Inseguitore solare, come aumentare la resa dei moduli fotovoltaici dall’alba al tramonto

L’Università di Córdoba ha studiato una nuova strategia di tracciamento solare con backtracking in grado di evitare la formazione di ombre tra i pannelli e di aumentare la produzione energetica

Inseguitore solare
Credits: Fmsierra1978, Public Domain, Link

Più 2% di produzione fotovoltaica se l’inseguitore solare “torna indietro”

(Rinnovabili.it) – Come aumentare la resa dei moduli fotovoltaici a terra senza incrementare il numero di pannelli installati? Con un nuovo modello di inseguitore solare, in grado di massimizzare i raggi raccolti ed evitare il problema degli ombreggiamenti del tracciamento classico. L’innovazione arriva oggi da un gruppo di scienziati spagnoli, decisi a dare un’ulteriore spinta in avanti alla produzione solare.

L’Agenzia Internazionale dell’Energia, nel suo WEO 2020, ha definito il fotovoltaico il prossimo “re dei mercati elettrici mondiali”. Sulla base degli attuali programmi politici, infatti, questa tecnologia è destinata a dominare il settore per nuova capacità installata, con futuri record di distribuzione annuale dopo il 2022. Il merito va anche ai continui progressi scientifici che stanno aumentando rese ed efficienze dei moduli fotovoltaici, riducendo al contempo i costi. In questo settore la tensione al miglioramento non si è mai allentata. Nuovi materiali, contatti e design hanno accompagnato nel tempo la ricerca di ottiche, concertatori, inseguitori e strumenti di gestione sempre migliori.

In questo contesto si inserisce il lavoro svolto nell’Università di Córdoba. Qui un gruppo di ricercatori ha voluto migliorare le prestazioni tecniche degli impianti fotovoltaici, concentrandosi sull’inseguitore solare. Questo dispositivo orienta in maniera automatica i moduli fotovoltaici rispetto ai raggi solari, in maniera da ottenere nell’arco della giornata una grado di incidenza sempre favorevole. 

I vantaggi del backtracking nel tracciamento solare

Una delle tipologie più diffuse di inseguitore solare è quello a due assi, come spiega Luis Manuel Frnández Ahumada, uno degli autori dello studio. “Questi tracker sono ispirati ai girasoli e cercano di massimizzare la cattura della luce solare attraverso il movimento dei moduli fotovoltaici; tuttavia, questo movimento può generare ombreggiature parziali tra di loro, determinando un impatto negativo sulla produzione di energia”.

Per risolvere il problema il team ha analizzato una nuova strategia di inseguimento solare con backtracking, tecnica che permette di orientare i pannelli solari in base ai raggi solo nella fascia centrale della giornata; a ridosso dell’alba e del tramonto, invece, il tracciamento si inverte. La nuova ricerca – pubblicata su Solar Energy (testo in inglese) – integra due metodologie messe a punto in studi precedenti. Da un lato, è stato creato un modello matematico per ottimizzare la raccolta della luce solare, applicabile a tracker isolati. D’altro, attraverso un modello geometrico semplificato, gli scienziati hanno caratterizzato le possibili ombre tra gli inseguitori.

Il tutto è stato testato su un impianto reale a Cordoba. Usando la tecnica del backtracking, i pannelli fotovoltaici hanno seguito la luce del sole come erano stati programmati e, quando hanno rilevato possibili ombre sono tornati indietro. “È stato dimostrato che con questa strategia di monitoraggio, gli impianti potrebbero fornire almeno il 2% di energia in più all’anno“, afferma Ahumada. Lo studio fa parte del servizio SEAP (Solar Energy Assessment and Planning Tool) del progetto CLARA, che mira a creare un ecosistema di servizi per utilizzare i dati delle previsioni meteorologiche al fine di migliorare i processi.

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