Defne Gun di Nextracker riporta i dati e le performance della soluzione TrueCapture dell’azienda, per migliorare la raccolta di energia da fotovoltaico.
Gli sviluppatori solari e i proprietari di asset su scala industriale si rivolgono agli strumenti di simulazione più completi a loro disposizione, come PVsyst e altri software leader nella generazione solare, per modellare la produzione di elettricità, prevedere le perdite di energia e, infine, provare a prevedere le prestazioni finanziarie. Tuttavia, fare la modellazione può essere un’attività rischiosa. Qualsiasi errore nel modello, per quanto piccolo, può aggiungere rischi sostanziali su un ciclo di vita del progetto che dura 35 anni o più.
Dato che i progetti non funzionano quasi mai esattamente come i software di modellazione si aspettano, la domanda da un milione di dollari è: quanto è probabile che i progetti superino il modello, fornendo risultati finanziari superiori alle aspettative?
Nextracker ha incaricato ICF, un fornitore di ingegneria indipendente e servizi di ingegneria proprietaria per la generazione termica e rinnovabile con sede in Virginia, di condurre la propria revisione delle prestazioni di quattro progetti di generazione di energia solare su scala industriale per studiare il software di ottimizzazione della resa TrueCapture di Nextracker. Abbinato al sistema di inseguimento solare NX Horizon, TrueCapture combina sensori avanzati, previsioni meteorologiche e tecnologie di apprendimento automatico per aumentare le prestazioni, ottimizzando continuamente l’algoritmo di tracciamento di ogni singola riga in risposta alle caratteristiche del sito e alle mutevoli condizioni meteorologiche.
Nell’analisi, ICF conclude che nei quattro siti del progetto testati (due nel sud-est degli Stati Uniti, uno nel Regno Unito centrale e uno nell’Australia meridionale), TrueCapture ha prodotto miglioramenti per ciascuna applicazione, riducendo al minimo le perdite di ombra tra le file su terreni ondulati, per catturare più energia quando le condizioni atmosferiche creano periodi di elevata irradianza diffusa. Nel complesso, ICF ha osservato una media del 136% del guadagno annuo misurato rispetto ai risultati del modello PVsyst per i quattro siti.
Insieme al rapporto europeo Enertis Applus+ IE (giugno 2023) che ha rilevato guadagni energetici dell’1-2% dalla modalità Split Boost di TrueCapture per i moduli a mezza cella, la nuova analisi ICF si aggiunge a una crescente raccolta di studi indipendenti che dimostrano le capacità di controllo del sistema da parte di TrueCapture.
Metodologia di test e verifica ICF per TrueCapture
ICF ha analizzato separatamente l’effetto di TrueCapture sull’ombreggiatura interfilare e sulle condizioni di luce diffusa utilizzando i dati forniti da Nextracker e dati di terze parti. Gli input includevano un anno di dati operativi, dati topografici dell’US Geological Survey e dati su meteo e irradianza basati su satellite provenienti da Clean Power Research. ICF ha eseguito l’analisi nel 2023 utilizzando i dati sulle prestazioni del sistema e i dati meteorologici raccolti tra il 2021 e il 2022.
ICF ha utilizzato PVsyst per modellare la produzione con e senza elevazione, incorporando i dettagli di progettazione del sistema nei disegni del sito, nei dati topografici e meteorologici. Per i siti con ombreggiamento interfilare, le perdite dovute al terreno variavano dallo 0,85% all’1,19%, in linea con le aspettative per i siti con terreno moderatamente ondulato.
ICF ha modellato le prestazioni di TrueCapture in condizioni di luce diffusa modellando il sistema di inseguimento come una simulazione batch di sistemi a inclinazione fissa sull’intera gamma di movimento per un inseguitore di 60°, con incrementi di un grado, per trovare un angolo ottimale per la produzione di energia, e ha utilizzato l’angolo ottimale per simulare la produzione di tracciamento ottimale in luce diffusa. ICF ha poi confrontato la produzione di tracciamento ottimale in luce diffusa con il backtracking standard, che cerca semplicemente di regolare il tracciamento nelle prime ore del mattino e nel tardo pomeriggio per ridurre al minimo l’ombreggiamento. TrueCapture mira a ottenere una produzione di tracciamento ottimale in condizioni di luce diffusa.
ICF ha applicato le stime di generazione dallo scenario di tracciamento ottimale della produzione e dallo scenario di backtracking standard a PVsyst. Ha stabilito che per i siti che cercano di ottimizzare la resa in condizioni di luce diffusa, i guadagni potenziali variavano dallo 0,42% allo 0,99%. Questi valori sono in linea con le aspettative per le regioni con copertura nuvolosa moderata.
In che modo TrueCapture ottimizza la produzione di energia?
TrueCapture combina sensori avanzati, previsioni meteorologiche e apprendimento automatico per produrre un sistema di controllo autoregolante del tracker e di ottimizzazione della resa. I guadagni energetici derivanti da TrueCapture possono arrivare fino al 4%. TrueCapture utilizza un algoritmo proprietario per compensare le perdite dovute all’ombra tra le file, tramite la regolazione dell’angolo di incidenza degli inseguitori.
L’algoritmo riga per riga include anche l’ottimizzazione Split Boost per i moduli a mezza cella. A differenza dei sistemi di tracciamento tradizionali che evitano qualsiasi ombreggiatura sui moduli, Split Boost consente fino al 50% di ombreggiatura sulla metà inferiore dei moduli per risultati migliori rispetto al backtracking standard.
Durante i periodi di elevata irradianza diffusa, l’orientamento ottimale dei moduli potrebbe non essere puntato direttamente verso il sole ma più vicino all’orizzontale per catturare ulteriore irradianza diffusa. Il software di ottimizzazione di Nextracker utilizza i dati di irradianza misurati a intervalli di 10 minuti per stimare l’orientamento ottimale del sistema di tracciamento. Nextracker sviluppa una serie specifica di curve per ciascun progetto e utilizza l’irradianza misurata per orientare i moduli verso l’angolo di inclinazione ottimale.
L’investimento ripaga per ridurre il rischio e realizzare guadagni finanziari
Le scarse prestazioni sono un fattore di rischio molto significativo per i progetti solari in un mercato privo di siti con vaste distese di terreno pianeggiante e soleggiato. È essenziale che gli sviluppatori solari e i proprietari di asset comprendano appieno le problematiche di fondo che influiscono sulle prestazioni del sistema rispetto all’implementazione di congetture o semplicemente alla speranza che i loro progetti ottengano risultati migliori.
Nextracker non solo ha dedicato studi e ricerche per ottimizzare le prestazioni in queste condizioni, ma ha convalidato e commercializzato soluzioni tecnologiche che generano più energia e aumentano le prestazioni. La ricerca di Nextracker, pubblicata su PV Tech, ha dimostrato che, su base annuale, l’impatto finanziario della sola perdita d’ombra del terreno può variare tra 100.000 e 200.000 dollari in un sito rappresentativo da 100 MW negli Stati Uniti.