EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

Quando parliamo di efficienza dei pannelli solari, sappiamo davvero di cosa stiamo parlando?

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI: quali sono i più efficienti?

I pannelli fotovoltaici sono in grado di convertire l’energia del sole in energia elettrica in diverse percentuali in base a diversi fattori.

Il grado di efficienza dei pannelli solari indica la percentuale di energia catturata e trasformata in energia elettrica rispetto all’energia totale raggiunta sulla superficie del modulo stesso e, pertanto, può essere considerata un indice di correlazione tra i watt forniti e l’area occupata.

Da cosa dipende l’efficienza dei pannelli solari?

Le prestazioni dei pannelli solari dichiarate dal costruttore vengono sempre calcolate in condizioni standard, con un’irradiazione di 1000 W per m2 di superficie, una temperatura di 25 ° C e una distribuzione spettrale pari a 1,5.

 Ma l’efficienza dei pannelli solari fotovoltaici non è costante, essi variano anche in modo sostanziale in base a diversi fattori, come ad esempio:

Caratteristiche e prestazioni dei diversi materiali (monocristallino, policristallino, amorfo), degli inverter e degli altri componenti dell’impianto
.
Esposizione corretta alla radiazione solare dei moduli (le migliori condizioni per l’Italia sono: esposizione a sud, ma anche a sud-est o sud-ovest che garantiscono buoni risultati)

Inclinazione dei moduli (ottimale 30-35 gradi) e ombreggiamento temporaneo.

Temperatura di funzionamento dei materiali, poiché tendono a ridurre le prestazioni in ambienti caldi.
composizione dello spettro luminoso.

Nei pannelli aerospaziali, i rendimenti hanno raggiunto il 50%, ma i costi non consentono una distribuzione su larga scala. Nei pannelli attualmente sul mercato basati su silicio, i valori sono intorno:

21-25 percento in moduli di eterogiunzione.
19-21 percento in moduli di silicio monocristallino.
16-18 percento in moduli di silicio policristallino.
10 percento in moduli di silicio microsferici.
8,5 percento in moduli di silicio amorfo.

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

Pannelli fotovoltaici flessibili

Si stima che l’efficienza dei pannelli tenderà a crescere grazie all’innovazione tecnologica che ha ormai raggiunto buoni livelli, il che rende i pannelli sempre più economici dal punto di vista economico.

Ne consegue che con la stessa produzione di elettricità richiesta, l’area occupata da un impianto fotovoltaico amorfo sarà più che doppia rispetto a un equivalente campo fotovoltaico cristallino.

Per aumentare la produzione dei sistemi del 20-30%, tuttavia, è possibile montare i pannelli su supporti con orientamento variabile (mono o biassiale), in grado di seguire costantemente il movimento del sole (sistemi di tracciamento).

Calcolare l’efficienza delle celle solari è abbastanza semplice, perché è in correlazione con la potenza della superficie del pannello.

La formula matematica per calcolare le prestazioni dei pannelli fotovoltaici è la seguente:

Efficienza% = (Potenza / Superficie / 1000) x 100, dove la potenza è espressa in watt e la superficie della radiazione solare in metri quadrati.

 

Temperature di esercizio

La temperatura è un altro fattore che influenza l’efficienza di un pannello fotovoltaico. Meglio fresco! Il fatto che gli impianti fotovoltaici funzionino al meglio a una temperatura di 25 ° C è spesso trascurato: se pensiamo che alle nostre latitudini si possano raggiungere temperature prossime a 40 ° C (e sui tetti di alcuni edifici, anche a 50-60 ° C), è facile capire come l’efficienza
della pianta può diminuire leggermente a causa del riscaldamento della pianta. moduli.

Nelle celle di silicio comuni, il calo di efficienza è pari a circa lo 0,4 percento per ogni grado ° C.

Le temperature più fredde dei paesi dell’Europa settentrionale compensano, infatti, il livello più basso di irradiazione in quelle aree.

