Metodologie di indagine innovative su campi fotovoltaici di grosse dimensioni

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A fine 2017 gli impianti FV di grande dimensione occupavano una superficie di 15.000 ettari con una distribuzione di più di 45.000.000 moduli. Come rispondere alla domanda di monitorare termicamente gli impianti mediante termografie nell’infrarosso?

Nel 2017 i 19.682 MW di potenza installata da impianti fotovoltaici (FV) hanno prodotto un totale di 24.378 GWh di energia elettrica (fonte “Rapporto Statistico – Solare fotovoltaico 2017” del GSE). Circa il 60% della potenza installata (11.578 MW) proviene da impianti di media-grossa taglia (P > 200 kW). Considerando l’efficienza di conversione fotovoltaica e l’obsolescenza degli impianti si potrebbe considerare una densità di potenza di (0,7 – 0,8) MW/ettaro, ovvero il 60% dell’energia prodotta da fotovoltaico (≈ 14.627 GWh nel 2017) occupa un’area di circa 15.000 ettari.

Affinché gli impianti odierni e futuri vengano mantenuti efficienti serve un accurato monitoraggio del generatore fotovoltaico a partire dai costituenti principali: i moduli.

Una delle tecniche più efficienti e meno invasive per verificare il corretto funzionamento dei moduli consiste nell’utilizzare le immagini termografiche nell’infrarosso, particolarmente adatte ad individuare punti o zone calde che sono sistematicamente sintomo di malfunzionamento. La tecnica della termografia infrarossa offre la possibilità di individuare direttamente i moduli sottoproduttivi creando una mappa dettagliata su tutta l’estensione del generatore FV. Sui grandi impianti (P > 1 MW) si pone perciò il problema di come effettuare le termografie dovendo analizzare grandi aree con una densità di moduli di circa 3000 moduli/ettaro.

Immagine_3Mentre per gli impianti di piccola taglia è possibile effettuare l’analisi termografica manualmente, per gli impianti di grande taglia vengono proposte sempre più spesso soluzioni con l’aiuto di droni su cui vengono montate opportune termocamere i.r. ad alta risoluzione. L’indubbio guadagno di tempo rende la tecnica della termografia con droni molto efficiente (tempi fino a 100 volte inferiori rispetto all’analisi manuale). A causa della scarsa autonomia di volo dei droni attuali si è costretti ad impostare manualmente numerose missioni di volo sullo stesso campo vanificando parzialmente il risparmio di tempo dato da una ripresa video aerea. È per questo motivo che SPOT s.r.l. (Smart Photovoltaic Technology) sta attivando un progetto in collaborazione con DiFly s.r.l. per la realizzazione di un drone ad autonomia aumentata (almeno 50 min) che si prefigge di apportare altri due vantaggi importanti oltre all’autonomia aumentata:

  1. sostituzione della classica ripresa video, che costringe il tecnico a processare manualmente una grande mole di dati, con la più efficiente ricostruzione fotogrammetrica di un’ortofoto ricavata dall’unione di più foto sequenziali e georeferenziate ricavate con stringenti requisiti tecnici.
  2. semplicità di utilizzo, infatti sarà possibile affidare ad un apposito software il compito di calcolare automaticamente la missione di volo più idonea all’ottenimento del risultato voluto, limitando l’intervento umano alla mera selezione dell’area da campionare. Il drone farà il resto in completa autonomia.

Questa soluzione permetterebbe un abbattimento dei costi delle termografie di campi fotovoltaici di grandi dimensioni di almeno il 35%.

Prof. Alessio Bosio
Presidente di SpoT s.r.l.

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