Produzione fotovoltaico: il calcolo del rendimento e della durata

Un impianto fotovoltaico può avere una resa molto variabile, in base ad una serie di parametri ben precisi.

Si tratta di una fonte d’energia rinnovabile che sembra destinata a sostituire quelle attuali grazie a numerosi vantaggi sia sotto l’aspetto dei consumi, che dal punto di vista puramente ambientale.

Vediamo come calcolare il rendimento e la durata della produzione di fotovoltaico, dando un’occhiata ai fattori da tenere in massima considerazione per un valore che si avvicini alla realtà.

Come funziona la produzione di fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico funziona in base ad una sequenza di principi piuttosto basilari. Infatti, un insieme di pannelli riflette al meglio la luce e il calore del sole e li trasformano in una vera e propria fonte d’energia.

Quest’ultima viene subito convertita in elettricità ed è in grado di alimentare strutture anche di dimensioni abbastanza generose.

Ed è qui che entra in gioco il rendimento della produzione fotovoltaico, che coincide con la percentuale di energia convertita rispetto a quella diffusa all’interno di un modulo fotovoltaico.

Produzione fotovoltaico: fattori che determinano il rendimento

In base a quali elementi viene determinato il rendimento di un impianto basato sulla produzione di fotovoltaico? Eccoli:

• Le prestazioni e le caratteristiche tecniche dei materiali giocano senz’altro un ruolo molto importante, con varie differenze fra i monocristallini, i policristallini e gli amorfi.
• I moduli devono avere un’esposizione adeguata ai raggi del Sole.
• L’inclinazione e i possibili ombreggiamenti dei moduli sono un altro parametro determinante.
• La temperatura d’esercizio non va lasciata in secondo piano perché in condizioni di caldo massimo le performance possono drasticamente calare.
• Lo spettro di luce ha una conformazione che può variare la resa dell’impianto.

In crescita rendimento della produzione fotovoltaico

Al giorno d’oggi, nella maggior parte dei casi sono in vendita pannelli realizzati in silicio, con valori che raggiungono il massimo del 25% per i moduli in eterogiunzione e il minimo dell’8,5% per il silicio amorfo.

Tuttavia, grazie al progresso tecnologico, sono stati diffusi vari modelli dall’utilizzo aerospaziale, il cui rendimento può salire fino addirittura al 50%.

L’efficienza media della produzione fotovoltaico sta vivendo una fase di profonda evoluzione positiva, unita ad un abbattimento netto dei costi.

Inoltre, è possibile far crescere ulteriormente il fattore di producibilità installando i pannelli a bordo di appositi supporti dall’orientamento variabile. Per il calcolo della percentuale rendimento, è sufficiente dividere la potenza in Watt per la superficie in metri quadrati, dividere ulteriormente tutto per 1000 e poi moltiplicarlo per 100.

Produzione del fotovoltaico: importanza della temperatura d’esercizio

Tra i diversi fattori in base ai quali variano il rendimento e la durata della produzione del fotovoltaico, un discorso a parte lo merita la temperatura d’esercizio.
Di solito un impianto raggiunge le migliori prestazioni a circa 25°. Di conseguenza, sembra evidente che esse possano calare, seppur in maniera lieve, nel caso in cui si arrivi fino a 40° e anche oltre in determinati edifici.

Si calcola che in corrispondenza dei pannelli classici in silicio venga riscontrata una diminuzione della resa dello 0,4° per ogni grado centigrado.

Durata della produzione di fotovoltaico

Oltre al rendimento, un altro elemento molto rilevante per una corretta produzione fotovoltaico è costituito dalla sua durata.
Ciascun materiale tende a perdere la propria efficienza meccanica a causa di un normale incremento del suo livello d’usura. Tale decadimento corrisponde a circa l’1% su base annuale.

In genere, i produttori ovviano ad un problema di questo tipo inserendo una normale garanzia, che di solito corrisponde al 90% sul nominale su una base di dieci anni e al 80% su una di venti.

Un impianto è capace di raggiungere una durata media intorno ai 40-50 anni, anche se di solito la dismissione avviene molto prima in seguito ad una tecnologia che diventa obsoleta nel giro di un arco di tempo limitato.

Produzione fotovoltaico: calcolo del corretto dimensionamento

Nella produzione fotovoltaico, è necessario tenere d’occhio anche il dimensionamento. Si tratta di un elemento che scaturisce da una serie di fattori in grado di variare in maniera costante. Vediamo quali sono:

• la radiazione solare nel sito sul quale viene installato l’impianto;
• la superficie nella quale viene installato l’impianto;
• le caratteristiche climatiche dell’area circostante;
• l’altitudine del luogo;
• il fattore di conversione dei pannelli solari da installare;
• la frequenza di utilizzo dell’impianto fotovoltaico, ossia ogni giorno, nel week-end, durante una vacanza e così via;
• la tensione massima di alimentazione;
• le caratteristiche principali dei moduli, fra i quali l’orientamento e l’inclinazione;
• l’esposizione del terreno o della struttura nella quale vengono effettuati i lavori.

Non bisogna lasciare in secondo piano l’importanza derivante dalla potenza di picco, che corrisponde alla quantità di energia che serve per soddisfare il fabbisogno di corrente elettrica annuale di un bacino d’utenza.

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In questo modo, è possibile incrementare l’efficienza energetica e al tempo stesso ridurre al minimo i consumi di corrente elettrica, con effetti positivi sia per l’ambiente che sotto l’aspetto economico.