Moduli fotovoltaici bifacciali, layout e utilità
Il modulo fotovoltaico bifacciale è un particolare tipo di pannello che riesce a generare energia da entrambi i lati della cella fotovoltaica, aumentando in tal modo la produzione di energia rispetto a un modulo fotovoltaico standard.
Per procedere al dimensionamento di un impianto fotovoltaico con moduli bifacciali è necessario in via preventiva stimare il guadagno bifacciale del sistema, inteso come aumento di producibilità dei moduli dovuti all'irraggiamento solare del lato posteriore. Questo valore dipende da diversi fattori; i principali sono albedo del terreno, altezza di installazione, distanza tra le file.
Il principale parametro che caratterizza questa tipologia di moduli è il Bifacial Ratio (BR), che rappresenta il rapporto di efficienza tra il lato posteriore e il lato frontale. Valori tipici di efficienza variano tra il 70% e il 90%.
Il software Solergo consente l’utilizzo di moduli fotovoltaici bifacciali, ne valuta il guadagno energetico ed esegue la simulazione complessiva dell’impianto, tenendo conto di tale effetto nel layout del campo fotovoltaico, nel dimensionamento elettrico degli inverter e nel calcolo dei collegamenti in cavo.
Solergo 2021 permette inoltre la gestione economica di impianti con accumulo e Superbonus 110% secondo la Ris. 60/E dell’Agenzia Entrate del 28.09.2020; il calcolo della detrazione con Superbonus considera il limite massimo di spesa da applicare, distintamente al costo di impianto e al costo del sistema di accumulo.
Gestione di moduli bifacciali
Metodo di calcolo e limiti della simulazione con i moduli bifacciali
La procedura di calcolo dell'energia prodotta dai moduli bifacciali utilizzata in Solergo, semplifica il sistema bifacciale analizzando l'interazione di una stringa di lunghezza indefinita con le stringhe delle strutture attigue.
L'energia prodotta dal modulo fotovoltaico si intende direttamente proporzionale alla radiazione totale, espressa come:
Etot = Efront + Erear × BF
Dove Efront è la radiazione che colpisce il modulo sul lato frontale, Erear sul alto posteriore, BF il coefficiente di resa bifacciale, dato appartenente ai dati tecnici del modulo.
Le componenti di luce solare che interessano il retro del modulo sono fondamentalmente tre:
• la componente diffusa proveniente dal cielo che colpisce direttamente il retro del pannello;
• la componente diffusa riflessa dal terreno;
• la componente diretta dei raggi di sole riflessa dal terreno.
Sono componenti che sono considerate come sorgenti diffuse isotropiche, in altre parole che sono emesse in egual misura in tutte le direzioni. Questo è sufficientemente vero per la maggior parte delle superfici opache riflettenti.
Il calcolo di tali componenti si avvale del calcolo del View factor, ovvero della proporzione della radiazione emessa da una superficie A che raggiunge una superficie B senza impedimenti, iterata in modo incrementale su tutta la linea del terreno in prossimità della stringa di moduli. In definitiva la componente diffusa in un punto preciso è direttamente proporzionale al View factor della sorgente luminosa in esame. Il modello utilizzato è bidimensionale e ipotizza la presenza di una stringa di lunghezza molto maggiore dell'altezza del modulo (almeno 5 volte); tiene conto dell'influenza delle eventuali strutture moduli attigue e la superficie del terreno è ipotizzata piana e con un coefficiente di riflessione costante. Si ricorda che tale coefficiente di riflessione (albedo) è il fattore principale che influenza il rendimento di un sistema bifacciale.
Il View factor è il rapporto tra l'area oscurata proiettata sulla base della semisfera e l'area della base stessa
View Factor = A / B
Utilizzo di moduli bifacciali in Solergo
I moduli fotovoltaici utilizzabili in un progetto devono essere presenti nell'archivio Moduli fotovoltaici di Solergo. Per definire in archivio un modulo bifacciale, oltre a compilare i dati standard, è necessario attivare l'opzione Modulo bifacciale nelle proprietà e compilare il Bifacial Ratio nelle sue caratteristiche.
Per procedere al dimensionamento di un impianto fotovoltaico con moduli bifacciali è necessario in via preventiva stimare il guadagno bifacciale del sistema, inteso come aumento di producibilità dei moduli dovuti all'irraggiamento solare del lato posteriore. Questo valore dipende da diversi fattori; i principali sono albedo del terreno, altezza di installazione, distanza tra le file.
Nella configurazione di un progetto in Solergo, quando è selezionato un modulo bifacciale, all'interno della pagina Componenti si attiva il pulsante Configurazione moduli. Esso apre una finestra che permette di inserire le informazioni aggiuntive necessarie a stimare la sovrapproduzione del sistema.
