Ottimizzatori fotovoltaici per impianti con massimo rendimento

Ottimizzatori fotovoltaici per impianti con massimo rendimento

L'installazione di ottimizzatori per impianti fotovoltaici permette di aumentare la resa e monitorare la produzione energetica in modo costante.
Installare un impianto fotovoltaico porta con sé diversi vantaggi, da quello economico a quello energetico e ambientale. Ma la buona resa complessiva dell’impianto può essere messa in discussione, se il sistema non è controllato costantemente per aumentare, appunto, il rendimento.

Ottimizzatori per fotovoltaico: come funzionano e perché convengono

Si tratta di una delle strategie possibili affinché l’impianto sia produttivo ed efficiente in termini energetici e, di conseguenza, economici. Gli ottimizzatori sono componenti del sistema installate sul retro dei pannelli solari al fine di collegare il singolo modulo con l’inverter in modo che diventi indipendente dagli altri moduli. Sono piccole strutture in plastica di circa 2 Kg che contengono una scheda elettronica che trasmette via wireless i dati di produzione ai singoli moduli e che assicura il massimo rendimento per singolo pannello.

Grazie a una centralina di raccolta dati, infatti, essi monitorano in modo continuo e in tempo reale la produzione dei singoli moduli, individuando tempestivamente anomalie o cali di rendimento. Un ottimizzatore permette, quindi, all’impianto solare di raggiungere l’MPPT (punto di massima potenza) per singoli moduli, affinché tutto il sistema funzioni al meglio, ovviando a eventuali malfunzionamenti dei pannelli.

Grazie a un convertitore DC/DC di tipo buck-boost regolato da un dispositivo MPPT con uno speciale algoritmo, gli ottimizzatori differenziano in modo ottimale i punti di lavoro dei moduli fotovoltaici, ottimizzando il rendimento grazie a una uscita in regime continuo variabile in rapporto alla potenza di ingresso. Agiscono sull’MPPT di ciascun modulo nella sua zona di maggior irraggiamento solare per farla lavorare alla massima potenza e assicurano una resa energetica del 25% superiore rispetto a un impianto ordinario.

Ottimizzatori fotovoltaici per impianti con massimo rendimento

Perché servono?

In assenza degli ottimizzatori, gli inverter ricevono informazioni da gruppi di moduli collegati in serie e non da ogni singolo modulo. Dunque, al verificarsi di anomalie di un solo pannello l’intero sistema potrebbe subire perdite e, quindi, la resa dell’interno impianto potrebbe essere compromessa. Come detto, al fine di massimizzare l’efficienza della stringa, è necessario monitorare e mantenere al massimo le capacità dei moduli che sono responsabili dell’energia in corrente continua e conduttori in corrente alternata, ottimizzando quindi il loro potenziale nell’aumentare l’energia prodotta di modulo in modulo.

Non solo. Installare gli ottimizzatori, che risultano essere flessibili e versatili, consente di distribuire i moduli in posizioni e orientamenti diversi per ottimizzare la resa energetica e un uso ottimale anche in presenza di piccoli spazi o in condizioni ambientali estreme. Ulteriori vantaggi di un ottimizzatore fotovoltaico sono relativi al monitoraggio costante dei singoli moduli per poter intervenire tempestivamente per manutenerlo.

E ancora: il rendimento. Come anticipato, con gli ottimizzatori il rendimento energetico dell’intero sistema è superiore del 25% e, inoltre, risolvono il problema delle perdite di efficienza dei singoli moduli (mismatching) che possono concorrere al 2-3% di resa in meno.

Sicurezza e costi

Infine vi è un tema di sicurezza e di costi. Gli ottimizzatori riducono a 1 volt la tensione applicata a ciascun pannello; senza questi strumenti, in caso di spegnimento dell’inverter, la corrente continua a produrre elettricità con una tensione di 200-400 volt, pericoloso per il manutentore che interviene su eventuali malfunzionamenti. Infine, per quanto riguarda i costi, un sistema con ottimizzatore fotovoltaico efficiente e flessibile è abbastanza conveniente: si rientra velocemente dall’investimento grazie alla maggiore resa complessiva dell’impianto; ogni componente può costare circa 50 euro di investimento, l’equivalente di 400-500 euro per un impianto da 3 kWp.

Un’ottima soluzione sarebbe quella di rivolgersi a un produttore che garantisca un’installazione FV a 360°. Ne è un esempio l’offerta di SolarEdge che integra moduli solari, inverter e ottimizzatori di potenza. Oppure per impianti già esistenti una delle soluzioni sul mercato è quella degli ottimizzatori Huawei SUN2000P-375W con efficienza massima del 99,6%, abbinabili all’inverter Huawei SUN2000L e installabili su tutti i moduli o su singoli moduli.

Come un frigorifero al Polo Nord

In controtendenza, invece, il pensiero di Hannes Knopf di SMA, Senior Expert Business & Portfolio Strategy e responsabile delle soluzioni finalizzate all’ottimizzazione del rendimento e della loro implementazione negli inverter SMA.

Secondo Knopf gli ottimizzatori di modulo rappresentano un fattore di rischio e li definisce importanti come “un frigorifero al Polo Nord”... Secondo uno studio SMA, infatti, le soluzioni hardware rappresentate dagli ottimizzatori di modulo sono inferiori rispetto alla soluzione SMA basata su software e un maggior numero di componenti, in particolare di connettori elettrici, determina un aumento del rischio di incendio dell’impianto.