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

La corretta manutenzione e pulizia di un impianto fotovoltaico aumenta la sua efficienza.

Durata dei pannelli solari fotovoltaici.

Un altro fattore che influenza l’efficienza di un pannello solare è la sua diminuzione delle prestazioni a causa della naturale stanchezza dei materiali, con valori che possono raggiungere una media annuale di circa l’1%.

Per garantire la qualità dei materiali utilizzati, è prassi comune per i produttori coprire con un’adeguata garanzia la caduta delle prestazioni del pannello nel tempo.

  La garanzia più comune oggi è il 90 percento del valore nominale per 10 anni e l’80 percento del valore nominale per 20 anni.

È bene richiedere sempre le garanzie dei prodotti al momento dell’acquisto. Gli attuali moduli fotovoltaici hanno una vita utile stimata di circa 40-50 anni, sebbene sia plausibile presumere che saranno scaricati dopo un ciclo di vita di 20-25 anni, a causa dell’obsolescenza dell’intera tecnologia del sistema. impianto.

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

 Tuttavia, il corretto dimensionamento di un impianto fotovoltaico è il risultato di un calcolo più complesso che tiene conto di fattori multipli e variabili.

La giusta dimensione

I sistemi fotovoltaici sono caratterizzati da una “potenza di picco” indicata con kWp. Per avere un’idea della potenza massima che verrà installata per consentire una copertura totale del fabbisogno elettrico annuale di un dato utente (ad esempio, una singola famiglia o un’azienda), è necessario calcolare:

Potenza massima (kWp) = produzione kWh media all’anno del pannello per l’area in cui si desidera installare il consumo annuale del pannello / utente

Infatti, il consumo annuale di energia degli utenti è diviso per 1.200, un valore correlato alla produzione media annua di kWh di un pannello.

Tenendo conto del consumo medio di elettricità di una casa unifamiliare di 3000-4000 kWh / anno, un impianto fotovoltaico per uso domestico in una città dovrebbe avere una potenza compresa tra 2,5 e 3,3 kWp (leggermente inferiore). nell’Italia centrale e meridionale per la sua maggiore insolazione).

EFFICIENZA DEI PANNELLI SOLARI

Per avere una potenza nominale installata di 1 kWp, di solito è necessario installare 8m2 (per i moduli più efficienti) a 15 m2 (per moduli meno efficienti).

I moduli fotovoltaici in silicio cristallino più comuni hanno dimensioni variabili da 0,5 m2 a 1,5 m2 (a volte anche 2,5 m2 in campioni di piante di grandi dimensioni). Pertanto, per un impianto da 3 kWp, sono richiesti almeno 20-24 m2 di superficie disponibile.

Il dimensionamento corretto di un impianto fotovoltaico è, in ogni caso, il risultato di un calcolo più complesso che tiene conto di fattori multipli e variabili: la radiazione solare del sito in questione; altitudine e caratteristiche climatiche; esposizione dell’edificio e / o del terreno; superficie disponibile per il sistema; inclinazione e orientamento dei moduli; fattore di conversione del modulo fotovoltaico utilizzato; assemblaggio elettrico del sistema; periodo di utilizzo del sistema (sempre, solo fine settimana, periodi di ferie, ecc.).

Utenti che verranno utilizzati e il loro potere; Tensione di alimentazione del sistema (12, 24, 220 volt).

Ora l’efficienza dei pannelli solari fotovoltaici monocristallini e policristallini, nella maggior parte dei casi varia tra il 13% e il 17%.

Alcuni pannelli hanno successo, attraverso tecniche di sovrapposizione di diversi tipi di semiconduttori, per raggiungere valori di performance del 20-21%.

 Chiaramente, i prezzi dei pannelli con un’efficienza di circa il 15% sono inferiori di oltre il 15% rispetto ai prezzi dei pannelli con rese del 20-21%.

