Scienziati indonesiani hanno studiato gli effetti dell'ombreggiamento sul rapporto di prestazione (PR) di un sistema fotovoltaico considerando diversi azimut e angoli di inclinazione del modulo solare.
Il PR è un parametro che definisce il rapporto tra la produzione di energia effettiva e teorica di un sistema fotovoltaico e non è in gran parte correlato alla posizione e all'orientamento dell'installazione. Questo valore viene utilizzato per comprendere l'efficienza di funzionamento dell'impianto fotovoltaico.
"Gli studi precedenti si erano concentrati principalmente su come l'ombreggiamento influisce sulla produzione di energia di un sistema fotovoltaico", afferma la ricerca.
Utilizzando il software PVsyst, gli accademici hanno analizzato gli effetti di ombreggiamento di un sistema fotovoltaico installato sul tetto dell'edificio amministrativo del Politecnico di Ujung Pandang, che si trova a Makassar, la più grande città dell'Indonesia orientale.
"Il software PVsyst è stato applicato per valutare l'effetto di ombreggiatura, il diagramma di perdita e il PR durante l'intero anno", ha affermato il gruppo di ricerca. "Lo schema proposto esamina anche l'analisi finanziaria del sistema fotovoltaico proposto, vale a dire il periodo di ammortamento (PBP) e il ritorno sull'investimento (ROI)."
Si presupponeva che il sistema progettato avesse due stringhe, con nove moduli FV in ciascuna stringa. Ciascun pannello aveva una potenza nominale di 420 W in condizioni di prova standard, per un totale di 7,56 kW per l'intero sistema di 18 moduli. I ricercatori hanno anche ipotizzato che il sistema avrebbe venduto l’energia in eccesso alla rete in un regime di scambio sul posto.
L'analisi ha considerato l'irradiazione orizzontale globale locale, l'irradiazione diffusa orizzontale, la temperatura ambiente, l'irradiazione incidente globale e l'irradiazione globale effettiva. Tutti questi fattori sono stati poi utilizzati per calcolare l'energia effettiva prodotta dal campo fotovoltaico, l'energia immessa nella rete e il PR.
"In generale, ci sono solo due stagioni distinte nel clima indonesiano: secca e piovosa, entrambe relative", hanno detto gli scienziati. "La stagione secca inizia ad aprile e dura fino a settembre, e ciascuna di queste due stagioni dura sei mesi. Poi, dalla fine di settembre fino a marzo, inizia la stagione delle piogge."
Sulla base di queste condizioni, sono stati testati quattro scenari: Design{{0}} con un angolo di inclinazione di 14 gradi e un azimut di -90 gradi; Design-2 con un angolo di inclinazione di 13 gradi e un azimut di 90 gradi; Design-3 con un angolo di inclinazione di 10 gradi e un azimut di 0 gradi; e Design-4 con un angolo di inclinazione di 15 gradi e un azimut di 180 gradi.
Secondo i ricercatori, Design{{0}} ha ottenuto i risultati migliori, con un PR di 0.817, PBP di 7,8 anni e ROI del 155,2%. D'altro canto, Design-4 ha ottenuto i risultati peggiori, con un PR di 0.815, PBP di 8,6 anni e ROI del 131,8%. Design-1 e Design-2 hanno ottenuto risultati simili, avendo entrambi un PR di 0,816 e un PBP di 8,2 anni. Design-1 ha avuto un ROI del 145,2%, mentre Design-2 ha avuto un ROI del 144,3%.
"Di conseguenza, si consiglia di utilizzare il Design-3 per ottenere le migliori PR e investimenti", hanno concluso gli scienziati.
