Orientare correttamente i pannelli solari significa regolarne l'inclinazione e la direzione in base alla posizione di installazione e ai modelli meteorologici dominanti nella zona. Intorno all'equatore, un angolo piuttosto piatto, tra 5 e 15 gradi, dà i migliori risultati poiché il sole rimane alto per gran parte dell'anno. Le cose cambiano notevolmente quando ci si sposta a nord dei 35 gradi di latitudine. Località come la Scandinavia richiedono angoli molto più ripidi, circa da 40 a 50 gradi, per catturare la preziosa luce solare invernale che arriva con raggi molto bassi. Nei deserti caldi, un’inclinazione di 5-10 gradi superiore alla latitudine effettiva aiuta i pannelli a pulirsi meglio dopo le rare piogge e riduce l'accumulo di sabbia. Anche nelle regioni montuose si ottengono benefici significativi con un'inclinazione di circa 50 gradi, riducendo l'accumulo di neve e aumentando effettivamente la produzione energetica invernale di quasi un terzo rispetto agli impianti tradizionali. Per quanto riguarda l'ombreggiamento, non esiste una soluzione universale. Nelle città europee si utilizzano tipicamente modelli 3D dettagliati per determinare come gli edifici ostacolano la luce solare, mentre nel Sud-Est asiatico l'attenzione è maggiormente rivolta alla realizzazione di sistemi di montaggio sufficientemente resistenti da sopportare alberi cadenti durante i tifoni.
Per quanto riguarda la sicurezza elettrica negli impianti solari in tutto il mondo, è assolutamente essenziale rispettare i requisiti locali delle reti elettriche. In Europa, lo standard IEC 60364-7-712 stabilisce le regole per i circuiti in corrente alternata e richiede quei dispositivi differenziali (RCD) così noti a tutti noi. Nel frattempo, in Nord America, la maggior parte degli impianti solari commerciali utilizza connettori certificati UL 6703 come scelta principale. Il Consiglio di Cooperazione del Golfo (GCC) va oltre, richiedendo cablaggi in corrente continua con isolamento doppio e classificati per temperature fino a 90 gradi Celsius, per resistere alle condizioni estreme del deserto. Il mancato rispetto di queste linee guida comporta circa il 17% di problemi in più sul campo nei progetti mediorientali, secondo i rapporti operativi. Per i paesi dell'ASEAN che affrontano climi tropicali, vi è una considerazione completamente diversa. Le loro normative richiedono canaline impermeabili con raggio di curvatura pari almeno a sei volte il diametro, per resistere alla corrosione durante la stagione dei monsoni. Anche i metodi di messa a terra variano notevolmente tra le diverse regioni. L'IEC raccomanda conduttori in rame da 10 millimetri quadrati interrati a mezzo metro sotto terra, mentre gli impianti conformi agli standard UL si basano tipicamente su picchetti di messa a terra infissi nel terreno, con una resistenza inferiore ai 25 ohm. Quando gli ingegneri non allineano correttamente questi diversi standard a livello transfrontaliero, gli impianti tendono a spegnersi inaspettatamente. I dati del settore del 2023 mostrano che ciò accade all'incirca in un progetto solare commerciale su quattro realizzato oltre confine. Per questo motivo, è fondamentale collaborare con ingegneri che comprendono i requisiti specifici delle singole regioni, per garantire il successo dei progetti internazionali.
Installare sistemi solari in tutto il mondo richiede una comprensione delle variazioni normative da un luogo all'altro. In Europa, l'Unione Europea impone regole rigorose riguardo alla marcatura CE attraverso la sua Direttiva Bassa Tensione, il che significa sottoporsi a test di sicurezza completi e preparare svariati documenti tecnici. Anche i paesi del Consiglio di Cooperazione del Golfo hanno i propri requisiti, richiedendo verifiche di conformità GSO con tolleranze di tensione molto strette. Nel frattempo, i paesi del Sud-est asiatico collaborano attraverso l'Accordo ASEAN EEHS per stabilire standard comuni in materia di efficienza energetica tra i dieci stati membri. Quando le aziende commettono errori in questi requisiti, i progetti spesso subiscono ritardi compresi tra le sei e le otto settimane, oltre al rischio di dover pagare multe superiori ai cinquantamila dollari per ogni infrazione nelle aree regolamentate. Gli installatori più attenti tengono traccia in tempo reale di tutte le loro certificazioni, sapendo esattamente quali documenti sono necessari in ogni luogo.
