Discussione:
Come incrementare di qualche punto la produzione di un impianto FV con l'uovo di Colombo
(troppo vecchio per rispondere)
Luca P.
2021-08-25 11:51:18 UTC
Permalink
https://www.pv-magazine.com/2021/08/24/tuv-rheinland-confirms-that-soltecs-algorithm-increases-pv-plant-yields-by-5-3-on-cloudy-days/

<">
The objective of the Soltec Diffuse Booster algorithm is to increase the
production of PV plants on cloudy days, that is, when there is more diffuse
than direct irradiation. The algorithm, which uses both sensors and weather
forecasts, moves the trackers to the optimal position in order to capture
the maximum solar irradiation.
(...)
In the Mediterranean, Equatorial and Northern regions the gains compared to
standard trackers are 2.5%, 1.3% and 3.8%, respectively.
</">
Roberto Deboni DMIsr
2021-08-26 01:04:21 UTC
Permalink
Post by Luca P.
https://www.pv-magazine.com/2021/08/24/tuv-rheinland-confirms-that-soltecs-algorithm-increases-pv-plant-yields-by-5-3-on-cloudy-days/
<">
The objective of the Soltec Diffuse Booster algorithm is to increase the
production of PV plants on cloudy days, that is, when there is more diffuse
than direct irradiation. The algorithm, which uses both sensors and weather
forecasts, moves the trackers to the optimal position in order to capture
the maximum solar irradiation.
(...)
In the Mediterranean, Equatorial and Northern regions the gains compared to
standard trackers are 2.5%, 1.3% and 3.8%, respectively.
</">
Prima di tutto, riguarda solo la minoranza di impianti fotovoltaici
a due assi.

E poi ... yawn ... sono nozioni antiche. Primo risultato:

<https://www.mdpi.com/2071-1050/11/7/2016/pdf>

"Comparing Figures 1 and 4, an interesting phenomenon is observed:
the western side of Japan (which has lower annual irradiation)
tends to have lower optimal tilt angles compared to the eastern
side of Japan."

A pagina 4 spiegano che hanno scoperto che la radiazione diffusa
ha un peso crescente che spinge a inclinare i moduli di meno di
quanto sarebbero secondo una mera osservazione della latitudine.

E richiamano a studi del 2018:

Appelbaum, J.; Aronescu, A. The effect of sky diffuse radiation on
photovoltaic fields. J. Renew. Sustain.
2018, 10, 033505.

De Morais, M.V.B.; De Freitas, E.D.; Marciotto, E.R.; Guerrero, V.V.U.;
Martins, L.D.; Martins, J.A.
Implementation of Observed Sky-View Factor in a Mesoscale Model for
Sensitivity Studies of the Urban
Meteorology. Sustainability 2018, 10, 2183.

Ma potrebbe essere di interesse dove c'e' spesso nuvoloso per
decidere l'angolo ottimale.
Roberto Deboni DMIsr
2021-08-26 12:03:21 UTC
Permalink
On 26/08/2021 03:04, Roberto Deboni DMIsr wrote:

8>< ----
Post by Roberto Deboni DMIsr
Ma potrebbe essere di interesse dove c'e' spesso nuvoloso per
decidere l'angolo ottimale.
Forse e' meglio dettagliare con un esempio pratico, riferito ai
moduli posizionati in modo fisso.

Normalmente si ragiona in termini di radiazione diretta e si
posiziona il modulo ad un angolo pari alla latitudine del
luogo e orientati verso l'equatore (che ricordo non e' detto
sia esattamente il sud magnetico).

Ma ricordiamo che il fotovoltaico ha un vantaggio sul solare
termodinamico, esso e' in grado di "catturare" energia anche
dalla radiazione diffusa. Che diventa importante quando il
cielo e' coperto, nuvoloso.

Precisiamo altresi' che non parliamo di grandi differenze,
si va dal 2% al 5%, per dare una escursione dei valori.
Ma visto che non si deve fare null'altro che posizionare in
modo ottimale l'installazione una volta per tutte, anche
solo un 2% in piu' per tanti anni, puo' essere interessante,
specialmente se siete pagati per l'energia prodotta.

E infine, ricordiamo che il Giappone ha un cielo spesso coperto,
a partire dalla stagione delle pioggie, tipica in quella area
geografica. A proposito, sapevate che ogni giorno, mediamente
circa il 67% del cielo della Terra e' coperto da nuvole ?

