Dati di letteratura indicano che oggi i collettori fotovoltaici moderni hanno un rendimento medio intorno al 15%, con una prestazione più bassa nei pannelli in silicio amorfo, dove si parla di un rendimento del 9% circa, fino ad arrivare ai più costosi ed evoluti moduli in silicio monocristallino con un rendimento medio del 20% circa. Punte di valori fino al 23,5% sono presenti in offerte recenti dove il dato rientra tra le prestazioni garantite.
I più recenti pannelli fotovoltaici
bifacciali, basati invece su una cella bifacciale e una pellicola trasparente
sul retro, utilizzando sia la luce incidente sul lato anteriore che sul lato
posteriore, lascia attendere un rendimento fino al 30 %. Infine, nonostante la
possibilità di pannelli in perovskite sembrava produrre un generalizzato abbassamento
dei costi, ma con rendimenti intorno al 21,5%, si sono avuti recenti annunci
sui media che è stata raggiunta un’efficienza del 33,9% di una singola cella
fotovoltaica tandem, realizzata cioè in silicio e perovskite[1].
Miglioramenti della producibilità
potrebbero essere anche conseguiti con un più accurato orientamento dei
pannelli fotovoltaici. Ma questa via sembra più complessa di quanto si possa
pensare.
Come noto, la producibilità media
annua unitaria di un impianto fotovoltaico dipende innanzitutto dalla località
geografica in cui l’impianto è ubicato, ed è espressa in kWh/kW cioè in chilowattora producibili per ogni chilowatt
di potenza nominale dell’impianto. Con le tecnologie oggi disponibili, salvo
sistemi di concentrazione o ricerca, i valori qui sopra indicati nella
mappa UE/JRC devono essere considerati cautelativamente come la massima energia
estraibile (in kWh) da ogni kW di
potenza (di picco) installata.
Alle nostre latitudini, si assume
come pratica consuetudine che i moduli siano orientati esattamente a Sud e
inclinati di circa 30°-35° sull’orizzontale (l’inclinazione esatta, detta anche
“tilt”, dipende dalla latitudine geografica del sito dell’impianto).
Talvolta, anche gli inevitabili effetti
di ombreggiature su un sito determinato, potrebbero rendere opportuna qualche
verifica. Per il posizionamento ottimale
di grandi impianti fotovoltaici, si potrebbero fare vere e proprie campagne simulative preventive su pannelli di
prova, attrezzati con solarimetri, per rilevare misure di potenza su un lungo periodo di tempo e
ottimizzare i parametri di esposizione dei pannelli fotovoltaici. Oppure valutare
la convenienza di adottare impianti con inseguimento del punto di massima
potenza, che varia a seconda dell’ora del giorno, della stagione nonché delle luminosità
e altri parametri atmosferici, come nuvolosità, umidità, particelle in
sospensione, temperature, etc.. Ciò si traduce nella necessità di sistemi
complessi per variare in tempo reale gli angoli e quindi l’orientamento
spaziale dei pannelli. Sistemi che non
sempre risultano economicamente convenienti, anche perché le condizioni
ambientali sono mutevoli e non del tutto prevedibili. Così anche per i grandi
impianti si scende spesso a compromessi di mediazione.
La situazione non è molto diversa
per i medi e piccoli impianti, specie quelli per la produzione domestica, dove si
ricorre a pratiche consuetudinarie che conducono ad una installazione fissa che
entro certi limiti potrebbe anch’essa essere ottimizzata scegliendo angoli di
orientazione dei pannelli che variano almeno a seconda della posizione geografica
e delle condizioni locali del sito di installazione. In teoria, anche in questo
caso si potrebbero fare dei sopralluoghi sul sito di posizionamento dei
pannelli e con una misura di luminanza (lux) almeno verificare le producibilità
attese sopra riportate nella mappa, convertendo poi i lux rilevati in W/m2.
A questo scopo possono essere utili apparecchiature disponibili in commercio a
prezzi accessibili[1], o anche con smartphone dotati di applicazioni
reperibili su GooglePlay[2] che
permettono di rilevare misure di luminanza in lux e - trattandosi di luce solare – convertire tale
valore in W/m2 ricordando che :
Il lux (simbolo: lx) è l'unità di
illuminamento, o flusso luminoso per unità di superficie, nel Sistema
Internazionale di Unità (SI). È pari a un lumen per metro quadrato. In
fotometria viene utilizzato come misura dell'intensità, percepita dall'occhio
umano, della luce che colpisce o attraversa una superficie.
Non esiste una conversione
semplice, dipende dalla lunghezza d'onda o dal colore della luce. Tuttavia, per
il sole esiste una conversione approssimativa di 0,0079 W/m2 per
Lux. Ad esempio, per inserire i numeri: se leggiamo 75.000 Lux su un sensore
solare, convertiamo tale lettura in W/m2 come segue:
75.000×0,0079=590 W/m2.
In ogni caso si tratta di verifiche
che andrebbero eseguite su tempi lunghi, che richiedono dispendio di risorse e che sinora, non appaiono ancora molto
praticate, perché evidentemente il “gioco non vale la candela”.
