Degrado atteso e inatteso impianti fotovoltaici

La generazione distribuita da fonti rinnovabili ha raggiunto la piena maturità e sono rimaste confinate nel passato le ombre legate alla affidabilità dei prodotti.

La tecnologia fotovoltaica, in particolare, si è affermata anche grazie alla sempre migliore capacità di tradurre stime e previsioni statistiche di produzione in un piano di investimenti affidabile e in una corretta pianificazione economico-finanziaria.

In questo, ha sempre trovato spazio una quota di degrado atteso delle prestazioni dei moduli FV nel tempo, con valori tollerati dell’ordine di frazioni di punto percentuale per anno.

Però non sempre queste prestazioni sono rispettate e oggi si attribuisce grande attenzione a fenomeni di degrado fisico-chimico dei moduli FV.

Questi fenomeni evolvono secondo due distinte dinamiche di degrado:

  • degrado fisiologico, noto a priori e dato per acquisita, viene rappresentato con andamento lineare e distribuito in modo uniforme sull’intera vita dei moduli, ed ha un impatto programmato sulla produzione e sul ritorno dell’investimento;
  • degrado inatteso, si manifesta con una progressione non prevedibile, concentrata nei primi anni di vita del prodotto, e l’impatto sul parco FV può essere differenziato per zone quando non per lotti produttivi.

Quest’ultimo fenomeno ha impatto rilevante e non programmato sulla produzione, sul ritorno dell’investimento, sulla vita attesa dei dispositivi installati.

In base della gravità di questo tipo di fenomeni, si impone un’azione di contrasto da valutarsi sia in fase di nuove installazioni che a valle dell’installazione sugli impianti esistenti.
Va osservato che, a distanza di anni dalle prime installazioni massive, emergono fenomeni che non erano noti al momento della costruzione oppure, ancorché noti, non valutati correttamente.

Le analisi effettuate presso istituti di ricerca Europei hanno condotto a risultati sorprendenti, sia su prodotti da manifattura europea che asiatica, mostrando una casistica di degrado rilevante.

Grazie alle soluzioni di contrasto che sono state individuate, esiste oggi una concreta possibilità di intervento, sia per contrastare fenomeni di degrado inatteso che, cosa non meno importante, per contribuire a contenere il degrado programmato.

E’ utile differenziare a questo punto le componenti del degrado: una è dovuta alla polarizzazione dei moduli, generalmente reversibile, e una resta legata a fenomeni di corrosione elettro-chimica, poco o per nulla reversibile, che su impianti con inverter centralizzati possono essere contrastati efficacemente, adottando sistemi passivi e attivi.

Quindi si possono distinguere:

  • sistemi di polarizzazione passiva: sistemi atti a limitare l’escursione della tensione del polo negativo di stringa rispetto a terra, affrontabile inserendo un elemento a bassa impedenza tra il polo negativo e la terra. Questo intervento va coordinato con i sistemi di controllo isolamento per evitare allarmi intempestivi.
  • sistemi di polarizzazione attiva: sistemi atti a contrastare la perdita di performance attraverso una contro-polarizzazione del modulo FV, affrontabile attraverso una sorgente di alimentazione di tensione e corrente adeguati. Questo intervento va coordinato con gli inverter, garantendo il rispetto delle specifiche tecniche e dei rating ammessi.

In linea di principio si può intervenire con dispositivi installati a livello di stringa come a livello di inverter.


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