Un impianto fotovoltaico è generalmente affidabile, ma possono comunque sorgere alcuni problemi nel corso del tempo.
Ecco alcuni dei problemi più comuni.
La sovratensione e il blocco dell’inverter
Uno dei problemi più comuni e frequenti dell’impianto fotovoltaico è il blocco dell’inverter che a volte si spegne proprio nei momenti di massima produzione o può avere degli stop temporanei.
Una causa probabile è la sovratensione, fenomeno che si verifica spesso nei tratti terminali della rete elettrica in caso di lunghe distanze dalla cabina del distributore.
Cos’è la sovratensione
La sovratensione è un’eccedenza di potenza disponibile.
Si verifica quando nelle ore centrali della giornata la produzione di tutti gli impianti fotovoltaici supera il massimo del fabbisogno del nodo di rete a cui sono collegati e a cui portano energia: insomma un ingorgo di energia.
L’eccesso di produzione provoca un aumento della tensione.
Di conseguenza gli inverter e la produzione di interfaccia, che sono programmati per funzionare in un determinato range di potenza proprio per controllare gli sbalzi, staccano l’impianto per permettere alla tensione di riabbassarsi.
Come identificare la sovratensione dal proprio inverter
Se l’impianto si spegne nelle ore centrali della giornata o constatate un picco molto alto dal vostro sistema di monitoraggio in giorni festivi, in cui le attività lavorative non consumano il flusso in rete in quanto inattive, ciò potrebbe essere un indizio che vi conduce all’identificazione del problema.
Se disponete di un inverter con il log, questo vi può dire perché l’impianto si è disattivato: la dicitura “V MAX” o “V AC MAX” rivela che la causa del blocco è la sovratensione.
Come risolvere il blocco dell’inverter dovuto a sovratensione
Per verificare, potete provare a spostare tutti i consumi nelle ore centrali della giornata
In questo modo potete vedere se il vostro consumo è sufficiente a non far innalzare la tensione nello snodo della vostra fornitura.
Se questo escamotage non funzione l’unica soluzione è contattare il gestore di rete, che in base alla segnalazione provvede a una verifica da remoto oppure strumentale.
Quindi e-distribuzione o il gestore di rete della zona vengono in soccorso mettendo a norma il flusso di corrente.
Quanto dura un impianto fotovoltaico?
Il fotovoltaico è un investimento che dura nel tempo
I moduli fotovoltaici non risentono dell’età
Dopo i 20 anni non cessano di funzionare, calano solo alcune prestazioni che ne riducono il rendimento.
Il fotovoltaico non ha meccanismi elettrici complessi che ne compromettono la durata, perché funzionano per irraggiamento solare.
Quindi se c’è una cura dell’impianto fotovoltaico, una manutenzione, la durata è davvero sorprendente.
Le problematiche possono coinvolgere fusibili, cavi di collegamento, inverter. Di base è una tecnologia straordinaria, ma semplice.
I primi impianti fotovoltaici testati nel deserto e che hanno 30 anni, sono ancora lì: loro continuano a produrre energia. Ovviamente cala un po’ la resa, ma di fatto sono una fonte inesauribile di energia.
Non sono come una caldaia (che ad un certo punto non funziona più).
Nel momento in cui si rompe un inverter, quello viene sostituito. Oppure può essere sostituito un pannello o due.
Attraverso questi interventi, l’impianto fotovoltaico torna ad essere un’ottima fonte di rendimento e di risparmio.
Se siete proprietari di un impianto fotovoltaico datato, le celle potrebbero aver sviluppato ruggine o problemi di ossidazione, andando ad inficiare la produzione di energia.
L’esposizione costante dei moduli ai raggi ultravioletti delle radiazioni solari deteriora infatti la resina di protezione delle celle fotovoltaiche, le quali rilasciano agenti ossidanti che ne distruggono i contatti metallici.
Se il danno è rilevato in una sola cella il problema può essere risolto con il collegamento in serie delle celle solari, cosicché le cariche dei pannelli solari sopperiscano a vicenda.
In ogni caso, anche il malfunzionamento di una sola cella solare crea una sensibile riduzione del rendimento.
È sempre consigliabile una periodica manutenzione per prevenire ed eventualmente intervenire tempestivamente.
Impianto fotovoltaico danneggiato, cosa fare
Quali sono i principali danni di pannelli fotovoltaici:
- Gli hot spot
- Impianto danneggiato da grandine
- Problemi di PID (Potential induced degradation)
- Danni provocati da piccioni
Gli hot spot, micro cortocircuiti
La cella fotovoltaica si surriscalda e il pannello cessa di produrre: Il pannello in quel punto emette calore invece che assorbire energia. Ecco che si verificano dei micro cortocircuiti detti “hot spot”.
Questi cortocircuiti sono particolarmente dannosi, in quanto arrivano ad attraversare tutta la cella.
Le cause possibili di cortocircuiti e surriscaldamenti
Una causa di tipo strutturale, nei moduli di prima generazione, può essere costituita dal “doppio busbar”, binari in cui veniva incanalata la corrente elettrica.
