Impianti Fotovoltaici con accumulo e batterie: Resa o rendimento dei pannelli solari fotovoltaici nei sistemi con accumulo
Il fattore fondamentale in un impianto fotovoltaico con accumulo è il buon bilaciamento tra batterie e campo fotovoltaico ed inoltre per avere una massimizzazione della corrente elettrica prodotta e inviata al sistema di accumulo e poi alle batterie è fondamentale avere pannelli solari elettricamente performanti in funzione delle caratteristiche climatiche.
Qui vi spieghiamo perchè parlare di resa dei pannelli confrontando moduli che differiscono di due o tre punti percentuali è spesso sintomo di CIARLATANISMO E SOLO UN ARGOMENTO DI VENDITA.
Con questo articolo vogliamo chiarire al pubblico cosa è veramente la resa di un pannello fotovoltaico e come il concetto di resa viene utilizzato commercialmente per propinare al Cliente inconsapevole un pannello solare piuttosto che un altro.
La prima cosa da definire è appunto il concetto di resa intrinseca di un pannello o modulo fotovoltaico, misura che viene effettuata (o dovrebbe essere effettuata) in condizioni standard (temperatura ambiente 20 °C oppure 25 °C, irraggiamento 800 Watt/m2 oppure 1000 W/m2, velocità del vento 1 m/s e cosi via). Illuminato il pannello con un irraggiamento costante (e con uno spettro di emissione di radiazione ben conosciuto) si misura la potenza erogata dal pannello. Il rapporto tra la potenza erogata dal pannello in tale condizione e la potenza dell'irraggiamento determina la resa o rendimento del pannello stesso.
Ora le rese dei pannelli solari fotovoltaici monocristallini e policristallini di medio bassa qualità, nella maggioranza dei casi oscilla tra il 13% e il 17%. I migliori moduli fotovoltaici sul mercato, i moduli SunPower, raggiungono il 22% e sono particolarmente adatti per gli impianti fotovoltaico con accumulo e batterie. Altri pannelli riescono, tramite tecniche di sovrapposizione di differenti tipologie di semiconduttori, a raggiungere valori di resa del 20-21%. Chiaramente, i prezzi dei pannelli con rese attorno al 15% sono inferirori di oltre il 15% dei prezzi dei pannelli con rese del 20-21%. Altrettanto chiaramente si parla in entrambi i casi di rese intrinseche dei pannelli che nulla o poco hanno a che vedere con la rese dell'impianto fotovoltaico che avrà una resa in generale minore di circa il 20% rispetto alla potenza installata (in tutti i casi!!! qualunque agente/azienda/venditore che non vi dirà questo è un mistificatore e venditore di fumo).
Cosa scegliere: ad oggi le differenze di prezzo, di qualità, di GARANZIA, giustificano l'acquisto, in particolare per gli impianti residenziali, di moduli ad alta resa quali ad esempio SunPower. Infatti, un impianto residenziale composto in generale da pochi moduli determina un investimento per singolo modulo considerevole. Ebbene, scegliendo marche con garanzie di soli 10 anni ci si espone per i 15 anno successivi agli eventuali costi di sostituzione di un modulo. Ciò significa perdere tutto ciò che si era risparmiato all'inizio...
Teniamo anche conto che ogni casa produttrice di moduli fotovoltaici produce all'interno della stessa famiglia di prodotti, pannelli di differenti potenze di picco pur essendo questi composti dal medesimo numero di celle (in genere 60). Così il pannello di una casa pur avendo le stesse caratterisitche geometriche, di numero di celle e di struttura possiede differenti rese per il solo fatto che sono state selezionate ed usate celle più performanti.
Differente è il discorso per i moduli con 90 o più celle quali ad esempio SunPower. Per questa linea di prodotti di alto livello, la resa del modulo è determinata dal fatto che le celle maxeon sono particolarissime e si distinguono da tutte le altre. Esse infatti, prevedendo tutti i contatti sul retro della cella ottimizzano la quantità di silicio esposta al sole e quindi producono maggiore energia.
Ora è bene chiarire che il termine "cella più performante" se non è associato ad una cella "particolare" come può essere la cella SunPower-Maxeon, significa semplicemente che nel medesimo processo produttivo delle celle, alcune producono ad esempio 4.0 W altre ad sempio 4.1 W in maniera del tutto casuale. Il produttore non fa altro che separare le une dalle altre e produrre pannelli da 240 W in un caso e 246 W in un altro.
Allo stesso modo, per i moduli SunPower, viene scelto di ASSICURARE la potenza di picco di targa del modulo selezionando celle con potenza unitaria almeno pari alla potenza di picco del modulo. Selezionate le celle con potenze, ALMENO, di un certo valore, si procede alla costruzione del modulo il quale può presentare potenze solo superiori (dato che le celle anno una potenza minima assicurata e non una potenza massima (entro un certo limite ovviamente). Così accade che i moduli SunPower siano accreditati da una potenza che puo essere di MINIMO 345 Wp e una tolleranza di 0/+5%. Da una analisi fatta sui moduli SunPower si hanno le seguenti tolleranze medie:
1) Moduli E19 320 Wp Tolleranza media +4%
2) Moduli E20 327 Wp Tolleranza media +3%
3) Moduli X21 345 Wp Tolleranza media +2%
Per i moduli classici, di media o scarsa qualità, è bene anche precisare che tutte le celle risultano deltutto equivalenti ed infatti i moduli da 230 W cosi come quelli da 250 W vengono venduti con le medesime caratterisitiche di garanzia o altro. In sostanza, nei moduli classici, le celle producono più potenza non necessariamente sono migliori dal punto di vista della qualità costruttiva e della durata delle celle che producono meno. Anzi, data lo scarso controllo del processo di produzione delle celle classiche, spesso accade che le celle più collaudate e quindi più affidabili risultano essere quelle caratterizzate da potenze (o rendimenti) medi, anche per il solo fatto che sono in numero maggiore e più utilizzate e quindi maggiormente testate. Per renderci conto di ciò basta considerare che essendo la potenza della cella del tutto casuale (ovviamente all'interno di un certo intervallo di potenze) se graficassimo il numero di celle in funzione della loro potenza otterremmo una campana con un valore massimo a cui corrisponde il numero di celle di 4 W e vari valori di potenza, maggiori o minori, a cui corrispondono un numero di celle minori (vedi figura).
Infatti, se si sceglie di installare moduli classici e non SunPower, è sempre buona norma scegliere sempre pannelli o moduli fotovoltaici di una famiglia o marca caratterizzati ne da potenze minime ne da potenze massime dato che saranno proprio quei moduli i maggiormente prodotti e venduti e quindi anche di maggiore affidabilità (vedi anche eventuali sostituzioni). Attraverso la stessa selezione mirata di celle si riescono a costruire moduli con tolleranze sulle potenze differenti.
Così all'interno di quella classe di pannelli solari fotovoltaici dove la resa è tra il 13% e il 17% le differenze di resa dei pannelli dipendono solo dalla cernita delle celle e tutte le case produttrici di moduli fotovoltaici comprando o producendo celle costruiscono sul medesimo progetto di pannello, moduli con rese differenti.
Quindi il concetto di Pannello più Performante (magari discutendo di pannelli la cui resa passa dal 15% a 17%....) che spesso viene usato da agenti, procacciatori, venditori, scrittori su blog, forum o similari non è altro che CIARLATANISMO e MISTIFICAZIONE della realtà. Questo discorso vale solo per i moduli ad alta resa le cui celle nascono per essere maggiormente performanti fin dall'inizio.