La gestione delle ombre negli impianti fotovoltaici

Come è noto, la progettazione e realizzazione di un impianto fotovoltaico, a qualsiasi livello, è un’operazione complessa, alla base della quale ci sono numerosi calcoli e valutazioni da fare. Per ottenere infatti un sistema equilibrato e capace di produrre la massima energia possibile per un determinato ambiente, è necessario considerare molteplici fattori, fra cui la presenza di zone dell'impianto in ombra , anche solo per un periodo limitato di tempo nell'arco della giornata, che possono penalizzare la resa complessiva.

Di fatto, gli ombreggiamenti possono portare a riduzioni notevoli dell'efficienza della struttura, con effetti solo momentanei o, nei casi peggiori, con ripercussioni permanenti sulla capacità effettiva di produrre energia.

Da qui, la necessità di studiare a fondo l’andamento e il percorso che le possibili ombre seguono nel corso della giornata, dei mesi e delle stagioni. Per strutturare un impianto che possa offrire il massimo ai propri utenti occorre quindi posizionare l'impianto anche secondo lo studio degli ombreggiamenti.

L’analisi di questo particolare fenomeno è complessa, a causa della dinamicità delle ombre, che si sviluppano secondo lo spostamento del sole. Le tecniche di calcolo sviluppate sino ad oggi consentono comunque di prevedere e calcolare con precisione lo sviluppo degli ombreggiamenti.

Più complesso, invece, risulta il calcolo sull’effettivo rendimento dell’impianto al passaggio delle ombre, dato che per ottenere valori verosimili, è necessario applicare formule che comprendono numerose variabili complesse.

Per la valutazione dell'efficienza infatti, devono essere presi in esame differenti parametri: dalla posizione dei moduli, alla geometria della copertura, senza dimenticare il collegamento tra le stringhe e i diodi di by-pass.

A parte gli ombreggiamenti cosiddetti clinometrici, derivanti cioè dalla presenza di montagne, colline o altri ostacoli relativamente lontani, per il calcolo dell'andamento delle ombre, è di primaria importanza la verifica di eventuali ostacoli più vicini all'impianto, come per esempio altri edifici circostanti o oggetti ravvicinati, come alberi, antenne e comignoli. In fase di progettazione, solo quando è stato stabilito il percorso delle ombre è possibile definire soglie di accettabilità in funzione di un certo tipo di ombreggiamento e, successivamente, ottimizzare il dimensionamento di un impianto.

Questo studio facilita l'individuazione delle aree più idonee per il posizionamento dei moduli fotovoltaici, in modo da massimizzare il rendimento dell’impianto stesso, definendo il rapporto tra potenza installabile e resa specifica.

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