Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

16
Dipartimento di Energia – Sezione Elettrica Grande Capannone 2° Piano Via La Masa 34 – 20156 – Milano Tel: +39.02.2399.8506 – Fax: +39.02.2399.8566 CALCOLO DEL PERFORMANCE RATIO E DEL FATTORE DI TRASPOSIZIONE DELL’IMPIANTO FV SITO IN TUSCANIA DI PROPRIETÀ DELLA SOCIETÀ CONVERT NEL PERIODO 01/06/2009 31/05/2010 Roberto Faranda, Moris Gualdoni, Sonia Leva 1. Introduzione Il Performance Ratio (PR) è uno degli indici delle prestazioni di un impianto fotovoltaico definiti dalla norma CEI EN 61724 [1] e IEA PVPS Task II [2]. Per quanto riguarda gli impianti con inseguitori solari un altro importante indice è il fattore di trasposizione (TF). Il PR è una quantità adimensionale che indica la porzione di energia giornaliera/mensile/annuale netta in uscita dall’intero sistema fotovoltaico rispetto a quella teorica in ingresso dal campo fotovoltaico. Il PR non rappresenta la quantità di energia prodotta, infatti sistemi con basso PR in un sito con elevato irraggiamento possono produrre più energia di un sistema con alto PR localizzato in un luogo con scarso irraggiamento, ma l’efficienza complessiva di tutti i dispositivi necessari al funzionamento dell’impianto in condizioni reali di funzionamento. Dal punto di vista analitico esso si può esprimere nel modo seguente: , , , 0 0 1 = = = f I ref use use r r I Y G E E PR Y P G P τ τ τ r Y dove f Y è il Final Yield, dato dal rapporto tra l’energia , use E τ pro nell’intervallo di tempo considerato r dotta τ misurata valle dell’inverter e la potenza di picco dell’impianto oggetto di studio 0 a P ,e r Y è il fere ce Yield, dato dal rapporto tra la radiazione solare nell’intervallo di tempo considerato sul piano dei moduli r I day G τ mento solare in condizioni di prova standard , I ref G . Re n e l’irraggia Il fattore di trasposizione (TF) è dato dal rapporto tra l'energia solare incidente in un periodo di tempo su di un piano differentemente orientato e inclinato rispetto a quella incidente sul piano orizzontale: r rg Y TF Y = dove è il Reference Yield misurato sul piano orizzontale (ground). Esso indica la maggiore quantità di energia che è possibile captare con un’inclinazione e un orientamento dei moduli rispetto a quella captabile con i moduli sul piano orizzontale. rg Y 07/10/2010 1

description

Calcolo del performance ratio e del fattore di trasposizione dell'impianto fotovoltaico sito in Tuscania di proprietà della società Convert Italia nel periodo 01/06/2009 31/05/2010

Transcript of Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

Page 1: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

Dipartimento di Energia – Sezione Elettrica Grande Capannone 2° Piano Via La Masa 34 – 20156 – Milano Tel: +39.02.2399.8506 – Fax: +39.02.2399.8566

 

CALCOLO DEL PERFORMANCE RATIO E DEL FATTORE DI TRASPOSIZIONE DELL’IMPIANTO FV SITO IN TUSCANIA DI PROPRIETÀ DELLA SOCIETÀ CONVERT NEL PERIODO 

01/06/2009 ­ 31/05/2010  Roberto Faranda, Moris Gualdoni, Sonia Leva 

1. Introduzione 

Il Performance Ratio (PR) è uno degli indici delle prestazioni di un impianto fotovoltaico definiti dalla norma CEI  EN  61724  [1]  e  IEA  PVPS  Task  II  [2].  Per quanto  riguarda  gli  impianti  con  inseguitori  solari un  altro importante indice è il fattore di trasposizione (TF).  

