Innovazione nel fotovoltaico: come i sistemi di monitoraggio stanno ottimizzando l’efficienza energetica
Negli ultimi dieci anni, il settore fotovoltaico ha registrato un’accelerazione senza precedenti; tuttavia, l’aumento della potenza installata di un impianto fotovoltaico non sempre si traduce in pari efficienza operativa:
le perdite legate a malfunzionamenti, soiling e fotodegradazione possono ridurre fino al 5–10 % della produzione attesa in un anno¹.
Nel mondo dell’energia solare, l’efficienza è tutto. Ogni kilowatt prodotto conta, e ogni perdita è un’opportunità mancata.
In questo scenario, i sistemi di monitoraggio per impianti fotovoltaici stanno emergendo come strumenti indispensabili per aziende che puntano alla sostenibilità energetica, all’ottimizzazione impianti e ad avere un vantaggio competitivo sul lungo periodo.
Questo articolo ti guiderà attraverso il funzionamento, i vantaggi, le criticità e le prospettive future del monitoraggio impianti fotovoltaici, spiegando in termini accessibili come questa tecnologia può ottimizzare le performance energetiche, ridurre i costi operativi e allungare la vita degli impianti.
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01. Evoluzione del monitoraggio: dal controllo correttivo alla manutenzione predittiva
Se parliamo di monitoraggio dobbiamo chiarire che al giorno d’oggi non si tratta più di un “plus”, ma di un requisito fondamentale per garantire continuità, efficienza energetica e ritorni economici.
La transizione dal monitoraggio “meccanico” (ispezioni visive periodiche) a sistemi digitali avanzati ha avuto diverse tappe come illustrato nello studio di pubblicato da Science Direct
Prima dell’avvento dei sistemi intelligenti di monitoraggio:
- Gli interventi erano per lo più correttivi, attivati solo dopo evidenti cali di performance o guasti;
- L’identificazione dei problemi era spesso lenta e costosa, con sopralluoghi fisici e tempi di fermo impianto;
- Le decisioni si basavano su pochi dati e osservazioni generali raccolte da data loggers e inviati su portali web dedicati che nel migliore dei casi li aggregavano per superare la dipendenza da un solo costruttore, non su analisi puntuali.
Oggi:
- IoT e sensori intelligenti: l’integrazione di sensori di temperatura, irraggiamento, soiling e tutto quello che fa parte dell’impiantistica fotovoltaica, consente di raccogliere dati in tempo reale con granularità mai vista prima;
- Grazie alla raccolta massiva di dati in tempo reale, è possibile prevenire anomalie prima che compromettano l’impianto, ad esempio tramite piattaforme dedicate;
- La manutenzione predittiva, ovvero quella che identifica trend basandosi sui dati, consente di pianificare in anticipo gli interventi, ottimizzando tempi e risorse;
- La disponibilità di dashboard intuitive migliora l’accessibilità alle informazioni anche per chi non ha competenze tecniche.
02. Architettura di un sistema di monitoraggio di un impianto fotovoltaico
Un moderno sistema di monitoraggio fotovoltaico è composto da due macro-componenti:
Hardware:
- Una centralina di controllo installata nei pressi dell’impianto;
- Sensori ambientali e IoT: misurano parametri critici (tensione, corrente, temperatura, irraggiamento, vento) direttamente sui moduli o sugli inverter;
- Connessioni dirette con l’inverter.
Software:
- Raccolta, aggregazione e analisi locale dei dati grezzi provenienti dalla centralina, per segnalazioni pima della comunicazione cloud;
- Archiviazione cloud scalabile e algoritmi di machine learning per trend analysis di Big Data, per predizione di guasti e ottimizzazione impianti;
- Interfacce web o app per smartphone che forniscono KPI personalizzabili, visualizzazioni grafiche, notifiche e persino controllo remoto dell’impianto.
Questi sistemi rilevano parametri come: produzione, tensione, stato degli inverter, dati ambientali e molto altro per una visione d’insieme dell’impianto completa.
Nonostante l’efficacia, la dipendenza da connettività stabili e la sicurezza informatica rappresentano due criticità da non sottovalutare: attacchi DDoS o compromissione dei dati possono invalidare l’intero processo decisionale, come è stato analizzato da uno studio pubblicato su Pub Med Central.
03. Vantaggi del monitoraggio per l’impianto fotovoltaico
♦ Ottimizzazione delle performance.
L’impianto lavora il più possibile nelle migliori condizioni andando ad intervenire ad esempio su:
♦ Soiling e ostruzioni
Ovvero polvere, foglie o neve, responsabili di perdite che sfiorano il 30 % in ambienti polari.
♦ Mismatch tra moduli
Ovvero disallineamenti di corrente-tensione tra pannelli collegati in serie, individuabili grazie ai sensori di modulo.
♦ Sbalzi di temperatura
che danno vita a hotspot e degrado termico che riducono la vita utile dei moduli.
♦ Riduzione dei costi operativi.
Meno interventi sul campo vuol dire maggior risparmio, nel pratico:
- Pianificando la manutenzione quando veramente è necessaria senza dover pagare la chiamata di controllo.
- Riducendo drasticamente i fermi impianti per inefficienze.
♦ Controllo in tempo reale. Accessibili ovunque ci si trovi:
- Tramite dashboards accessibili da smartphone e desktop, è possibile confrontare dati reali e teorici per correggere le eventuali deviazioni.
- In presenza di sistemi di accumulo permette di massimizzare l’autoconsumo e ottenere un trade migliore sul mercato per il surplus energetico.
♦ Miglioramento della sostenibilità:
verifica dell’effettiva quantità di energia prodotta, consumata e immessa in rete.
04. Le Criticità della manutenzione predittiva
Gli studi in merito più recenti, come su Research Gate così come il già citato su Science Direct, dimostrano che un monitoraggio continuo può migliorare la resa energetica fino al 3–5 % annuo, traducendosi in un incremento di ricavi significativo in un impianto fotovoltaico di medie e grandi dimensioni.
Ma ogni innovazione tecnologica porta una maggiore complessità e con essa altre problematiche da mettere in conto, ad esempio:
- I sistemi di monitoraggio più avanzati possono essere costosi per impianti di piccola scala, non solo per installazione, ma anche alimentazione, manutenzione.
- Richiedono competenze minime per essere interpretati correttamente, sia a livello di gestione che di protocolli.
- Alcune piattaforme gratuite dei produttori possono essere limitate rispetto a software professionali di terze parti.
Diventano indispensabili connettività e sicurezza informatica.
05. Ma quindi monitorare conviene davvero?
L’adozione di un sistema di monitoraggio impianti fotovoltaici per le aziende non è più una scelta opzionale, ma una necessità per rimanere competitivi. I benefici superano di gran lunga le criticità, soprattutto in un contesto in cui l’energia solare rappresenta una leva strategica di innovazione, sostenibilità e risparmio energetico.
A tal proposito, dopo la lettura di questo articolo, rimandiamo ad un precedente approfondimento su quali interventi siano più incisivi nel risparmio energetico per le aziende.
Per un approccio critico diventa quindi essenziale affidarsi a professionisti che sappiano indirizzare tramite la giusta strategia così che:
- anche le criticità diventino gestibili nel medio-lungo periodo grazie al ritorno sull’investimento (ROI);
- la manutenzione predittiva e l’analisi costante consentano di prolungare la vita utile dell’impianto.
