco perché in una giornata nuvolosa non riusciamo a vedere le nostre ombre, ma riusciamo ancora a vederci a vicenda!
Fig. 1: Radiazione solare diretta e diffusa
CATTURARE PIU’ SOLE IN UNA GIORNATA NUVOLOSA
A seconda della percentuale di giorni nuvolosi del luogo considerato, la radiazione diffusa può raggiungere fino a un terzo della radiazione solare che colpisce il suolo annualmente ed è un input importante per le prestazioni degli impianti solari, in particolare se alimentati da inseguitori solari.
Gli algoritmi standard di inseguimento solare orientano i moduli FV verso il sole, in modo da massimizzare la cattura della radiazione solare diretta secondo le regole della geometria ottica.
Tuttavia, durante i periodi nuvolosi o nebbiosi, la radiazione solare è dominata dalla componente diffusa.
In questi periodi, il nuovo algoritmo di inseguimento MaxRad di Soltigua adatta i tracker facendoli ruotare in una posizione di inseguimento alternativa, meno inclinata, che massimizza la raccolta della radiazione diffusa e, di conseguenza, la resa dell’impianto. MaxRad calcola continuamente il potenziale vantaggio della posizione di inseguimento alternativa e trasmette regolarmente i risultati ai controller del tracker, che adattano la posizione di ciascuna tavola.
Come mostrato nella Figura 2 di seguito, in luoghi come l’Europa centrale (dove le giornate nuvolose non sono un’eccezione) la produzione di energia annuale aggiuntiva può essere superiore all’1%, aumentando il guadagno solare per il proprietario dell’impianto.
Fig. 2: Produzione annuale che mostra i guadagni mensili con MaxRad e l’extra output cumulativo in MWh/MWp
Come mostrato nella Figura 3 di seguito, l’extra guadagno giornaliero può raggiungere facilmente il 7% o più.
Fig. 3: Produzione giornaliera che mostra i guadagni orari con MaxRad (in arancio) e l’incremento di resa cumulativo in %
INNOVAZIONE DI UN SISTEMA COLLAUDATO NEL TEMPO
MaxRad può essere facilmente implementato nelle stazioni meteorologiche standard di SolControl, lo SCADA proprietario di Soltigua sviluppato specificamente per il sistema di inseguimento di Soltigua.
La prima versione di SolControl è stata rilasciata 13 anni fa.
Da allora è stato continuamente migliorato ed ampliato fino a diventare uno dei prodotti più versatili sul mercato, essendo stato testato non solo nel settore fotovoltaico, ma anche nel settore più esigente dell’energia solare a concentrazione, in cui una precisione di inseguimento inferiore a 0,1°, è necessario per consentire la concentrazione solare.
SolControl viene fornito come standard con i sistemi di inseguimento di Soltigua e consente agli utenti di monitorare e azionare i tracker a livello di campo così come a livello di singolo tracker.
Con SolControl è facile controllare lo stato dei tracker, visualizzare messaggi e allarmi o mettere un sottocampo in posizione di manutenzione.
SolControl può essere gestito direttamente in locale o da remoto, grazie al router integrato che crea una VPN dedicata. La VPN può essere utilizzata da desktop o su dispositivi mobili, grazie a SolControl WebApp, consentendo agli operatori di avere un accesso costante all’impianto anche in viaggio.
Grazie alla sua comunicazione Modbus TCP/IP, può anche essere facilmente integrato in qualsiasi SCADA di impianto esterno.
Le caratteristiche opzionali includono un HMI locale o un SMS Messenger.
Fig. 4: Esempio di interfaccia SolControl
MINIMIZZAZIONE DELLE OMBRE CON INSEGUIMENTO 3d
SolControl include tecnologie IA avanzate, che gli consentono di ottimizzare la gestione del vento, nonché di massimizzare la resa dell’impianto. Ad esempio, SolControl integra un algoritmo di backtracking molto avanzato, che include una valutazione topografica 3D della posizione relativa dei tracker. Il software adatta gli angoli di backtracking alle ondulazioni del terreno, evitando ombre reciproche che farebbero diminuire la resa dell’impianto. In siti collinari o ondulati, questa funzione produce fino al 3% in più di potenza in uscita rispetto ai tradizionali algoritmi di backtracking.
UN FUTURO PIU’ SOLEGGIATO E PIU’ LUMINOSO
Con l’aumento dell’input solare nel sistema energetico, il prezzo spot dell’energia diminuisce a mezzogiorno e nei giorni di sole.
D’altra parte, l’energia ottiene un prezzo più alto quando c’è meno sole disponibile, cioè al mattino presto/tardo pomeriggio (periodo di backtracking) e nelle giornate nuvolose.
Ciò corrisponde a un prezzo unitario più elevato per i guadagni di energia dal tracking 3D collaudato nel tempo di SolControl e dal suo recente miglioramento MaxRad.
