Sfida all'efficienza: due nuove ricerche nel fotovoltaico svelano diverse strategie per massimizzarla

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://auto.hwupgrade.it/news/energ...la_111274.html

A pochi giorni di distanza due team accademici hanno pubblicato i loro paper per pannelli fotovoltaici con un’efficienza superiore al 22%, economici e duratori


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[TorettoMilano]

sempre meglio, bene

[bonzoxxx]

Concordo.

Di questo passo potremmo riuscire ad arrivare ad un'efficienza di conversione intorno al 33% nel giro di pochi anni il che sarebbe già parecchio: 1 m2 di superficie fornirebbe 330Wh circa e per un impianto di 3.3kWp basterebbero 10m2 ovvero 5 pannelli, davvero tanta roba.

[Marok]

"il PCE del dispositivo con la pellicola ARC è stato mantenuto per 120 ore, mantenendo il 91% del suo valore iniziale, mentre il PCE dei dispositivi esistenti è sceso al 90% della sua efficienza iniziale dopo 5 ore e al 50% dopo 20 ore"

Non capisco cosa significhi. I pannelli esistenti dopo 20 ore di uso hanno il 50% di efficienza rispetto all'inizio? Si ripendono dopo uno stato di riposo?

[zappy]

Originariamente inviato da Marok

"il PCE del dispositivo con la pellicola ARC è stato mantenuto per 120 ore, mantenendo il 91% del suo valore iniziale, mentre il PCE dei dispositivi esistenti è sceso al 90% della sua efficienza iniziale dopo 5 ore e al 50% dopo 20 ore"

Non capisco cosa significhi. I pannelli esistenti dopo 20 ore di uso hanno il 50% di efficienza rispetto all'inizio? Si ripendono dopo uno stato di riposo?

idem.
poco chiaro.

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da bonzoxxx

Concordo.

Di questo passo potremmo riuscire ad arrivare ad un'efficienza di conversione intorno al 33% nel giro di pochi anni il che sarebbe già parecchio: 1 m2 di superficie fornirebbe 330Wh circa e per un impianto di 3.3kWp basterebbero 10m2 ovvero 5 pannelli, davvero tanta roba.

Se non ho capito male queste sono efficienze di cella, poi le celle vanno assemblate per fare un pannello, i pannelli vanno collegati per fare una stringa e poi va portata la tensione dc ad ac 230 V. Nel fare tutto questo si perdono alcuni punti percentuali ad ogni passaggio per arrivare a rese significativamente inferiori.

[bonzoxxx]

Originariamente inviato da Sandro kensan

Se non ho capito male queste sono efficienze di cella, poi le celle vanno assemblate per fare un pannello, i pannelli vanno collegati per fare una stringa e poi va portata la tensione dc ad ac 230 V. Nel fare tutto questo si perdono alcuni punti percentuali ad ogni passaggio per arrivare a rese significativamente inferiori.

Si confermo, si perde qualcosa soprattutto trasformando la tensione da dc ad ac nell'inverter.

Quello che secondo me è buono in senso generale è la continua ricerca per migliorare la tecnologia, non mi aspetto in tempi brevi efficienze del 50% ma si progredisce con un buon ritmo imho.

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da bonzoxxx

Si confermo, si perde qualcosa soprattutto trasformando la tensione da dc ad ac nell'inverter.

Quello che secondo me è buono in senso generale è la continua ricerca per migliorare la tecnologia, non mi aspetto in tempi brevi efficienze del 50% ma si progredisce con un buon ritmo imho.

Ho trovato questa analisi che è piuttosto impietosa sulla perdita di efficienza e si parla del 25%:

L'efficienza di conversione fotovoltaica di un impianto fotovoltaico dipende dalle perdite nella conversione stessa: se queste ammontano, ad es. al 25%, l'efficienza di conversione sarà del 75%. Pertanto, la producibilità effettiva - o netta - dell'impianto sarà quella teorica dedotta sulla base dell'irraggiamento solare locale (producibilità lorda), moltiplicata, in questo caso, per 75/100 al fine di tener conto degli aspetti tecnici legati ai componenti utilizzati in tutto il processo di conversione fotovoltaica. Una stima generale delle perdite di conversione di un impianto fotovoltaico non si discosta dal suddetto valore del 25%, al quale contribuiscono varie componenti: (1) Perdite per effetto della temperatura: 7,6%; (2) Mismatching: 5,7%; (3) Perdite nei convertitori cc/ca: 4%; (4) Perdite per bassa radiazione e ombreggiamento: 3,3%; (5) Perdite per riflessione: 3,1%; (6) Perdite nei filtri e nei servizi ausiliari 2%; (7) Perdite nei quadri in continua: 1,2%; (8) Perdite per sporcizia dei moduli: 1%.

http://www.consulente-energia.com/av...ggiamento.html

[bonzoxxx]

Beh si, quello è lo scenario peggiore ma si, ci sono delle perdite nella conversione.