Il PR è una quantità adimensionale che  indica  la porzione di energia giornaliera/mensile/annuale netta  in uscita dall’intero sistema fotovoltaico rispetto a quella teorica in ingresso dal campo fotovoltaico. Il PR non rappresenta  la  quantità  di  energia  prodotta,  infatti  sistemi  con  basso  PR  in  un  sito  con  elevato irraggiamento possono produrre più energia di un sistema con alto PR  localizzato  in un  luogo con scarso irraggiamento, ma  l’efficienza complessiva di tutti  i dispositivi necessari al funzionamento dell’impianto  in condizioni reali di funzionamento. Dal punto di vista analitico esso si può esprimere nel modo seguente: 

,, ,

0 0

1= = ⋅ = ⋅

⋅f I refuse use

r r I

Y GE EPR

Y P G Pτ τ

τ rY 

dove  fY  è il Final Yield, dato dal rapporto tra l’energia  ,useE τ pro nell’intervallo di tempo considerato

r

dotta 

τ  misurata  valle dell’inverter e la potenza di picco dell’impianto oggetto di studio 0 a P , e  rY  è il  fere ce 

Yield, dato dal rapporto  tra  la radiazione solare nell’intervallo di  tempo considerato sul piano dei moduli 

r IdayGτ ∑ mento solare in condizioni di prova standard  ,I refG . 

Re n

e l’irraggia 

Il fattore di trasposizione (TF) è dato dal rapporto tra l'energia solare incidente in un periodo di tempo su di un piano differentemente orientato e inclinato rispetto a quella incidente sul piano orizzontale: 

r

rg

YTFY

=  

dove   è  il Reference Yield misurato sul piano orizzontale (ground). Esso  indica  la maggiore quantità di 

energia che è possibile captare con un’inclinazione e un orientamento dei moduli rispetto a quella captabile con i moduli sul piano orizzontale. 

rgY

07/10/2010  1 

Page 2: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

Nel  seguito  viene  inizialmente  presentata  una  panoramica  relativa  ai  valori  di  PR  misurati  da  diversi enti/centri di ricerca e reperibili in bibliografia così da avere importanti riferimenti per la valutazione della qualità di un impianto fotovoltaico.  

Inoltre, al fine di comparare  le caratteristiche del sistema ad  inseguimento, si riportano  i valori di energia captabile in località Tuscania così come indicati nel database PVGIS. 

Successivamente vengono presentati, con riferimento al periodo dal 01/06/2009 al 31/05/2010,  i risultati ottenuti  relativamente  ai PR e TF  a partire dai dati misurati  in  campo  relativamente  all’impianto  sito  in 

Tuscania di proprietà della società Convert. Si farà riferimento per  i 9 campi considerati ai valori di  ,useE τ , 

 e   necessari per calcolare i due indici descritti precedentemente.  rY rgY

2. VALORI TIPICI MISURATI DI PR NEGLI IMPIANTI FV 

Allo scopo di comparare  i risultati ottenuti con riferimento all’impianto sito  in Tuscania, nel seguito viene presentata  una  panoramica  relativa  ai  valori  di  PR misurati  da  diversi  enti/centri  di  ricerca  reperibili  in bibliografia. È importante sottolineare che i valori di PR nel seguito riportati riportati sono calcolati secondo quanto  indicato  dalla  normativa  citata  e  sono  comprensivi  di  tutti  i  fenomeni  che  possono  ridurre  la produzione  di  un  impianto  fotovoltaico  (malfunzionamenti  dei  componenti,  cattiva  qualità  della  rete elettrica, ombreggiamenti, ecc.)  

Un primo riferimento è costituito dalle pubblicazioni relative ai dati collezionati e elaborati dal Photovoltaic Power Systems Programme dell’International Energy Agency  (IEA PVPS)1 che  si basa  su dati di numerosi impianti fotovoltaici distribuiti in tutto il mondo. 

In  particolare  considerando  il  riferimento  [3],  che  valuta  sia  impianti  di  tipo  residenziale  sia  centrali fotovoltaiche distribuiti  in 17 differenti nazioni e costruiti  tra  il 1983 e  il 2006, si può osservare, dai dati forniti che fanno riferimento a campagne di monitoraggio degli ultimi 15 anni, che  il PR raggiunge solo  in pochi casi valori dell’88%.  Il 35% degli  impianti monitorati hanno un PR compreso  tra  il 72,5% e  il 77,5% (Fig. 1). Il valore medio del PR cresce da 0,68, per gli impianti costruiti nel 1994, a 0,72 per quelli costruiti nel 2004 (Fig. 2). 

Analizzando i dati riferiti alla produzione dei 15 più grandi impianti FV, nei quali la potenza di picco varia tra i 114kW e i 3000kW, presenti nel database del PVPS IEA [4], si osserva una significante variabilità del PR: il valore medio annuale è pari al 0,66, il migliore ha un valore pari al 0,81 (Fig. 3). 

