Efficienza operativa e finanziaria nel settore dell'energia solare: come estendere la durata di vita dei parchi solari con una tecnologia intelligente

Efficienza operativa e finanziaria nel settore dell'energia solare: come estendere la durata di vita dei parchi solari con una tecnologia intelligente

Ogni investimento significativo ha la sua parte di rischio. E l'energia solare, leader tra le rinnovabili, non fa eccezione. La progettazione, l'implementazione e la manutenzione di un impianto solare pongono sfide operative e finanziarie che iniziano fin dalla prima fase e si protraggono per tutta la sua vita utile. Da un lato, se non si realizza un buon progetto prima della costruzione, il funzionamento dell'impianto energetico può essere compromesso. Dall'altro lato, se gli asset non sono protetti contro qualsiasi eventualità, come un temporale, il costo delle riparazioni può far lievitare i costi e rallentare il ritorno sull'investimento.

Il futuro della generazione di energia è indissolubilmente legato alle fonti rinnovabili, e questo è un fatto indiscutibile. L'aumento dei criteri di sostenibilità sia nella sfera pubblica che in quella privata e la necessità di accelerare la decarbonizzazione - la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili - dell'industria e della società sono strumenti essenziali per la transizione energetica, per generare meno emissioni nell'atmosfera.

Il fotovoltaico è anche il tipo di energia sostenibile che cresce di più ogni anno, anche in ambito domestico, attraverso l'installazione di pannelli solari sulle proprietà private che incoraggiano l'autoconsumo di elettricità. Con l'aumento degli investimenti nei parchi solari, pianificare nel dettaglio l'investimento iniziale e i costi derivanti dalla manutenzione e dalla sicurezza sono due aspetti fondamentali affinché il ritorno dell'investimento -ROI- sia rispettato nei tempi previsti.

Alcuni dati. Secondo l'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA), gli investimenti nelle energie rinnovabili sono quasi quadruplicati in 10 anni, passando da 171 a 439 miliardi di euro. Di quest'ultima cifra, 298 miliardi di dollari americani (298 miliardi di dollari europei) corrispondono agli investimenti nell'energia solare, il doppio rispetto alla seconda tecnologia più diffusa, l'energia eolica.

Energia solare: le sfide per il funzionamento dei parchi fotovoltaici

A causa delle loro caratteristiche uniche di ubicazione e dimensione (grandi spazi aperti) e dell'esborso economico per una tecnologia sensibile, i parchi solari devono affrontare diverse sfide nella ricerca di un funzionamento ottimale; sfide che devono essere affrontate già nelle prime fasi della loro progettazione.

Non effettuare uno studio adeguato delle caratteristiche del terreno o ignorarle del tutto prima di realizzare l'impianto di messa a terra ne pregiudica il funzionamento e l'efficienza. Oltre ai valori di resistività del terreno, un corretto impianto di messa a terra con connessioni durature avrà un impatto positivo sulla durata dell'impianto energetico e di tutti i componenti ad esso collegati.

Il costo della manutenzione di beni, pannelli solari e altri componenti elettronici vulnerabili agli sbalzi di tensione, siano essi causati da fenomeni atmosferici (tempeste elettriche) o da un malfunzionamento dell'impianto elettrico, nonché da possibili atti di vandalismo o sabotaggio, deve essere tenuto in considerazione sia in fase di progettazione che di esercizio. Il monitoraggio continuo dell'impianto aiuta quindi a prevenire queste eventualità.

Infine, ma non meno importante, le persone che lavorano nel funzionamento quotidiano di un parco solare devono essere protette da circostanze come un incendio causato da un fulmine o un cortocircuito.

Gestione di un parco solare: soluzioni intelligenti per il suo intero ciclo di vita

La forza del dipartimento di Ricerca e Sviluppo e l'impegno per la sostenibilità sono due pilastri fondamentali di Aplicaciones Tecnológicas S.A. Per proteggere gli investimenti futuri nel settore dell'energia solare, sia economici che ecologici, abbiamo sviluppato SMART EARTHING e SMART LIGHTNING, soluzioni intelligenti che beneficiano di un approccio diretto orientato all'Industria 4.0 che ricerca l'efficienza e la sicurezza attraverso tecnologie come IoT e AI.

Fase di progettazione

Nella progettazione di un parco solare, l'implementazione di un sistema di messa a terra ottimale influisce sulla futura efficienza operativa e finanziaria dell'intero impianto. Pertanto, per i progetti di impianti solari nelle fasi iniziali, Aplicaciones Tecnológicas S.A. offre:

Utilizzando il sistema GEOELECTRIC EARTHING METER, realizziamo uno studio geoelettrico per determinare la stratificazione e la resistività del terreno.