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da bonzoxxx

Beh si, quello è lo scenario peggiore ma si, ci sono delle perdite nella conversione.

Questo che è uno strumento ufficiale dell'EU per calcolare la producibilità di un impianto fv ha di standard una perdita del 14%:

https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/it/

Stima delle perdite di sistema

Le perdite di sistema comprendono tutte le perdite nell'impianto che riducono l'energia resa alla rete elettrica rispetto all'energia prodotta dai moduli. Ci sono vari tipi di perdite, così come perdite resistive nei cavi, perdite nell'inverter, polvere o neve et cetera. In più, col tempo i moduli tendono a perdere un po' di potenza, e per questo motivo la resa media calcolata per tutta la vita dell'impianto sarà meno della resa nei primi anni.

Suggeriamo un valore di default per le perdite di 14%, incluso l'effetto di invecchiamento. Se si pensa di avere perdite più basse (forse con un'inverter ad alta efficienza) si può ridurre la perdita di sistema.

In aggiunta a queste perdite c'è la perdita dovuta al collegamento delle celle per fare un pannello.

[bonzoxxx]

Quindi potremmo ragionevolmente settarci su un 18~20% di efficienza in base al tipo di pannello e impianto?

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da bonzoxxx

Quindi potremmo ragionevolmente settarci su un 18~20% di efficienza in base al tipo di pannello e impianto?

Sui numeri non ho idea ma vedo gente che mette pannelli sul tetto senza considerare l'antenna che fa ombra o ancora peggio il camino. Ci vogliono qualche diodo di bypass in questi casi perdendo una certa fetta di produzione.

Avevo letto numeri molti anni fa su quanto si perdeva nel collegare le celle e non erano numeri trascurabili. Se questi di una istituzione europea hanno preso un -14% di produzione dal teorico valore del wattaggio di picco di un pannello, allora secondo me va preso come indicativo. Per le celle non mi ricordo e non so quanto si perda.

[bonzoxxx]

Originariamente inviato da Sandro kensan

Sui numeri non ho idea ma vedo gente che mette pannelli sul tetto senza considerare l'antenna che fa ombra o ancora peggio il camino. Ci vogliono qualche diodo di bypass in questi casi perdendo una certa fetta di produzione.

Avevo letto numeri molti anni fa su quanto si perdeva nel collegare le celle e non erano numeri trascurabili. Se questi di una istituzione europea hanno preso un -14% di produzione dal teorico valore del wattaggio di picco di un pannello, allora secondo me va preso come indicativo. Per le celle non mi ricordo e non so quanto si perda.

Verissimo, soprattutto camini o peggio alberi.

In teoria chi progetta l'impianto dovrebbe tener conto di tutto ciò ma sappiamo entrambi che a volte non è cosi.

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da bonzoxxx

Verissimo, soprattutto camini o peggio alberi.

In teoria chi progetta l'impianto dovrebbe tener conto di tutto ciò ma sappiamo entrambi che a volte non è cosi.

infatti. tra le ombre, gli alberi, la non orientazione a sud, l'inclinazione non favorevole, l'efficienza abbastanza più bassa del valore di picco per via delle perdite, si arriva ad avere una Italia in cui si spende molto a livello sia privato che statale con il finanziamento e poi si hanno un numero di kilowattora modesto per la spesa complessiva fatta dal sistema Italia.

[erupter]

Vedo un gran mescolone di tutto nei commenti, cerchiamo di fare ordine invece di fare caciara (segue spiegone per chi ha voglia)

L'efficienza di cui parla (male, secondo me tradotto di corsa) l'articolo è quella della cella. Si parla di celle molto avanzate che hanno mostrato 23 e 28% di efficienza.

Questa efficienza è il fattore per il quale moltiplicare la potenza impattante (ovvero il sole) per sapere quanta potenza genera effettivamente il pannello. Oggigiorno le cinesate che compriamo tutti sono a circa il 20% tanto per dire.

Quindi sole * Effp = potenza disponibile.
Se ci aggiungiamo i fattori di perdita menzionati da Sandro Kensan allora abbiamo
Sole * Effpannello * Effsistema

Poi c'è un altro fattore che è quello dovuto ai parametri di montaggio come inclinazione e orientamento (a meno che non siamo dotati di inseguitore solare)
Sole * Effpannello * Effsistema * Efforientamento

Però il sole non è una costante, è una funzione del tempo, quindi per sapere quanta energia genera il sistema, il tutto viene integrato per un tempo (spesso un anno per coprire le variazioni stagionali) e quindi alla fine
Panno = integrale(sole, anno) * Effpannello * Effsistema * Efforientamento


Questo a spanne quello di cui state parlando voi, l'articolo parla solo di Effpannello per un paio di celle sperimentali