                                                            1  Il  PVPS  è  un  programma  collaborativo  di  ricerca  e  sviluppo  creato  all’interno  della  IEA  che  riguarda  progetti nell’ambito delle applicazioni per la produzione di elettricità attraverso la tecnologia fotovoltaica. 

07/10/2010  2 

Page 3: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

Fig.  1.  Distribuzione  del  PR  rispetto  al  numero  degli impianti monitorati. 

 

Fig.  2.  Andamento  del  PR  in  funzione  dell’anno  di  costruzione dell’impianto. 

 

Fig. 3. PR dei 15 impianti più grandi presenti nel IEA PVPS Database. 

Dalla pubblicazione  [5] si può ricavare che per un  impianto di grandi dimensioni,  il PR misurato nel 2007 relativamente a un  sistema  fotovoltaico grid  connected  localizzato  sull’isola di Creta  con una potenza di picco di 172kWp, con pannelli al silicio policristallino, e  in funzione dal 2002 è compreso tra  il 58 e  il 73% con un valore annuo pari a circa il 67%. 

Il  lavoro  [6] si riferisce  invece al monitoraggio biennale  (da agosto 2003 a  luglio 2005) di un  impianto da 5kWp in silicio amorfo. In tal caso il PR varia tra 0,59 e 0,83 con un valore annuo pari a 74% nel primo anno e 71% nel secondo anno. 

Infine, alcuni dati significativi: 

‐ gli studi attuali per il calcolo del ciclo di vita dei moduli FV considerano un PR di 0,75 per impianti su falda e 0,8 per impianti a terra [7] e [8]; 

07/10/2010  3 

Page 4: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

‐ i bandi per finanziamenti pubblici fissano un valore minimo per il PR di 0,75; 

‐ uno dei più diffusi programmi [9] per la stima della produzione di energia da impianto fotovoltaico utilizza come PR presunto il valore di 0,77. 

Dall’analisi dei dati sopra  riportati considerando  le  installazioni più  recenti,  i valori  tipici di PR per grandi impianti  ben  monitorati  e  manutenuti  sono  compresi  nell’intervallo  0,75‐0,82,  considerando  PR>80% ottimi. 

3. VALORI DI ENERGIA RICAVATI DA PVGIS CON RIFERIMENTO A TUSCANIA 

Allo scopo di validare  i valori della radiazione solare annuale misurati sul piano orizzontale e sul un piano parallelo all’asse dei moduli nel sito di Tuscania essi verranno confrontati con  i valori  forniti dal software PVGIS [10] messo a disposizione dal Joint Research Centre della Commissione Europea. 

Il software  in questione utilizza come dati di  ingresso per  il calcolo della radiazione solare principalmente quelli  disponibili  nell’atlante  europeo  della  radiazione  solare  ATLAS,  il  cui  database  è  stato  sviluppato dall’elaborazione  dei  dati  rilevati  da  molteplici  stazioni  meteorologiche  sparse  sul  territorio  europeo durante l’intero periodo di tempo compreso tra il 1981 e il 1990. In particolare i dati osservati nel periodo di  tempo  suddetto  sono  stati mediati  al  fine  di  ottenere  la  radiazione  globale media  su  di  un  piano orizzontale e interpolati nello spazio per ottenere della mappe isoradioattive che caratterizzassero l’intero territorio  europeo.  Al  fine  della  valutazione  della  radiazione  diffusa  è  stato  sviluppato  un  algoritmo  di calcolo basato su alcune  formule empiriche mentre a  riguardo della  radiazione diretta si è proceduto ad effettuare  la  differenza  della  radiazione  globale  e  della  radiazione  diffusa. Allo  scopo  di  determinare  la radiazione  solare  su  piani  diversamente  inclinati  si  è  reso  necessario  implementare modelli matematici opportunamente validati con dati europei che, a partire dai valori di radiazione su di un piano orizzontale, hanno reso possibile la valutazione della grandezza in questione. 

La radiazione solare media giornaliera Hd e  la radiazione media mensile Hm fornite dal software PVGIS a riguardo di un impianto installato in Tuscania vengono riportate in Fig. 4. 

