Il fotovoltaico è la soluzione più diffusa in Italia per la produzione di energia rinnovabile, con ampia applicazione sia in ambito residenziale, che commerciale e industriale. Una volta installati gli impianti, poi, ciò che interessa è massimizzare la produzione e favorire quanto più possibile l’autoconsumo, con un ritorno economico dell’investimento migliore. Si tratta di un tema di grande interesse, soprattutto alla luce del fatto che, con il passare del tempo, i pannelli possono perdere efficienza. Nascono, così, nuove tecnologie finalizzate proprio al miglioramento delle prestazioni dell’impianto, come gli ottimizzatori di tensione, progettati mitigare l’impatto delle perdite dovute, ad esempio, a ombreggiamenti parziali, mismatch tra i moduli e altre inefficienze di natura elettrica.
Un ottimizzatore di tensione è un dispositivo che viene installato sui moduli fotovoltaici, sul retro dei pannelli, con lo scopo di collegare direttamente ogni modulo all’inverter. Ciò permette di regolare e stabilizzare la tensione in ingresso all’inverter stesso, operando su ciascun pannello, isolandolo dal resto dell’impianto. In questo modo, il controllo e il monitoraggio sono sul singolo elemento.
Gli ottimizzatori di tensione agiscono secondo il principio del Maximum Power Point Tracking (MPPT), ossia ricercano il cosiddetto punto di massima potenza di ciascun pannello, così da garantire un funzionamento ottimale dell’intero impianto fotovoltaico. Un’inefficienza di un singolo pannello, in questo modo, non inficia il funzionamento del sistema complessivo.
L’ottimizzatore è un dispositivo elettronico che viene collegato direttamente ai pannelli fotovoltaici, in modo da poterne controllare la tensione e la corrente in uscita. Per il loro collegamento, viene sfruttato un convertitore di corrente ad alta efficienza. Quando un pannello fotovoltaico produce energia, la sua tensione e corrente dipendono dalle condizioni ambientali e dall’irraggiamento solare. Se un pannello opera in condizioni non ottimali il suo rendimento cala e, nei sistemi tradizionali, l’intera stringa di moduli subisce un abbassamento della produzione.
L’inverter, infatti, solitamente riceve dati complessivi dall’intero sistema fotovoltaico, non dai singoli moduli e un’anomalia o un malfunzionamento influenzano negativamente l’efficienza generale.
Di conseguenza, la produzione dell’impianto cala. Grazie agli ottimizzatori di tensione, invece, i pannelli funzionano autonomamente e limitano gli impatti negativi appena descritti. Anche a fronte di un guasto o un malfunzionamento, il resto dell’impianto può lavorare senza alcun tipo di ripercussione.
Gli ottimizzatori di tensione, operando attraverso l’individuazione del punto di massima potenza per ciascun modulo, la stabilizzazione della tensione e l’isolamento dei moduli meno performanti, riescono a influenzare in modo particolarmente positivo la produzione dell’impianto.
I vantaggi che ne derivano sono particolarmente significativi, con un incremento dell’efficienza che può superare il 20%. Si riducono, infatti, tutte le perdite dovute a ombreggiamenti parziali, degrado dei moduli, sporcizia, guasti o problemi di funzionamento. Le differenze tra i diversi moduli, quindi, vengono intercettate e compensate.
Ciò permette anche maggior flessibilità in fase di installazione dell’impianto, in quanto è possibile arginare tutte le criticità che derivano da orientamenti differenti o particolari conformazioni dell’edificio, beneficiando sempre al massimo dell’irraggiamento solare e ottimizzando la produzione.
Oltre ai vantaggi produttivi, questa gestione permette anche di preservare l’inverter, prolungandone la vita utile e migliorandone l’affidabilità. Si tratta, in sostanza, di sfruttare un monitoraggio avanzato per ottimizzare la produzione di energia, con conseguenti vantaggi anche economici, dato l’investimento viene ammortizzato in tempi più rapidi. Allo stesso tempo, sono intercettati in tempi rapidi i problemi sull’impianto, potendo intervenire con manutenzioni tempestive, correggendo velocemente ogni anomalia e problematica.
Allo stesso tempo, va detto che la predisposizione degli ottimizzatori richiede tempi di installazione dell’impianto un po’ più lunghi e i costi salgono in proporzione alle dimensioni del sistema e al numero di pannelli presenti. Si tratta, in ogni caso, di un investimento che vale la pena di essere considerato, anche alla luca della durata di questi dispositivi, perfettamente allineata alla vita media dei pannelli.