Infine, per quanto riguarda l'Italia, abbiamo una tendenza
verso la perdita di giorni di nuvole dal 2000 ad oggi.
Anzi, il 2020 e' stato l'anno con il 54% in meno della
nuvolosita' media da quando sono iniziati i rilevamenti
satellitari nel 1983:

<https://climate.copernicus.eu/esotc/2020/clouds-and-sunshine-duration>

Come si puo' vedere nella figura 2, l'Italia e' in una zona di
profondo blu, ovvero di massima perdita della nuvolosita' media
(notaree invece come la soleggiata Spagna mostri solo una
modesta perdita di nuvolosita', insomma, il clima italiano si
sta avvicinando rapidamente a quello spagnolo in termini di cieli
"tersi". Valori simmetrici sono rappresentanti nei valori di durata
della insolazione, che mostra una forte tendenza in crescita sulle
zone appenniche dell'Italia (figura 4), ma anche incrementi in
termini di fino a 150 ore in piu' all'anno nel resto dell'Italia.
Ed ancora una volta si rileva come la Spagna e' in direzione opposta,
con una perdita di ore di durata di ore di sole.
Tutto questo per osservare che in molte parti d'Italia, anche
nel settentrione, la cattura della radiazione diffusa, dal 2000 ad
oggi, e' diventata sempre meno importante. Insomma, un clima sempre
piu' buono per il solare termodinamico.

In Europa, la zona piu' nuvolosa si trova sulle isole del Mare del
Nord, con una media di solo 2,4 ore di sole al giorno ovvero 840
ore all'anno. Poi segue la costa meridionale della Cina, con
Chongqing che riceve solo 1'050 ore di sole all'anno. Valori
simili si hanno nel Brasile meridionale, con 1'055 ore di sole
all'anno a São Joaquim. Seguono zone artiche (tundra siberiana),
e poi la Guinea Equatoriale con Malabo a solo 1'176 ore di sole
ogni anno. Lima in Peru' se la cava con solo 1'230 ore di sole,
insieme a Reykjavik in Islanda, e poi andando verso l'Antartide,
abbiamo Ushuaia in Argentina (Terra del Fuoco) con 1'280 ore.
E torniamo nell'lontano oriente con Taipei in Taiwan, con 1'405
ore di sole all'anno e solo dopo troviamo Edinburgo in Scozia,
con meno di 1'430 ore di sole all'anno. Ecco una tabella generale:

<https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_cities_by_sunshine_duration>

dove potete vedere molte citta' del Giappone nella fascia con meno
sole: Sapporo (1'740), Sendai (1'796), Tokio (1'877), Nagoya (2'092).
Per fare un confronto: Milano (1'915), Napoli (2'375), Roma (2'473),
Cagliari (2'726). Quindi si capisce l'interesse dei giapponesi per
la radiazione diffusa. che potrebbe interessare anche ai milanesi.
Notare che il riferimento mondiale (l'asticella) e' di 2'334 ore
di Sole all'anno. Quindi Napoli e' nella media mondiale, ma gia'
Roma e Cagliari sono ben piu' "solari".

Lo studio esamina la irradiazione globale (un dato facilmente
reperibile oggi per qualsiasi luogo della terra) e quella
diffusa e calcola la resa fotovoltaico delle due componenti.
A pagina 3 dello studio citato, abbiamo il caso di Tokio.
Tokio si trova ad una latitudine di 35,69 gradi (35 gradi e 41 primi).
Il contorno della figura 2 mostra che a Tokio la radiazione
diffusa non e' di particolare rilevanza e l'inclinazione ottimale
risulta essere vicino ai 35 gradi, come ci si aspetterebbe. E
cosi' vale per l'intera costa orientale del Giappone. Diversa e'
la situazione della costa occidentale, meno irradiata dal Sole.
Si arriva al caso estremo di una inclinazione ottimale di 20
gradi di Okinawa, nonostante che si trovi a 26,33 gradi di
latitudine (e quindi chiamerebbe un angolo di 26 gradi), eppure
la figura 4 a pagina 4 indica che e' meglio avere solo 20 gradi.

Per chi volesse fare ricerche, ecco gli acronimi da usare:

DNI = direct normal irradiance (irradiazione solare diretta)
DHI = diffuse horizontal irradiance (irradiazione diffusa)
GHI = global horizontal irradiance (irradiazione globale).

Attenzione a non confondere la radiazione diffusa con la
radiazione riflessa (reflected radiation) dal terreno.

I tre valori sono cosi' legati: GHI = DNI x cos(A) + DHI

dove A e' l'angolo dei raggi solari rispetto alla verticale.
Ovviamente se il modulo e' inclinato verso il Sole, esso
riceve il DNI totale, senza il taglio dato dal cos(A).
Il DHI invece e' massimo con il modulo posto in orrizontale.
Piu' a nord si va, e piu' si e' costretti a scegliere una
delle due (massimo DNI verso massimo DHI). All'equatore
invece, massimo DNI e massimo DHI si incontrano con la
stessa superficie orrizontale. Dove c'e' molto nuvolo, il
massimo DHI puo' diventare piu' importante del DNI. Dove
c'e' tanto cielo sereno, conta di piu' pigliare il massimo
DNI. Quindi, nell'Italia dei tanti giorni di Sole, non ha
senso cercare di massimizzare la DHI, perche' si perde ben
piu' in DNI. Dove invece e' spesso nuvoloso, si potrebbe
ottenere di piu' puntando sul massimizzare la cattura DHI
ovvero trovare quell'angolo di mezzo che piglia piu' (o
meglio, perde meno) DNI e piu' DHI insieme.

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