   

Fig.  4. Radiazione  solare media  giornaliera Hd  e Radiazione media mensile Hm  sul  piano  orizzontale  e  sul  piano  dei moduli  in Tuscania. 

07/10/2010  4 

Page 5: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

In particolare  la prima tabella prende  in considerazione un  impianto fotovoltaico  installato a terra e  il cui asse dei moduli è perfettamente parallelo al  terreno stesso.  In questo caso  la radiazione  fornita coincide con la radiazione disponibile su un piano orizzontale alla latitudine del sito in questione. 

La seconda tabella considera  invece un  impianto con caratteristiche  identiche al precedente ma dotato di un  sistema di  inseguimento  solare con caratteristiche analoghe a quello  realizzato dalla  società Convert, ovvero un sistema di tracking monoassiale che permette alle stringhe di moduli installati in direzione nord‐sud di seguire il movimento del sole nel suo spostamento da oriente verso occidente. 

Si riportano infine i valori della radiazione solare calcolati con PVGIS con riferimento ad un’inclinazione dei moduli di 30°, che corrisponde all’inclinazione ottima per un impianto in Tuscania, sempre con riferimento ad un impianto situato in Tuscania (vedi Fig. 5). 

 

Fig. 5. Radiazione solare media giornaliera Hd e Radiazione media mensile Hm con un tilt di 30° in Tuscania. 

Si nota come la radiazione solare effettivamente captabile con tilt pari a 30°, di valore pari a 1690 kWh/m2, sia superiore rispetto a quella ottenuta con i moduli montati su di un piano orizzontale, a dimostrazione del fatto che alle latitudini in questione sia vantaggioso inclinare i moduli rispetto al terreno. 

Un altro utili riferimento per valutare le performance dell’inseguitore è poi indicato in [11]. In particolare, un sistema del tipo implementato da Convert, in Tuscania presenta una produzione di energia del 15‐20% superiore rispetto a quella di un sistema fisso con moduli inclinati con tilt ottimo (Fig. 6). 

 

07/10/2010  5 

Page 6: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

Fig. 6. Incremento di produzione energetica con sistema a inseguimento a singolo asse con tilt 0° (fonte [10]). 

4. VALIDAZIONE DEI DATI RELATIVI ALLA RADIAZIONE MISURATI 

Il valore della  radiazione solare annuale su di un piano orizzontale effettivamente misurata nell’impianto fotovoltaico situato in Tuscania è stato di 1528 kWh/m2. Si osserva che il valore di 1470 kWh/m2 fornito dal software PVGIS si discosta dalla misurazione effettuata solamente del 4%. 

La radiazione solare calcolata con PVGIS implementando un impianto dotato di un sistema di inseguimento monoassiale da est verso ovest e con moduli paralleli al  terreno montati  in direzione nord‐sud è stata di 1990 kWh/m2. La grandezza effettivamente  riscontrata a seguito delle misurazioni è stata quantificata  in 1975 kWh/m2, mostrando uno scarto rispetto al database preso come riferimento di solamente lo 0.74%. 

5. CALCOLO DEL PERFORMANCE RATIO PR E DEL FATTORE DI TRASPOSIZIONE TF 

5.1 Calcolo del Performance Ratio Nel seguito vengono riportati  i valori di PR calcolati a partire dai dati misurati sul sito con riferimento ai 9 diversi campi. In particolare vengono diagrammati, per ogni mese, i PR di ogni giorno e riportati in tabella il PR mensile e il valore minimo e massimo giornalieri raggiunto da ciascun campo durante il mese analizzato. Con riferimento all’anno considerato vengono diagrammati  i valori di PR mensili e riportati  in tabella  il PR annuale e il valore minimo e massimo mensile raggiunto da ciascun campo. 

