I pannelli fotovoltaici rappresentano il cuore di un impianto solare fotovoltaico nonchè il costo più grande da sostenere, almeno per quel che riguarda i sistemi ON-GRID, connessi alla rete e non quelli ad accumulo. I pannelli però non sono tutti uguali, ma soprattutto è il loro rendimento che si può differenziare moltissimo. Non solo hanno caratteristiche diverse di base ma, soprattutto, il rendimento di un pannello fotovoltaico può essere molto differente tra vari impianti. Di seguito sono riportati i fattori primari da considerare nella scelta dei moduli e nella loro installazione.
La linea di fondo per le prestazioni del modulo fotovoltaico è la potenza in uscita. La produzione di elettricità di un modulo è proporzionale alla sua potenza ed è valutata in watt. Un modulo di 250 watt è in grado di produrre 250 watt di CC elettricità alle condizioni di prova standard .
Ci sono un paio di valutazioni aggiuntive però da fare:
- La tolleranza alla potenza è una valutazione che fornisce una gamma di quanto vicino il modulo funzionerà al suo valore nominale . A tolleranza di +/- 5% significa che il modulo può funzionare del 5% sopra o al di sotto del suo rating; ad esempio, un modulo da 300 watt può effettivamente produrre un valore massimo basso, ovvero 285 watt.
- Le classificazioni si basano spesso su valori di temperatura di esercizio piu’ bassi rispetto al normale, c’è da considerare che le celle di silicio cristallino sono meno produttive a temperature più elevate. Quindi quando leggiamo i “datasheet” dei moduli, bisogna considerare a che temperature sono stati eseguiti i test relativi al rendimento.
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Efficienza dei moduli fotovoltaici
Un termine che si sente spesso quando si acquistano moduli fotovoltaici è “efficienza“. In questo caso, l’efficienza si riferisce alla percentuale di
irraggiamento solare che viene trasformato in elettricità dalle celle solari.
I moduli FV standard in silicio cristallino offrono un’ efficienza tra il 15% e il 20%, mentre quelli a film sottile hanno una media del 8-15%. In generale, i moduli migliori, ad esempio i SUNPOWER o Panasonic, arrivano anche al 23%.
È facile farsi prendere dalle valutazioni di efficienza, ma non ne vale la pena. Per prima cosa, è difficile calcolare con precisione l’ efficienza della cella nell’uso pratico, quindi un punto percentuale in piu’ non è qualcosa su cui basare il tuo budget. E secondo, solo perché un modulo non può utilizzare l’85% dell’energia che lo colpisce non significa che l’energia è sprecata.
L’energia solare è totalmente gratuita ed inesauribile. Non puoi sprecarla. Questo crea uno scenario completamente diverso, diciamo, da uno scaldabagno a gas efficiente al 90%, che spreca il 10% del gas che brucia a causa delle dispersioni di calore. in quel caso stai pagando il gas, e c’è un costo ambientale per usarlo. Non è così con l’energia solare.
L’efficienza delle celle solari si degrada nel tempo, a seconda del materiale fotovoltaico, il che significa che i moduli producono meno elettricità mentre invecchiano. La maggior parte delle garanzie dei moduli si basa su questo. Una tipica garanzia potrebbe garantire una perdita di efficienza di n
più del 15%–20% in 25 anni. Tuttavia, questo è un margine di sicurezza estremamente ampio per i produttori. In realtà, i moduli in silicio cristallino di qualità perdono solo lo 0,1% circa efficienza all’anno.
I moduli fotovoltaici in genere sono garantiti separatamente per materiali e uscita di potenza. Lo standard per i moduli di qualità è 10 anni dopo
materiali e 25 anni di potenza. Se un produttore offre niente di meno, cerca un altro modulo. Garanzie per il potere l’uscita in genere indica che il modulo perderà non più del 15%– 20% della sua potenza nominale durante il periodo di garanzia.
Ad esempio, se a la potenza nominale dell’uscita del modulo è di 300 watt, dovrebbe essere in grado di farlo producendo almeno 240 watt dopo 25 anni. Ma come già detto i moduli in silicio cristallino in genere perdono solo circa lo 0,1% della loro produzione all’anno, o un totale del 2,5% in 25 anni.
Forse più importante della garanzia è la stabilità dell’azienda produttrice che sta dietro la garanzia. Se l’azienda fallisce, come è successo per moltissime aziende del comparto solare negli ultimi anni, la garanzia non sarà piu’ efficace.
C’è da dire che i moduli fotovoltaici ben fatti sono altamente affidabili, molti utilizzano ancora moduli che risalgono agli anni ’70, prova che i moduli possono durare ben oltre le loro garanzie di 25 anni. I migliori produttori controllano la produzione dei loro prodotti dall’inizio alla fine per garantire standard di qualità. Investono anche in ricerca e sviluppo e hanno una reputazione di lunga data sostenere. All’altra estremità dello spettro ci sono le aziende, molte delle quali sono relativamente nuovi – che sono più assemblatori di moduli di produttori.
Migliorare il rendimento dei pannelli fotovoltaici
come detto, per migliorare le prestazioni dei pannelli bisogna orientarli nel modo giusto ed evitare ombreggiature, anche parziali. Le alte temperature che si raggiungono in estate degradano la produzione, si potrebbe integrare un sistema “ibrido” di solare termico per “raffreddare” l’impianto fotovoltaico ed usare il calore per scaldare acqua per uso sanitario.
L’utilizzo dell’ inseguitore solare fa alzare di molto le prestazioni. Se montiamo i moduli su un palo dotato di motore che si muove al muoversi del sole, avremo i pannelli sempre esposti perpendicolarmente, in modo ottimale, al sole.