Tenuto in considerazione che l'efficienza del sistema bifacciale è strettamente legata all'albedo del terreno, se l'albedo medio del progetto è nullo Solergo imposta un valore predefinito. Si ricorda che l'albedo si assegna Etot = Efront + Erear × BF
La finestra di configurazione mostra in forma stilizzata un disegno con il profilo laterale della stringa. Essa illustra, in scala, le dimensioni del modulo o righe di moduli, le strutture adiacenti se presenti, l'ombra calcolata della componente diffusa sul terreno e degli ipotetici raggi solari che colpiscono il terreno. I parametri richiesti sono i seguenti.
- Allineamento: selezionare orizzontale o verticale per indicare se i moduli sono allineati al terreno lungo la dimensione maggiore o minore.
- File per struttura: indicare di quante file di moduli sovrapposti è composta ogni singola struttura.
- Elevazione dal terreno: indicare la distanza tra il terreno e il lato più basso dei moduli.
- Distanza tra le strutture: indicare la distanza che intercorre tra due strutture misurata dal medesimo riferimento della struttura. Questo parametro può essere escluso togliendo la spunta alla casella di opzione.
Con questi parametri impostati, Solergo esegue una simulazione di producibilità annua e calcola, per ciascuna esposizione definita i seguenti valori:
- BGE (Bifacial Gain in Energy): guadagno energetico annuo dovuto al lato posteriore.
- BGP (Bifacial Gain in Power): guadagno in potenza rilevato nel momento di massima potenza.
Il guadagno bifacciale in potenza è utilizzato da Solergo per tutti gli aspetti di dimensionamento dell'impianto elettrico (inverter, cavi, ecc). Nel caso di più esposizioni definite il software considera, per il dimensionamento e le verifiche, il guadagno maggiore.
Il pulsante Calcola inclinazione, permette di eseguire una ricerca del tilt che ottimizza la produzione con una particolare esposizione: il modulo bifacciale potrebbe alterare l'angolo ottimale di inclinazione del modulo.
Layout ed altre utilità
Tracciatura connessioni lungo l’orientamento dei moduli
In avvio della funzione di connessione automatica dei marcatori è disponibile l’opzione Raccorda se possibile lungo l’orientamento dei moduli, la quale risulta già preselezionata. Con questa opzione attiva, la connessione automatica tra moduli e quadri di campo avviene disegnando dei raccordi ad angolo retto che rispettano l’orientamento dei moduli connessi (figura seguente). Con l’opzione disattivata, i raccordi sono disegnati con segmenti ortogonali lungo gli assi X e Y del layout.
Nel disegno dell’allaccio automatico ai dispositivi a monte dei quadri di campo viene sempre considerato, come direzione di raccordo, l'orientamento prelevato dall'esposizione predefinita, in quanto non è disponibile l'orientamento di cosa si connette a valle durante l'operazione di connessione dei quadri di campo.
Sommario nei documenti generati
In un documento di stampa, il sommario riporta l’elenco dei paragrafi con indicazione del numero di pagina. L'opzione Aggiungi sommario presente nella finestra delle Opzioni - Documenti, attiva la stampa del sommario in ultima pagina nel documento RTF generato; per inserirlo in posizione diversa è necessario editare il modello del documento. Per modificare la posizione di inserimento del sommario è possibile editare il modello del documento desiderato e inserire l’etichetta
Come aggiungere un paragrafo al sommario
È possibile stabilire quali paragrafi del documento (normalmente i titoli) devono essere riportati in sommario. Durante la modifica di un modello di documento, all'interno dell'Editor documento, posizionare il cursore sulla riga del paragrafo da inserire in sommario, quindi dal menu Paragrafo scegliere il comando Paragrafo e selezionare il Livello struttura (da 1 a n).
L’indice indica la profondità di indentazione del paragrafo. Attivando la visualizzazione dei caratteri nascosti con l’apposito pulsante, i paragrafi con livello assegnato saranno individuati tramite l’indicatore di livello 1..n.
Il sommario inserito nel documento generato si presenta come nella figura seguente.
Nota. I numeri di pagina del sommario sono inseriti come riferimento di pagina – PAGEREF –. Microsoft Word esegue l’aggiornamento dei riferimenti di pagina in fase di stampa; in caso di inserimento di nuove pagine nel documento, i riferimenti di pagina non sono aggiornati automaticamente. Per aggiornare i numeri di pagina ed inserire i collegamenti ipertestuali alle pagine selezionare il paragrafo Sommario, oppure l’intero documento tramite CTRL+A, ed eseguire il comando Aggiorna campo, presente nel menu contestuale. Altri editor RTF, come Open Office, eseguono automaticamente l’aggiornamento dei riferimenti di pagina e l’inserimento dei collegamenti ipertestuali.
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