Servizio professionale di PROGETTI DI SISTEMI DI TERREMOTO 4.0 basato su standard internazionali e progettato con il software avanzato GMAT/PAST, che consente di determinare in modo oggettivo la soluzione ottimale.

Utilizzo di conduttori antifurto ed elettrodi specifici in base alle particolarità del terreno: elettrodi resistenti alla corrosione per terreni aggressivi, elettrodi speciali e/o anelli conduttori perimetrali per terreni altamente resistivi, ecc.

Connessioni durature tra i conduttori grazie alla saldatura esotermica Apliweld® Secure +. La saldatura alluminotermica consente di ottenere giunti perfetti che rimangono in ottime condizioni per tutta la durata dell'impianto, oltre a ridurre i costi e migliorare la sicurezza sul lavoro.

Il sistema di monitoraggio avanzato e continuo dello stato dell'impianto di messa a terra con SMART EARTHING MONITORING SYSTEM.

Fase operativa: monitoraggio continuo dell'impianto di messa a terra

I parchi solari in funzione devono funzionare alla massima capacità per adempiere alla loro missione: fornire energia pulita per contribuire a ridurre l'impronta di carbonio della fornitura di elettricità.

La soluzione SMART EARTHING MONITORING SYSTEM consente di gestire in modo efficiente i sistemi di messa a terra monitorando centralmente i sensori intelligenti distribuiti nell'impianto e trasmettendo e interpretando i dati attraverso la connettività IoT e l'intelligenza artificiale.

Questo monitoraggio consente di rilevare in tempo reale situazioni critiche per la sicurezza (disconnessioni da terra, furti, guasti o rotture accidentali) che richiedono interventi di manutenzione correttiva, ma fornisce anche dati per una manutenzione predittiva che ottimizza la vita utile degli asset collegati all'impianto di messa a terra. Tutto ciò si traduce in un significativo risparmio di costi, grazie alla semplificazione operativa e logistica dei processi di verifica.

Fase operativa: sicurezza contro le tempeste di fulmini

I parchi solari, come qualsiasi installazione all'aperto, sono soggetti alle intemperie, in particolare ai temporali. Se un fulmine colpisce direttamente un pannello solare, può causare danni significativi al pannello, sovraccaricare l'impianto elettrico e danneggiare componenti elettronici costosi come regolatori di carica e inverter. D'altra parte, un fulmine indiretto può causare una sovratensione che colpisce anche questi componenti.

Inoltre, qualsiasi fulmine può provocare un aumento della temperatura sulla superficie del pannello solare, che potrebbe causare crepe o rotture sia nel vetro che nelle celle solari.

Il portafoglio SMART LIGHTNING di Aplicaciones Tecnológicas S.A. di prodotti intelligenti per la sicurezza contro le tempeste di fulmini per i parchi solari funziona in tutte le fasi: protezione preventiva (rilevamento delle tempeste), protezione esterna contro i fulmini e protezione interna contro le sovratensioni.

ATSTORM® è un sistema avanzato di allerta temporali progettato per attivare e disattivare misure preventive temporanee per ridurre al minimo i rischi associati a potenziali fulmini. È dotato di una tecnologia a doppio rilevamento che misura il campo elettrostatico, che avverte della formazione di temporali, e il campo elettromagnetico, che avverte dell'avvicinarsi di temporali. Questo sistema di rilevamento dei temporali si basa su tecnologie IoT e algoritmi esperti per inviare ed elaborare in tempo reale i dati raccolti dai suoi sensori.

DAT CONTROLER® REMOTE è un parafulmine intelligente e avanzato, un riferimento nel segmento dei terminali aerei Early Streamer Emission (ESE). DAT CONTROLER® REMOTE è un dispositivo con autodiagnosi e comunicazione via IoT (Internet of Things) del risultato per garantire il corretto funzionamento dell'apparecchiatura da remoto. Inoltre, questo parafulmine consente l'autocontrollo quotidiano del suo stato, senza la necessità di smontarlo o di utilizzare mezzi di sollevamento ausiliari.

SMART LIGHTNING LOGGER monitora continuamente l'attività elettrica nelle calate degli SPCR in cui è installato. Quando si verifica un fulmine, il dispositivo raccoglie tutte le informazioni sulla corrente di fulmine e le invia via IoT per determinare l'urgenza della riparazione o per gestire la richiesta di risarcimento con un assicuratore.

Protezione contro le sovratensioni transitorie con la gamma di limitatori di sovratensione ATPV (Tipo I, II e III) che proteggono gli elementi elettronici sensibili ed esposti come inverter, quadri elettrici e linee dati.

Se desiderate ricevere maggiori informazioni sui progressi in termini di sicurezza e di risparmio economico offerti dai nostri dispositivi, potete contattarci tramite questo link.

È inoltre possibile partecipare a uno dei nostri webinar gratuiti sulle soluzioni intelligenti per il settore fotovoltaico tramite questo link.