Il sole colpisce le celle in silicio fotovoltaico che emettono elettroni; questi vengono incanalati nel doppio busbar che li porta in una scatola di giunzione posta dietro ai pannelli, da dove vengono immessi in rete.
Oggi gli impianti fotovoltaici arrivano ad avere fino a sei busbar a pannello, in quanto con più corsie è facilitato un maggior flusso di energia elettrica.
La resa dei pannelli è dunque migliorata, tuttavia lo è anche la possibilità di incroci su cui possono verificarsi surriscaldamenti.
Con una adeguata manutenzione periodica il rischio di cortocircuito è meno probabile, soprattutto dove ci sono più sezionamenti del circuito.
Non è escluso altresì che in casi di abbandono totale dell’impianto si possano sviluppare incendi, soprattutto laddove gli impianti sono completamente integrati, con un circolo d’aria scarso.
Impianto fotovoltaico danneggiato da grandine
La grandine può causare grossi danni ai pannelli, fratturandoli.
In questo caso l’unica soluzione possibile è la sostituzione del componente.
Problemi di Pid (Potential induced degradation).
I moduli iniziano a polarizzarsi e a perdere capacità di produzione e questa differenza di potenziale crea una perdita di corrente.
La cella infatti riduce il suo effetto fotovoltaico generando perdite di potenza fino al 20%.
A differenza di altre problematiche visibili, questa è rilevabile solo con un’analisi di produzione.
È importante sottolineare che la maggior parte di questi problemi può essere evitata o gestita attraverso una corretta manutenzione e ispezione periodica dell’impianto fotovoltaico.
Un’adeguata installazione iniziale, l’uso di componenti di qualità e il rispetto delle norme di sicurezza sono tutti fattori importanti per mantenere il sistema in condizioni ottimali e massimizzarne la durata nel tempo.
In caso di dubbi o problemi, rivolgetevi al team di Consult Group per il monitoraggio, l’assistenza e la manutenzione dei pannelli solari, dell’inverter e di tutto l’impianto fotovoltaico.
Installare un impianto fotovoltaico conviene?
- Quanto produce un impianto per ogni KW di potenza
- La produzione di un impianto fotovoltaico con cielo nuvoloso
- Autoconsumo
Esaminiamo se conviene installare un impianto fotovoltaico.
L’impianto fotovoltaico produce energia elettrica attraverso il fenomeno dell’irraggiamento: quando la radiazione solare colpisce i pannelli, il silicio al loro interno cattura il calore che viene utilizzato dalle celle per produrre energia.
Quanto produce un impianto per ogni KW di potenza
Facciamo un esempio di quanto può produrre un impianto fotovoltaico: mediamente, in Italia, un impianto esposto a sud con un’inclinazione di 15-20 gradi produce circa 1300-1400 kilowatt all’ora all’anno per ogni kW di potenza.
Estate
Il sole è potente e l’arco di irraggiamento dispone di molte ore, perché il sole sorge circa attorno alle sei del mattino e la sera tramonta dopo le venti.
L’irraggiamento in cui l’impianto produce energia elettrica è quindi circa di 14 ore.
In linea teorica, dividendo per 365 giorni, con produzione costante durante tutto l’arco del giorno, la produzione media è di 3,5 kilowattora al giorno.
Inverno
Al contrario, d’inverno il sole è più basso, quindi pur battendo direttamente sull’impianto produce di meno.
Non solo, il buio arriva prima, attorno alle 17: il tempo di irraggiamento durante l’inverno va dalle 8 alle 10 ore giornaliere.
Se la produzione media nell’arco dell’anno è di 3,5 kilowattora al giorno, in estate è di 5/6 kilowattora, in inverno si aggirerà attorno ai 2.
Possiamo immaginare la produzione come una curva di Gauss, con andamento a campana.
Sarà limitata nei mesi invernali, più abbondante nei mesi estivi toccando il suo picco a luglio, il mese più produttivo.
La produzione di un impianto fotovoltaico con cielo nuvoloso
In quelle giornate particolarmente plumbee la produzione di energia solare si dimezza arrivando a produrre un kilowattora al giorno.
Sembra una prospettiva poco incoraggiante, ma ecco la buona notizia: la produzione media di circa 1300 kilowattora annui per ogni kW di potenza di impianto (quindi stiamo prendendo come esempio un impianto da 3 kWp di picco), va moltiplicata per la produzione media annuale di 1300 kilowattora, con un risultato di 3900 kilowattora.
Questa produzione media di circa 1300 kilowattora all’anno per kW di picco, tiene già conto statisticamente delle giornate nuvolose che si potranno verificare nel corso dell’anno.
Proprio per questo, tutti i calcoli di convenienza sono fatti tenendo conto preventivamente delle giornate in cui il rendimento sarà più basso.
Autoconsumo
È sempre conveniente installare un impianto fotovoltaico, soprattutto quando abbiamo un buon autoconsumo.
Questo perché risparmiamo 20 cent a kilowattora, mentre il costo di ammortamento di un impianto anche piccolo, sull’arco di oltre venti anni, è ampiamente constatabile.
Conviene anche se dovessimo cedere quasi tutta l’energia perché, con lo scambio sul posto viene remunerata a circa 12 centesimi (luglio 2023).
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