A. Performance Ratio Giornaliero e Mensile ottenuto per i diversi campi  

07/10/2010  6 

Page 7: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  PR Giugno 09 Campo 1  0,6840  0,8563  0,8126 Campo2  0,6815  0,8537  0,8110 Campo 3  0,6892  0,8514  0,8022 Campo 4  0,7047  0,8609  0,8170 Campo 5  0,6944  0,8686  0,8175 Campo 6  0,6944  0,8718  0,8278 Campo 7  0,6711  0,8600  0,8233 Campo 8  0,6763  0,8585  0,8308 Campo 9  0,0992  0,8483  0,7435 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Luglio 09 Campo 1  0,7524  0,8379  0,7843 Campo2  0,7469  0,8366  0,7890 Campo 3  0,7534  0,8392  0,7846 Campo 4  0,7637  0,8464  0,7965 Campo 5  0,7637  0,8477  0,8017 Campo 6  0,7606  0,8531  0,8084 Campo 7  0,7637  0,8436  0,8054 Campo 8  0,7637  0,8527  0,8187 Campo 9  0,0955  0,8441  0,7620 

07/10/2010  7 

Page 8: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  PR Agosto 09 Campo 1  0,7361  0,8512  0,7739 Campo2  0,7295  0,8512  0,7816 Campo 3  0,7287  0,8516  0,7740 Campo 4  0,7543  0,8519  0,7891 Campo 5  0,7635  0,8559  0,7972 Campo 6  0,5150  0,8216  0,7667 Campo 7  0,7721  0,8570  0,8020 Campo 8  0,7535  0,8638  0,8066 Campo 9  0,7463  0,8392  0,7929 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Settembre 09 Campo 1  0,6819  0,8543  0,7945 Campo2  0,6835  0,8549  0,8057 Campo 3  0,6696  0,8601  0,7972 Campo 4  0,6850  0,8601  0,8134 Campo 5  0,6927  0,8631  0,8227 Campo 6  0,6922  0,8646  0,8045 Campo 7  0,6943  0,8534  0,8233 Campo 8  0,7020  0,8561  0,8247 Campo 9  0,5847  0,8614  0,8093 

07/10/2010  8 

Page 9: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  PR Ottobre 09 Campo 1  0,8042  0,8830  0,8434 Campo2  0,8131  0,8882  0,8466 Campo 3  0,8151  0,8975  0,8520 Campo 4  0,8127  0,8922  0,8479 Campo 5  0,8220  0,8961  0,8531 Campo 6  0,7429  0,9032  0,8592 Campo 7  0,7714  0,8961  0,8432 Campo 8  0,8091  0,8993  0,8542 Campo 9  0,7849  0,8938  0,8467 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Novembre 09 Campo 1  0,5496  0,8524  0,8202 Campo2  0,5454  0,8562  0,8246 Campo 3  0,5665  0,8687  0,8363 Campo 4  0,5158  0,8645  0,8340 Campo 5  0,5412  0,8655  0,8343 Campo 6  0,6088  0,8696  0,8383 Campo 7  0,5454  0,8618  0,8291 Campo 8  0,5031  0,8652  0,7833 Campo 9  0,4186  0,8540  0,8048 

07/10/2010  9 

Page 10: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  Pr Dicembre 09 Campo 1  0,0817  0,8404  0,7944 Campo2  0,1226  0,8636  0,8079 Campo 3  0,0920  0,8814  0,8204 Campo 4  0,1022  0,8720  0,8162 Campo 5  0,0817  0,8761  0,8190 Campo 6  0,1737  0,8761  0,8248 Campo 7  0,1533  0,8761  0,8146 Campo 8  0,0817  0,8814  0,8182 Campo 9  0,0603  0,8547  0,7669 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Gennaio 10 Campo 1  0,2237  0,8792  0,8259 Campo2  0,2572  0,8878  0,8333 Campo 3  0,2461  0,9016  0,8242 Campo 4  0,2461  0,9170  0,8179 Campo 5  0,2460  0,9135  0,8492 Campo 6  0,2796  0,9033  0,8551 Campo 7  0,2796  0,9204  0,8518 Campo 8  0,2349  0,8984  0,8494 Campo 9  0,1580  0,8571  0,7949 

07/10/2010  10 

Page 11: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  PR Febbraio 10 Campo 1  0,2262  0,8910  0,8480 Campo2  0,2417  0,8902  0,8500 Campo 3  0,2802  0,9059  0,8637 Campo 4  0,2582  0,9038  0,8638 Campo 5  0,2527  0,9096  0,8664 Campo 6  0,3461  0,9126  0,8205 Campo 7  0,2528  0,9092  0,7820 Campo 8  0,1730  0,9034  0,8593 Campo 9  0,1168  0,8843  0,8327 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Marzo 10 Campo 1  0,5114  0,9187  0,8538 Campo2  0,5183  0,9166  0,8540 Campo 3  0,5458  0,9287  0,8646 Campo 4  0,5217  0,9306  0,8678 Campo 5  0,5458  0,9327  0,8688 Campo 6  0,5297  0,9352  0,7610 Campo 7  0,5458  0,9265  0,8640 Campo 8  0,5286  0,9303  0,8683 Campo 9  0,1065  0,9350  0,8395 

