Aprile 13, 2021

Daniela Rimicci

Nextracker, la minaccia della grandine per il fotovoltaico USA

Kent Whitfield di Nextracker spiega come ridurre la minaccia di danni da grandine agli impianti solari negli USA, mantenendo ROI e TCO a livelli ottimali.

L’impatto dei danni provocati dalla grandine sugli impianti solari statunitensi è diventato un problema di qualità, affidabilità e gestione delle risorse di primo piano per le parti interessate. Uno dei motivi principali è l‘enorme aumento dei progetti solari situati nella cosiddetta “cintura della grandine” degli Stati Uniti, soprattutto in Texas, dove un impianto solare ha subito decine di milioni di dollari di danni da una grandinata nel 2019 e anche altri siti hanno subito perdite.

Nextracker ha riconosciuto il ruolo chiave degli inseguitori solari intelligenti e affidabili, dotati di software di monitoraggio e controllo come NX Navigator: possono proteggere i moduli solari e mitigare la grandine e altri rischi meteorologici estremi. Abbiamo lavorato con sviluppatori, operatori di impianti, esperti di assicurazioni e laboratori di prova per capire questi eventi estremi ma ricorrenti e migliorare il modo in cui l’industria li affronta.

Il primo dei nostri due white paper sulla mitigazione del rischio meteorologico estremo, pubblicato a novembre 2020, includeva una parte significativa dedicata alla grandine. Anche il mio collega Alex Roedel ha discusso l’argomento nel suo post sul blog a dicembre. Negli ultimi mesi, siamo stati coinvolti in nuovi studi e rapporti sull’argomento, tra cui un articolo approfondito della rivista PV USA, dove ho discusso alcune delle questioni chiave con l’editore Tim Sylvia.

Tim Sylvia
Accettare il modo in cui i moduli fotovoltaici sono testati oggi per la grandine potrebbe non essere la cosa giusta da fare in futuro. Ciò che noi, come industria, dobbiamo considerare è una sorta di differenziazione. Mi aspetto che l’industria adotti un approccio ‘all-in’, con uno sguardo collettivo agli standard di test esistenti e modifichi le soglie di gravità in modo da non penalizzare tutti i moduli.

Ho lavorato alla rivalutazione dei test e degli standard sull’impatto della grandine, oltre a studiare gli approcci di mitigazione del rischio con diversi partner, approfondendo le analisi meteorologiche nei test di laboratorio e nelle strategie di stivaggio degli inseguitori. Sul fronte dei test e degli standard, alcuni degli ultimi risultati e raccomandazioni sono stati presentati insieme a Cherif Kedir del Renewable Energy Test Center (RETC) al recente workshop NREL sull’affidabilità del fotovoltaico.

Nextracker, la minaccia della grandine per il fotovoltaico USA

Ecco le conclusioni della nostra presentazione:

  • Dal momento che i progetti solari di pubblica utilità con un’economia favorevole vengono distribuiti in gran parte degli Stati Uniti centrali e orientali, i dati mostrano che i moduli in questi progetti saranno esposti a un rischio di impatto della grandine di >25 mm nel corso della loro vita.
  • L’industria ha bisogno di capire il rischio di fallimento basato sugli attuali materiali e metodi di costruzione, specialmente quanto sono suscettibili i moduli ai danni dei chicchi di grandine più grandi (50-75 mm/2-3 pollici di diametro).
  • Per ridurre il rischio, è necessario esplorare materiali e metodi attivi e passivi.

Test approfonditi su diversi moduli fotovoltaici

Il team del RETC ha condotto test approfonditi su diversi moduli fotovoltaici con diverse fatture di materiali e spessori del vetro frontale con chicchi di grandine di diverse dimensioni ed energie di impatto. I risultati suggeriscono che la pratica di prova minima storicamente accettata, consentita dagli attuali standard di prova della grandine dei moduli fotovoltaici ASTM E1038 e IEC 61215, potrebbe essere inadeguata per affrontare il rischio altamente regionale specifico posto dalla grandine e dovrebbe essere rivalutata. Raccomandiamo che l’industria formi al più presto una task force per esaminare il rischio di grandine, prendendo in considerazione dove i moduli saranno distribuiti.

Uno dei risultati dei test di RETC è come gli inseguitori intelligenti come i nostri sistemi NX Horizon e NX Gemini possono svolgere un ruolo attivo nel ridurre al minimo i danni ai moduli durante una grandinata. Regolando l’inclinazione dell’inseguitore a 15-30 gradi (a seconda dello spessore del vetro frontale del modulo) quando è imminente una grandinata, i risultati dei test dimostrano che i chicchi di grandine di oltre 50 mm possono essere deviati in modo sicuro dal vetro frontale del modulo, riducendo notevolmente i danni da impatto ai moduli.

Ho anche lavorato con John Allen della società di consulenza Allen Weather Risk sull’analisi della grandine e sulle strategie di stivaggio per ottenere una maggiore comprensione degli argomenti legati alla grandine, tra cui:

  • una revisione delle fonti dei dati meteorologici sulla grandine (e della loro veridicità).
  • Una stima a griglia della distribuzione delle dimensioni della grandine negli Stati Uniti continentali, e la probabilità di impatto della grandine sulle varie aree mappate in quella griglia.
  • come il vento e la grandine interagiscono e come questo influenza la traiettoria dell’impatto della grandine.
  • una valutazione dei sistemi disponibili per anticipare le grandinate per i proprietari di beni e gli operatori.

Nextracker userà questi risultati non solo per rendere i sistemi più resistenti e più intelligenti, ma per aiutare i clienti e l’industria a valutare, prevedere e mitigare i potenziali rischi di danni da grandine alle loro centrali elettriche.

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