I ricercatori del Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM di Kaiserslautern in collaborazione con Photovoltaics Siemens Energy hanno creato un software per la progettazione di grandi impianti fotovoltaici. Il software può effettuare la progettazione tenendo conto di un grande numero di fattori contemporanemante e può, in questo modo, ridurre sensibilmente i costi di progettazione.
Secondo le organizzazioni di ricerca di mercato, il fotovoltaico è cresciuto del 139 per cento nel 2010 e si aggiudica quindi un ruolo fondamentale nel mix energetico delle rinnovabili. Uno degli ambiti che hanno ancora margine di ottimizzazione è la progettazione dei campi fotovoltaici che coprono diversi chilometri quadrati.I progettisti devono infatti riuscire a tenere in considerazione diversi fattori: meteo, clima, topografia e la posizione che a loro volta ne influenzano altri come il posizionamento dei singoli componenti, tra cui le matrici FV con i loro moduli fotovoltaici, gli inverter e i cavi, per non parlare delle strade di accesso. Fino ad ora, gli ingegneri hanno progettato impianti fotovoltaici che utilizzano programmi CAD, ma ogni layout e ogni variazione viene faticosamente generata separatamente. Questo approccio richiede un grande dispendio di tempo. Per migliorare un impianto di potenza prevista in termini di certi criteri, o per confrontare concetti diversi tra loro, spesso l’intero processo di pianificazione deve essere ripetuto.
In futuro, questo approccio sarà migliorato notevolmente secondo i ricercatori del Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM di Kaiserslautern che in collaborazione con Photovoltaics Siemens Energy, hanno sviluppato un nuovo software di pianificazione che rende possibile la costruzione di impianti solari migliori e più rapidamente. “I nostri algoritmi programmati esclusivamente per il PVplanet Siemens (PV Impiantistica Toolbox) forniscono agli ingegneri software con diverse centinaia di progetti di impianti diversi in una sola operazione. Ci vuole meno di un minuto di tempo di calcolo,” ha sottolineato il dottor Ingmar Schüle ricercatore dell’ITWM.
Gli unici dati che l’utente può inserire sono parametri come la topografia del sito e il tipo di inverter che saranno utilizzati nei moduli. Gli utenti possono anche cambiare il numero di parametri, come l’orientamento, la posizione e l’orientamento dei pannelli, per studiare l’impatto sulla qualità della pianificazione.
Dopo la progettazione viene eseguito un calcolo del rendimento che include i dati meteo della regione, l’esposizione al sole e le prestazioni dei pannelli.
Con i risultati di questo calcolo e una stima dei costi di investimento e di funzionamento, lo strumento di pianificazione può fare una stima del LCOE (Levelized Cost of Electricity).
Confrontando l’impianto con un gran numero di analoghi configurazioni, i progettisti possono studiare la sensibilità dei diversi parametri per trovare la soluzione migliore in una vasta gamma di opzioni. “Il software aiuta l’esperto e contribuisce alla progettazione del migliore impianto fotovoltaico per il sito in questione. Dagli obiettivi del cliente, al sito e alle condizioni ambientali, ma anche sui finanziamenti e gli incentivi finanziari per il fotovoltaico nella regione di destinazione. Tutti questi criteri vengono presi in considerazione.” ha affermato Schüle.
Il dottor Martin Bischoff, project manager di Siemens AG, settore energia, è convinto della validità di questo nuovo approccio: “A parte il risparmio, lo strumento di pianificazione fornisce una panoramica delle possibilità di ottimizzazione. Questo fornisce il miglior supporto possibile per la pianificazione”.