07/10/2010  11 

Page 12: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

  PR minimo  PR massimo  PR Aprile 10 Campo 1  0,2839  0,8983  0,8452 Campo2  0,2726  0,8923  0,8453 Campo 3  0,3066  0,8940  0,8481 Campo 4  0,2953  0,9059  0,8551 Campo 5  0,1611  0,9469  0,7494 Campo 6  0,3010  0,9081  0,8072 Campo 7  0,1590  0,9027  0,8554 Campo 8  0,2385  0,9163  0,8643 Campo 9  0,2172  0,8825  0,8384 

 

 

  PR minimo  PR massimo  PR Maggio 10 Campo 1  0,6969  0,8927  0,8483 Campo2  0,6850  0,8927  0,8474 Campo 3  0,7036  0,8943  0,8466 Campo 4  0,7019  0,9051  0,8601 

Campo 5  0,1281  0,9051  0,7674 Campo 6  0,7019  0,9133  0,8648 Campo 7  0,2136  0,8761  0,7445 Campo 8  0,7036  0,9141  0,8638 Campo 9  0,2843  0,9025  0,7792 

07/10/2010  12 

Page 13: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

B. Performance Ratio Annuale ottenuto per i diversi campi 

 

  PR mensile minimo  PR mensile massimo  PR Giugno 2009 ‐ Maggio 2010 Campo 1  0,7739  0,8538  0.8155 

Campo 2  0,7816  0,8540  0.8191 

Campo 3  0,7740  0,8646  0.8280 

Campo 4  0,7891  0,8638  0.8268 

Campo 5  0,7494  0,8688  0.8106 

Campo 6  0,7610  0,8648  0.8146 

Campo 7  0,7445  0,8640  0.8165 

Campo 8  0,7833  0,8683  0.8362 

Campo 9  0,7435  0,8467  0.7953 

 

Il calcolo del PR effettuato con riferimento all’impianto di Tuscania, in servizio da poco più di due anni, 

consente di effettuare le seguenti considerazioni. 

Per  quanto  riguarda  il  performance  ratio  annuale misurato  è  sempre  superiore  al  81%  per  i 

Campi dal numero 1 al numero 8; 

Il  performance  ratio  con  riferimento  al  Campo  9  (campo  di  grandi  dimensioni  con  inverter 

centralizzato) è il più basso di tutti pur avvicinandosi al valore dell’80%. Questo è imputabile alla 

distanza del contatore di energia rispetto agli  inverter che è molto maggiore  rispetto agli altri 

campi. 

In ogni caso l’impianto oggetto di studio è un impianto con caratteristiche molto buone, sia dal 

punto di vista dei materiali utilizzati sia da quello della progettazione. 

5.2 Calcolo del Fattore di Trasposizione Nel seguito vengono riportati  i valori di TF calcolati a partire dai dati misurati nell’impianto di Tuscania  In particolare vengono diagrammati i TF di ogni giorno e quelli mensili. e riportati in tabella il PR mensile e il valore  minimo  e  massimo  giornalieri  raggiunto  da  ciascun  campo  durante  il  mese  analizzato.  Con riferimento all’anno considerato vengono diagrammati i valori di PR mensili. 

07/10/2010  13 

Page 14: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

 

 

Il TF riferito a un anno, calcolato a partire dal mese di Giugno 2009 a Maggio 2010, è pari a 1,2921. Tale valore, considerando la configurazione geometrica implementata a Tuscania (fattore di occupazione pari a 0,4) consente di affermare che il sistema di inseguimento è estremamente efficace. In conclusione si nota come  il  sistema  di  inseguimento  installato  permetta  di  incrementare  notevolmente  la  radiazione  solare captabile nel sito in questione.  

