Quanto largo

Il seguente articolo è stato inviato dagli esperti di controllori di carica di Morningstar Corp e dagli esperti di progettazione di sistemi off-grid di SunWize Power and Battery. L'8 dicembre ospiteremo un webinar Morningstar sulle innovazioni degli inverter off-grid. Iscriviti qui per unirti a noi dal vivo o per guardare on-demand.

Il modulo solare di "grande formato" a 72 celle nominali da 24 V è stato un punto fermo nella progettazione di sistemi solari industriali e di altro tipo off-grid per diversi decenni. Per gran parte di questo tempo, le dimensioni delle celle e dei moduli sono aumentate. Sebbene storicamente questi aumenti siano stati lineari e incrementali, negli ultimi anni hanno subito un’accelerazione. Un fattore importante alla base di questa tendenza è il fatto che i progettisti solari residenziali e commerciali su scala industriale che utilizzano anche moduli a 72 celle necessitano di celle di dimensioni maggiori per aumentare la potenza totale in uscita del modulo solare.

Poiché aumentano la potenza in modo più economico, celle e moduli più grandi possono ospitare carichi maggiori e possono offrire una maggiore “autonomia” solare nelle regioni con luce solare più limitata (minore insolazione). Oltre al risparmio sui costi iniziali, la potenza extra di questi moduli più grandi può migliorare la salute della batteria nei siti off-grid producendo uno stato di carica medio della batteria (SOC) più elevato quando il carico utilizzato dal sistema non viene aumentato. Poiché le batterie sono spesso il componente più costoso di un sistema solare off-grid, ciò migliora notevolmente il ROI in termini di costi delle batterie e di tempo e impegno per sostituirle.

La tecnologia, la concorrenza e le economie di scala hanno fatto scendere i prezzi dei moduli nel corso degli anni, abbassando il costo per watt. I produttori di moduli hanno anche misurato Voc e Isc di questi moduli più grandi per aiutare i grandi progetti residenziali, commerciali e collegati alla rete su scala industriale a beneficiare della riduzione dei costi associati a quadri elettrici, scaffalature, fondamenta, cablaggio e installazione. Questi vantaggi superano qualsiasi conseguenza negativa che i moduli a celle di grandi dimensioni potrebbero avere su progetti di sistemi di grandi dimensioni collegati a griglia.

Tuttavia, è improbabile che la maggior parte dei sistemi off-grid, costituiti in genere da pochi moduli, ottengano gli stessi risparmi sui costi. Ciò significa che i moduli più grandi presentano le seguenti potenziali conseguenze negative per i progettisti off-grid:

Considerazioni sul peso del modulo. I moduli più pesanti possono aumentare i costi di trasporto e installazione, nonché le scaffalature necessarie. Gli aumenti di peso dei moduli possono anche influenzare le implementazioni perché OSHA e altre normative (e solo praticità) potrebbero richiedere due persone invece di una per sollevare moduli più grandi e pesanti in posizione. Sebbene i progetti collegati alla rete possano essere influenzati anche da moduli più pesanti, i progetti off-grid sono più sensibili ad essi perché spesso utilizzano meno installatori (a volte solo una persona) e i sistemi off-grid hanno maggiori probabilità di fare affidamento su montaggi e supporti che non sono così grandi e stabili come quelli associati ai grandi sistemi solari collegati alla rete su larga scala.

Effetti dell'area superficiale aumentati. I potenziali problemi qui coinvolgono aree con velocità del vento più elevate, forti nevicate e altro ancora. Ciò è particolarmente preoccupante per le telecomunicazioni mobili e le applicazioni di segnalazione/avviso del traffico, dove i sistemi modificati con nuovi moduli vengono spostati in nuove posizioni che potrebbero incontrare velocità del vento più elevate.

A causa della forte domanda da parte del settore dei servizi pubblici, la tendenza verso moduli più grandi continuerà. Poiché il mercato off-grid è molto più piccolo di quello solare collegato alla rete, è facile per i produttori di moduli trascurare le preoccupazioni relative ai progettisti di sistemi off-grid. Fortunatamente, nel lungo termine, poiché il prezzo di questi nuovi moduli più grandi continua a scendere, la tendenza dei moduli più grandi andrà a beneficio anche dei progettisti off-grid, a condizione che i progettisti identifichino, comprendano e si adattino di conseguenza per mitigare le potenziali conseguenze negative.

Nel breve periodo, tuttavia, i progettisti off-grid dovrebbero essere consapevoli delle potenziali insidie ​​dei moduli più grandi e assicurarsi di progettare i propri sistemi attorno ad essi. I cambiamenti nelle caratteristiche elettriche dei moduli di anno in anno, che prima erano piccoli e prevedibili, dovranno ora essere esaminati con maggiore attenzione.