Un gruppo di ricercatori ha condotto un'analisi tecnico-economica di tre strategie di rinnovamento per una centrale fotovoltaica in funzione nel sud-est della Spagna. Hanno scoperto che il valore di produzione più elevato per potenza installata si ottiene quando vengono sostituiti sia i moduli che gli inverter.
Da pv magazine Spagna
Un gruppo di scienziati dell'Università spagnola di Castilla-La Mancha ha condotto un'analisi tecnico-economica di tre strategie di rinnovamento in una centrale fotovoltaica operativa situata nel sud-est della Spagna. La ricerca, Rinnovamento di una centrale fotovoltaica: analisi tecnica ed economica di diverse alternative per un caso spagnolo, è disponibile in Journal of Cleaner Production.
La potenza nominale dell'impianto solare oggetto della ricerca è di 100 kW, pari alla potenza dell'inverter. La potenza di picco installata nei pannelli solari è di 111 kWp e l'array produce 170 MWh all'anno.
I ricercatori hanno studiato diversi scenari di rinnovamento. Nel primo i moduli solari vengono sostituiti con altri più nuovi e più efficienti. Nello scenario di rinnovamento 1-1, la potenza massima installata nei pannelli viene mantenuta, mentre nel secondo scenario di revamping 1-2, la potenza massima installata nei pannelli aumenta fino a un valore in cui le perdite per sovraccarico sono inferiori al 3%.
Nello scenario di rinnovamento 2, gli inverter vengono sostituiti ma i moduli no, quindi il lato a bassa tensione (LV) rimane a 400 V. Ciò riduce il numero di possibili modelli di inverter che possono essere installati, affermano i ricercatori.
Nello scenario di revamping 3 sono stati sostituiti sia i moduli solari che gli inverter. In questo caso vengono utilizzati l'inverter Ingeteam Ingecon Sun 100TL da 100 kW e i moduli solari fotovoltaici LONGi LR5-54 HTH 440 M da 440 Wp ciascuno. Come negli altri scenari, sono stati considerati 280 moduli in totale e le perdite per sovraccarico non superano il 3%. La configurazione del campo fotovoltaico è di 20 pannelli in serie e 14 stringhe, come nel caso dello scenario 2-2.
I ricercatori hanno scoperto che se si attua la strategia di revamping 1-1 e si sostituiscono i vecchi moduli con quelli nuovi mantenendo la stessa potenza installata nel campo solare, la produzione energetica annuale dell'impianto aumenta a 197 MWh. Questo valore aumenta a 218 MWh nello scenario 1-2.
Nello scenario di ristrutturazione 2, in cui viene sostituito solo il vecchio inverter da 100 kW con uno più moderno, la produzione energetica annua dell'impianto è di 174 MWh.
Il valore di produzione energetica annuale più elevato, pari a 223 MWh, si ottiene nello scenario di revamping 3. In questo caso, anche la potenza di picco installata nei pannelli aumenta fino a 123 kWp, come si vede nello scenario 1-2.
I primi risultati suggeriscono che quest'ultima strategia sia la più appropriata dal punto di vista tecnico. Per confermarlo, i ricercatori hanno analizzato il valore di produzione in termini di efficienza, ovvero in quali scenari si ottengono i valori di produzione più elevati per watt di pannelli installati. Il valore di produzione più elevato per potenza installata si ottiene anche nello scenario di revamping 3, pari a 1.715 kWh/kWp.
Nel frattempo, l’analisi economica ha confermato una maggiore convenienza per lo scenario di revamping 3 in termini di redditività del progetto, con una resa del 12.09% – molto superiore al costo medio ponderato del capitale – e un periodo di ritorno inferiore ai dieci anni. Questo scenario presenta anche i migliori risultati in termini di LCoE, con un valore pari a 43.47 €/MWh.
Lo scenario 2 e lo scenario 1-1 sono stati considerati i più sfavorevoli, con bassi rendimenti degli investimenti compresi tra il 2.20% e il 4.53%, periodi di ammortamento superiori a 10 anni e valori LCoE pari a 72.32 €/MWh per lo scenario 1-1 e 175.67 €/MWh per lo scenario 2.
rivista pv ha pubblicato una serie di articoli tecnici sul revamping, con approfondimenti tecnici di Kiwa-PI Berlin, analizzandone le sfide e i rischi:
- Quando il revamping paga? – Parte I
- Come paga il revamping? Implicazioni tecniche, finanziarie e legali – Parte II
- Quanto conviene il revamping? Tra il 5 e il 15% – Parte III
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Fonte da rivista pv
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