11

Il fotovoltaico in architetturaIl fotovoltaico in architettura

• Tipologie integrate nelle Tipologie integrate nelle infrastrutture urbaneinfrastrutture urbane

– Pensiline (auto, attesa)Pensiline (auto, attesa)– Grandi coperture e tettoieGrandi coperture e tettoie– Tabelloni (informativi, pubblicitari)Tabelloni (informativi, pubblicitari)– Barriere antirumoreBarriere antirumore

22

Vantaggi della tecnologiaVantaggi della tecnologia

• modularitàmodularità

• esigenze di manutenzione ridotteesigenze di manutenzione ridotte

• semplicità estrema d'utilizzosemplicità estrema d'utilizzo

• impatto ambientale minimoimpatto ambientale minimo

• facilità di integrazione nell’ambientefacilità di integrazione nell’ambiente

• alto valore aggiuntoalto valore aggiunto

33

Architettura del sistemaArchitettura del sistemaUn sistema FV è composto da tre sottosistemiUn sistema FV è composto da tre sottosistemi

1.1. moduli fotovoltaicimoduli fotovoltaici2.2. carico carico 3.3. interfaccia (il Balance of System)interfaccia (il Balance of System)

Il BoS comprende le strutture di Il BoS comprende le strutture di montaggio, i sistemi di condizionamento montaggio, i sistemi di condizionamento della potenza ed eventualmente i sistemi della potenza ed eventualmente i sistemi di accumulodi accumulo

44

Architettura del sistema (1)Architettura del sistema (1)

55

Sistema di controllo e Sistema di controllo e condizionamento della condizionamento della potenzapotenza• Il sistema di controllo e condizionamento Il sistema di controllo e condizionamento

della potenza è l’interfaccia tra il campo della potenza è l’interfaccia tra il campo fotovoltaico ed il carico, costituito dal fotovoltaico ed il carico, costituito dal parallelo della batteria e dell’inverter.parallelo della batteria e dell’inverter.

• E’ costituito, in generale, dai seguenti E’ costituito, in generale, dai seguenti dispositivi:dispositivi:

• regolatore di carica della batterieregolatore di carica della batterie

• MPPT (Maximum Power Point Tracker)MPPT (Maximum Power Point Tracker)

• convertitore DC/ACconvertitore DC/AC

66

Regolatore di caricaRegolatore di carica

• Il sistema di controllo della Il sistema di controllo della carica viene realizzato con carica viene realizzato con dispositivi che dispositivi che parzializzano la corrente parzializzano la corrente fornita alla batteria (ON-fornita alla batteria (ON-OFF totale o a gradini) OFF totale o a gradini) oppure con dispositivi che oppure con dispositivi che regolano la corrente di regolano la corrente di carica al variare della carica al variare della batteria (chopper serie o batteria (chopper serie o parallelo).parallelo).

77

MPPTMPPT

•L’MPPT consente di estrarre, istante per L’MPPT consente di estrarre, istante per istante, istante, la massima potenza generabile la massima potenza generabile dal campo dal campo fotovoltaico.fotovoltaico.

Si compone di:Si compone di:

• convertitore DC/DC con rapporto di convertitore DC/DC con rapporto di trasformazione variabiletrasformazione variabile

• regolatore del rapporto di regolatore del rapporto di trasformazione.trasformazione.

88

• L’MPPT individua quel L’MPPT individua quel particolare punto particolare punto (MPP) sulla (MPP) sulla caratteristica I -V del caratteristica I -V del generatore generatore Fotovoltaico in Fotovoltaico in corrispondenza del corrispondenza del quale si ha il massimo quale si ha il massimo trasferimento di trasferimento di potenza verso il potenza verso il carico.carico.

MPPT (1)MPPT (1)

99

InverterInverter

• Esistono diverse tipologie di inverterEsistono diverse tipologie di inverter

• Di rete o per applicazioni isolateDi rete o per applicazioni isolate

• A commutazione forzata o autonomaA commutazione forzata o autonoma

• A modulazione di ampiezza PWMA modulazione di ampiezza PWM

• Monofase o trifaseMonofase o trifase

• Inverter di modulo o di stringaInverter di modulo o di stringa

1010

Configurazione su file Configurazione su file paralleleparallele• Nel caso di configurazione a file parallele Nel caso di configurazione a file parallele

bisogna tenere in considerazione alcuni bisogna tenere in considerazione alcuni aspetti : In primo luogo è necessario aspetti : In primo luogo è necessario mantenere le file ad una distanza tale da mantenere le file ad una distanza tale da evitare ombreggiamenti eccessivi tra file evitare ombreggiamenti eccessivi tra file adiacenti e come compromesso si considera la adiacenti e come compromesso si considera la distanza che garantisca assenza di ombre a distanza che garantisca assenza di ombre a mezzogiorno del solstizio invernale.mezzogiorno del solstizio invernale.

L

D

1111

0 10 20 30 40 50 60 70 800

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D/L

Tilt [°]

Distanza tra file parallele [%]

latitude = 44.71°

10°

20°

30°

40°

50°

60°

1212

Configurazione su file Configurazione su file paralleleparallele• In secondo luogo l’energia globale annua In secondo luogo l’energia globale annua

intercettata è leggermente inferiore a causa della intercettata è leggermente inferiore a causa della presenza della fila antecedente: l’irraggiamento presenza della fila antecedente: l’irraggiamento riflesso dal suolo è praticamente nullo e riflesso dal suolo è praticamente nullo e l’irraggiamento diffuso è in parte schermato. Il l’irraggiamento diffuso è in parte schermato. Il valore diffuso viene modificato in:valore diffuso viene modificato in:

2

cos1

h

d

H

H

2

cos1

h

d

H

H

1313

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700[k

Wh

/m2]

Tilt [°]

Irraggiamento annuo totale [kWh/m2]

Fila singolaFile parallele

1414

Calcolo dell’energia Calcolo dell’energia prodottaprodotta

Efficienza del campo fotovoltaico PV

Perdite varie del campo(riflessione, ombregg.,

quadri in continua, filtri ed ausiliari) v

Perdite per effetto della temperatura t

Efficienza degli inverter inv

Assorbimento rete abs

Energia solare intercettata nel

piano dei moduli Htot

Energia immessa in rete E