Allo stesso modo, stiamo parlando in entrambi i casi di prestazioni intrinseche dei pannelli che hanno poco o nulla a che fare con le prestazioni del sistema fotovoltaico, che avrà una prestazione generale inferiore al 20% rispetto alla potenza installata (in tutti i casi! / azienda / venditore che non ti dice che questo è un venditore di trucchi e fumetti).

Torniamo all’efficienza dei pannelli solari fotovoltaici: date le notevoli differenze di prezzo, ha senso scegliere moduli ad alte prestazioni (quelli con una resa superiore al 20%) solo quando si hanno problemi con lo spazio disponibile sul tetto.

 In tutti gli altri casi, è sempre preferibile aggiungere uno o più pannelli fotovoltaici. I costi di questa seconda opzione saranno sempre inferiori a quelli del primo.

Teniamo anche conto del fatto che ogni produttore di moduli fotovoltaici produce pannelli con potenze massime diverse all’interno della stessa famiglia di prodotti, sebbene siano dello stesso numero di celle.

 Pertanto, il pannello di una casa, nonostante abbia le stesse caratteristiche geometriche, il numero di celle e la struttura, ha rese diverse per il singolo fatto che sono state selezionate e utilizzate più celle di prestazioni.

Ora è bene chiarire che il termine “cellula di maggiore efficienza” non è associato a una cella “particolare”, come la cella di un modulo strutturato con diversi strati di silicio e / o diversi semiconduttori disposti in modo ad hoc,

Significa semplicemente che nello stesso processo di produzione delle celle alcuni producono, ad esempio, 4,0 W, altri, ad esempio, 4,1 W in modo completamente casuale.

Il produttore non fa altro che separarli gli uni dagli altri e produrre pannelli da 240 W in una scatola e 246 W in un’altra.

È anche importante notare che tutte le celle sono tutte equivalenti e, infatti, i moduli da 230 W e i moduli da 250 W sono venduti con la stessa garanzia o altre caratteristiche.

In sostanza, le celle che producono più energia non sono necessariamente migliori dal punto di vista della qualità della costruzione e della durata delle celle che producono meno.

Infatti, spesso accade che le celle più testate e, quindi, più affidabili siano quelle caratterizzate da potenze (o rese) medie, anche per il semplice fatto che sono più numerose e più largamente utilizzate e, quindi, più testato.

Per rendersene conto, considera che il potere della cella è completamente casuale (ovviamente tutto)

Infatti, è sempre una buona idea scegliere sempre i pannelli oi moduli fotovoltaici di una famiglia o un marchio caratterizzato da potenze minime o potenze massime, dato che sono i moduli più venduti e, quindi, anche più affidabili (vedi anche le sostituzioni ).

Attraverso la stessa selezione di celle, è possibile costruire moduli con tolleranze in diverse potenze.

Pertanto, all’interno di quella classe di pannelli solari fotovoltaici dove la prestazione è compresa tra il 13% e il 17%, le differenze nelle prestazioni dei pannelli dipendono solo dalla classificazione delle celle e di tutti i produttori di moduli fotovoltaici che acquistano o La produzione di celle si basa sullo stesso design di pannelli, moduli con prestazioni diverse.

Come aumentare l’efficienza dei pannelli solari?
Vuoi ottenere il miglior ritorno finanziario possibile e abbreviare i tempi di recupero? Possiamo darti alcuni consigli:

Pulisci il tuo impianto fotovoltaico
Sebbene i pannelli abbiano un rivestimento resistente allo sporco, questo non può proteggerli completamente. Pensa alla tua macchina: dovresti lavarla anche di tanto in tanto.

I pannelli fotovoltaici assorbono meno luce solare e questo si traduce in pannelli fotovoltaici che generano meno energia. Dopo una buona pulizia, puoi avere prestazioni ottimali. Cosa contribuisce a una maggiore redditività finanziaria!