È  utile  confrontare  la  radiazione  su  di  un  piano  inclinato  di  30°  con  quella  effettivamente  captata dall’impianto situato in Tuscania dotato di inseguitore monoassiale, al fine di valutare la maggiore quantità di energia  captabile  rispetto ad un’inclinazione ottimale dei moduli.  Infatti,  il  fattore di  trasposizione TF identifica la maggiore quantità di radiazione captabile da un impianto dotato di inseguitore rispetto a quella captabile da un impianto montato su di un piano orizzontale, ma il vero vantaggio dovuto all’installazione di un  inseguitore è quantificabile  solo confrontando  l’energia captata con quella disponibile  in un  impianto montato con un’inclinazione ottimale in riferimento alla latitudine del luogo in questione. 

Tale confronto porta alla conclusione che l’impianto con inseguitore monoassiale permette di incrementare la radiazione captabile del 17% rispetto ad un  impianto  i cui moduli sono montati con  inclinazione di 30° 

07/10/2010  14 

Page 15: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

(inclinazione ottimale per il comune di Tuscania). Tale valore trova completamente riscontro con i risultati riportati in [11]. 

6. CONCLUSIONI 

Il calcolo del performance ratio effettuato con riferimento all’impianto di Tuscania, in servizio da poco più 

di due anni, conduce a un PR annuale misurato di circa 81%, il che significa che l’impianto oggetto di studio 

è  un  ottimo  impianto,  sia  dal  punto  di  vista  dei materiali  utilizzati  sia  da  quello  della  progettazione.  È 

importante  sottolineare  che  l’anno  qui  monitorato  è  il  secondo  anno  di  vista  dell’impianto  e  che 

statisticamente si considera che  le prestazioni di un  impianto FV scendono,  in termini di PR, di circa  l’1% 

annuo. 

Il  valore  del  fattore  di  trasposizione  con  riferimento  a  12  mesi  e  alla  configurazione  geometrica 

implementata  a  Tuscania  (fattore di occupazione pari  a  0,4)  è di  1,291,  ciò  che  indica  che  il  sistema di 

inseguimento  è  estremamente  efficace.  Infine,  una  stima  della maggiore  quantità  di  energia  captabile 

rispetto ad un’inclinazione ottimale dei moduli, fatta confrontando il valore di radiazione misurato sul piano 

dei moduli e quello stimato attraverso PVGIS con angolo di tilt a 30°, si può affermare che  l’impianto con 

inseguitore monoassiale permette di incrementare la radiazione captabile del 17% rispetto ad un impianto i 

cui moduli sono montati con inclinazione di 30°. 

Riferimenti Bibliografici 

[1] CEI EN 61724, Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici. Linee guida per la misura, lo scambio e l’analisi dei dati, 1999. 

[2] IEA PVPS Task II, http://www.iea‐pvps.org/. 

[3] T.  Nordmann,  L.  Clavadetscher,  U.  Jahn,  PV  system  performance  and  cost  analysis,  Proc.  22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, 3‐7 September 2007, Milano, Italy. 

[4] Performance Ratio for the 15 largest PV systems in the IEA PVPS Database (21‐Aug, 2007) 

[5] E. Kymakis, S. Kalykakis, T. M. Papazoglou, Performance analysis of a grid connected photovoltaic park on the island of Crete, Energy Conversion and Management, Vol. 50, 2009, pp.433‐438 

[6] Napat Watjanatepin, TWO – YEARS PERFORMANCE OF A 5 KWP AMORPHOUS SILICON GPV SYSTEM 

[7] W.M.  Fthenakis,  E.  Anselma,  Photovoltaics  Energy  Payback  times,  Grenhaouse  Gas  Emissions  and External Costs: 2004‐early 2005  Status, Progress  in Photovoltaics:  research and applications,  vol.14, 2006, pp.275‐280 

[8] W.M. Fthenakis, H. C. Kim, E. Anselma, Emission from Photovoltaic life cycles, Environmental Science & Technology, Vol. 42, n.6,  2008, pp.2168‐2174 

[9] http://www.nrel.gov/about/, http://www.pvwatts.org/ 

[10] http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.php 

07/10/2010  15 

Page 16: Politecnico di Milano - Calcolo del PR e FT dell'impianto FV Convert Italia sito in Tuscania

07/10/2010  16 

[11] T. Huld, M. Šúri, T. Cebecauer, E. D. Dunlop, Comparison of electricity yield from fixed and sun‐tracking PV systems in Europe, European Communities, 2008, http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/