L’interesse per l’ambiente, la sostenibilità aziendale e la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili hanno portato ad un aumento degli impianti solari fotovoltaici e, oggigiorno, sono tante le aziende che scelgono di autoprodursi parte dell’energia elettrica che consumano. Secondo un rapporto statistico del GSE, in Italia, nel 2019, risultavano installati in Italia 880.090 impianti fotovoltaici, per una potenza complessiva pari a 20.865 MW. E per i prossimi anni si prevede un’altra crescita del mercato fotovoltaico. Però, una volta installato l’impianto, come possiamo assicurare un rendimento energetico continuo? “Prevenendo per ottimizzare. Per operare in sicurezza, garantire un corretto funzionamento dell’impianto e una maggior durata dei componenti, le aziende devono realizzare interventi di manutenzione con cadenza programmata”, ci spiega Yaroslav Sakharov, tecnico nel fotovoltaico in Hile. Nello specifico Yaroslav ci ha riposto ad alcune domande su una delle misure da adottare per evitare gli eventuali danni che riducono la produzione elettrica dell’impianto fotovoltaico – la TERMOGRAFIA DEI PANELLI FOTOVOLTAICI.
I guasti negli impianti fotovoltaici possono essere presenti in un impianto nuovo, oppure appaiono nel corso del tempo? E come li possiamo reperire?
I principali componenti di un impianto fotovoltaico hanno una garanzia che può estendersi per esempio fino a 20-25 anni per i panelli fotovoltaici e tra 5 e 10 anni per l’inverter. Ma nel caso dei panelli fotovoltaici, per esempio, siccome sono sottoposti all’esposizione solare costante, con il tempo invecchiano e i loro componenti si deteriorano. Dunque, i panelli avranno una riduzione del rendimento elettrico che aumenterà nel tempo.
Ma non tutti i problemi derivano dai componenti singoli installati, ma bensì potrebbero derivare da una logistica errata o da problemi di interconnessione che potrebbero apparire presto. Altri problemi come i surriscaldamenti o i danneggiamenti possono uscire solo con il tempo. E solo con una manutenzione ordinaria fatta da professionisti e con una termografia a campione annuale, è possibile prevenire i guasti più notevoli e capire l’andamento dei problemi minori in modo da pianificare un’azione mirata alla risoluzione del problema.
Quali sono i problemi che la termografia potrebbe rilevare?
Le celle dei moduli solari possono surriscaldarsi creando i così detti hot-spot semplicemente perché le celle sono difettose o per colpa di ombreggiamenti parziali. Questo surriscaldamento non solo danneggia la cella stessa però, allo stesso tempo, può danneggiare l’isolante posteriore (backsheet) e il materiale di incapsulamento.
Con la termografia fotovoltaico, le aree più calde del pannello solare verranno evidenziate nell’immagine termica. E questi punti caldi possono identificare vari problemi dei moduli solari. Per esempio, se un intero modulo fosse molto più caldo degli altri, potrebbe indicare la presenza di un problema di interconnessine. Se invece, sono presenti celle o stringhe di celle più calde, potrebbe essere un problema ai diodi di bypass.
Come agiscono questi hot-spot sull’andamento dell’impianto fotovoltaico? Sicuramente ci sarà un calo di produzione di energia elettrica, perché le celle o interi moduli invece di produrre energia la consumeranno. Ed è altrettanto presente anche il rischio di incendio, se i moduli o le celle danneggiate si surriscaldano.
Un altro problema può essere quello dei cavi danneggiati o dei moduli che sono stati collegati in modo errato. Con la termografia possiamo controllare anche questi componenti elettrici, come conduttori o connettori elettrici, che possono portare ad un aumento della temperatura e conseguentemente avere un impatto negativo sulle performance dell’impianto.La rottura delle celle, che non deve essere trascurata, è un altro guasto che potrebbe presentarsi durante il trasporto o il montaggio dei moduli e portare ad un mal funzionamento e basso rendimento dell’impianto fotovoltaico.
Termografia a mano o drone termografico? Qual è il miglior modo per fare una verifica accurata dell’impianto fotovoltaico?
Entrambe le tecnologie, sia la termografia “a mano”, che il drone termografico si basano sull’acquisizione di immagini in infrarosso, prendono dei dati accurati che possono rilevare i vari problemi dei moduli fotovoltaici e sono non distruttive. Noi, in Hile, usiamo entrambe le tecniche, a seconda della richiesta del cliente e soprattutto della superficie dell’impianto fotovoltaico.
Direi che uno dei vantaggi della termografia con drone è quello di verificare più velocemente impianti fotovoltaici molto grandi, consentendo di acquisire dati da un grande numero di celle in un’unica immagine. Dall’altra parte, con la telecamera vanno ispezionati i singoli pannelli, o un piccolo gruppo di pannelli alla volta.
La vera differenza la fa il tecnico, che deve seguire certe procedure di misurazione e tenere conto di alcune condizioni, e la qualità della termocamera, che deve avere alcuni criteri per misurare nel modo ottimale i moduli fotovoltaici. Per ottenere dei risultati ottimi durante la termografia si devono prendere in considerazione alcuni criteri:
- Evitare ombre e riflessi sui moduli fotovoltaici
- Orientare nel modo giusto la termocamera ed avere un angolo di inquadratura entro i margini di sicurezza, tra 5° e 60°
- Misurare i moduli in presenza di irraggiamento solare – minimo 500 W/m2, ottimo 700 W/m2
- Evitare di misurare i moduli a basse temperature esterne oppure tanto alte
- Considerare la temperatura riflessa e il cambio di essa durante la termografia
- Prendere notta degli orari per valutare al meglio i riflessi e gli ombreggiamenti durante l’analisi.
Quanto tempo serve per fare la termografia e fare un report per il cliente?
In generale, per una verifica termografica dell’impianto fotovoltaico è necessario un giorno, sia se va eseguita con l’aiuto della termocamera, sia con il drone. In Hile, assicuriamo un controllo dei moduli fotovoltaici e identifichiamo eventuali problemi nel corso di 24 ore. Il nostro cliente avrà il report con tutti dati acquisiti, le problematiche dei moduli ed eventuali interventi necessari al rapido ripristino dell’impianto in caso di malfunzionamenti.
Avete una casistica che mi permette di capire che problemi potrebbe avere il mio impianto in base alla marca del modulo installato?
Si. In base al modulo installato sappiamo dove dobbiamo focalizzare la nostra attenzione: ad esempio su alcuni impianti ci concentriamo di più sulle scatole di giunzione, le così dette j-box, oppure sui connettori, mente su altri impianti guardiamo di più i ribbon che uniscono le celle.
Quali sono i criteri e i parametri al di fuori dei quali si consiglia il revamping?
Diciamo che ogni caso, ogni impianto è unico. Per i nostri clienti si va sempre ad analizzare l’impianto fotovoltaico nel suo complesso, per poi, nel caso in cui ci fossero dei problemi, trovare la soluzione più vantaggiosa in termini di costi e benefici.
Quanto costa l’analisi termografica?
Per i clienti Hile la termografia fa parte della normale manutenzione ordinaria dell’impianto ed è offerta a campione nel pacchetto contrattuale. In primis, va eseguita a campione per rilevare dei possibili problemi poi, in funzione dei problemi rilevati e analizzati, proponiamo al cliente di procedere o meno con l’analisi completa.