Come funziona il monitoraggio per un impianto fotovoltaico e quali vantaggi offre

Perché il monitoraggio per impianti fotovoltaici è diventato un’opzione irrinunciabile?
Facciamo un passo indietro: la produzione di un’installazione solare è influenzata da una molteplicità di fattori: la taglia, la marca dei moduli e degli inverter, la localizzazione, l’irraggiamento e persino l’esecuzione dell’installazione. C’è però un altro fattore che tende a essere trascurato, perlomeno dai non addetti ai lavori: gli impianti fotovoltaici sono delle soluzioni progettate per produrre energia elettrica per un periodo lunghissimo, vent’anni e oltre. Inoltre, questi impianti sono direttamente esposti agli agenti atmosferici per 365 giorni l’anno, 24 ore su 24. È chiaro che in queste condizioni, in un arco temporale così lungo, anche il migliore degli impianti può andare incontro a problemi di varia natura, che possono influire sulla produzione effettiva di energia. Tra questi inconvenienti possono esserci l’accumulo di sporcizia, gli ombreggiamenti delle piante, i disturbi di rete, i guasti nell’inverter, i picchi di tensione ecc. Ed è per questo che sistemi di monitoraggio fotovoltaico possono risultare soluzioni efficaci nel controllare la produzione energetica possono essere efficaci.oltre a eventuali malfunzionamenti.

La diminuzione della generazione di energia rinnovabile ha delle conseguenze non di poco conto: in particolare gli impianti industriali di grande dimensione sono legati a investimenti cospicui, che si ripagano in tempi più o meno rapidi a seconda dell’effettiva produzione dell’impianto stesso. Ma anche per un’installazione di minori dimensioni, il risultato è il medesimo: un mancato guadagno e un minore ritorno economico.

Come funziona una soluzione di monitoraggio fotovoltaico

Questo spiega perché, ormai, tutti gli impianti fotovoltaici oggi in commercio siano commercializzati in abbinata a una soluzione di monitoraggio per lo più basate su tecnologia IoT. Questa soluzione, sostanzialmente, è formata da componenti sia hardware che software che hanno come scopo principale quello di rilevare la quantità di energia prodotta, valutare le prestazioni del sistema fotovoltaico, individuare malfunzionamenti e guasti e notificarli immediatamente. Il sistema di monitoraggio per un impianto fotovoltaico, come del resto per qualsiasi impianto di produzione di energia, è quindi una componente fondamentale del servizio di manutenzione dell’impianto e rende possibile aumentarne significativamente l’efficienza e la produzione.

Ma quale tipo di dati vengono raccolti? Oltre alla produzione energetica in tempo reale, i sistemi di monitoraggio fotovoltaici prendono in considerazione altri parametri energetici (come il prelievo dalla rete e misurazioni di potenza), nonché le prestazioni di una delle componenti fondamentali degli impianti, gli inverter. Nel caso delle installazioni industriali sono mappati anche dati ambientali come la radiazione solare, la temperatura dei moduli, l’intensità e la velocità del vento, la temperatura ambiente, la presenza di pioggia. Questi e altri parametri vengono raccolti in media ogni dieci minuti da appositi sensori e sono poi trasmessi all’esterno tramite i protocolli di comunicazione; successivamente i dati vengono poi aggregati via cloud e resi visualizzabili, attraverso grafici e strumenti di reportistica, in dashboard accessibili da remoto via desktop oppure in vere e proprie app consultabili direttamente via smartphone.

Sistemi di monitoraggio: integrazione e Smart Building

Un aspetto importante è che, quando parliamo di impianti fotovoltaici connessi alla rete (ovvero la quasi totalità), le soluzioni di monitoraggio sono ormai chiamate a svolgere funzioni di bilanciamento del sistema elettrico. Ad esempio limitando la produzione stessa del singolo impianto, così da evitare pericolose congestioni a livello locale in giornate particolarmente assolate e in aree caratterizzate da una forte presenza di installazioni solari. Un secondo aspetto da considerare è che lo sviluppo della Smart Home e degli Smart building, in entrambi i casi caratterizzati da una connessione alla rete (Internet of Things) dei diversi dispositivi di un edificio, sta avendo degli impatti considerevoli sui sistemi di monitoraggio fotovoltaico.

Questi, sempre più spesso, sono inclusi direttamente nelle più ampie piattaforme di gestione del sistema edificio (building management): oltre al monitoraggio del singolo impianto, queste piattaforme sono in grado di mettere in atto anche adeguate azione di demand e response, ossia di risposte – spesso automatiche – al variare di determinate condizioni, così da ottimizzare i flussi energetici complessivi di uno smart building. In questo modo diventa possibile agevolare l’autoconsumo e l’uso efficiente dell’energia solare, sulla base dei fabbisogni energetici dei diversi carichi elettrici.