Quando i sistemi sono dimensionati in modo errato, ciò incide negativamente sul rendimento dell'investimento, crea problemi di affidabilità e può persino causare difficoltà nell'ottenere l'approvazione normativa. Scegliere un sistema troppo grande significa spendere più denaro inizialmente senza ottenere risultati significativamente migliori in termini di risparmio energetico. Al contrario, optare per un sistema troppo piccolo sottopone a maggiore sollecitazione i componenti e provoca perdite di ricavi quando le operazioni devono essere ridotte o interrotte completamente. L'analisi di quanto accaduto in 127 diverse installazioni commerciali rivela schemi interessanti in base alla localizzazione. Ad esempio, le località in climi tropicali necessitavano di circa il 15 percento di capacità in meno a causa delle problematiche legate al calore, mentre le installazioni in regioni più fresche potevano gestire rapporti DC-AC più elevati, a volte raggiungendo valori intorno a 1,25 a 1. Si consideri come esempio un'azienda tessile in Thailandia: ha ridotto il proprio fermo macchina di quasi la metà dopo aver sostituito gli inverter vecchi, che si guastavano frequentemente durante le forti piogge e l'elevata umidità delle stagioni dei monsoni. Tuttavia, individuare la giusta dimensione non riguarda soltanto i numeri; diversi altri fattori entrano in gioco per garantire che il sistema funzioni correttamente nel tempo.
Le installazioni fotovoltaiche offrono generalmente prestazioni ottimali quando il rapporto tra potenza in corrente continua (DC) e potenza in corrente alternata (AC) si attesta intorno a 1,2-1,35, garantendo un'uscita massima anno dopo anno indipendentemente dalla posizione geografica. Questo punto ideale bilancia le fastidiose perdite per ritaglio con quanto accade quando gli inverter non vengono utilizzati al massimo della loro capacità. Nei sistemi fuori rete, sincronizzare correttamente batterie e inverter diventa assolutamente fondamentale, soprattutto se devono alimentare apparecchiature mediche sensibili che richiedono un'alimentazione stabile con fluttuazioni di tensione non superiori al ±2%. Abbiamo osservato risultati impressionanti da sistemi ibridi in aree con reti elettriche instabili, che raggiungono quasi il 99,7% di affidabilità grazie a inverter avanzati in grado di passare da una modalità all'altra in meno di dieci millisecondi. Quando si analizza come sfruttare al meglio questi sistemi, è necessario prendere attentamente in considerazione diversi fattori tra cui...
Un hardware adeguatamente abbinato estende la durata delle apparecchiature del 35%, secondo dati operativi multisettoriali—garantendo al contempo la conformità alle normative locali della rete
Il successo a lungo termine dei progetti solari in tutto il mondo dipende realmente da quanto bene integriamo le soluzioni di accumulo e da come le manteniamo rispetto a qualsiasi condizione naturale presente a livello locale. Le batterie tendono a deteriorarsi più rapidamente in luoghi come deserti caldi o regioni tropicali umide. Senza un adeguato raffreddamento, possono perdere quasi la metà della loro capacità utile già entro dieci anni. Anche i costi di manutenzione aumentano notevolmente in ambienti difficili rispetto a zone più miti, come indicato nell'analisi settoriale sullo stoccaggio a batteria dello scorso anno. Per affrontare queste sfide, la maggior parte degli operatori segue oggi un approccio in due fasi. Primo, sensori intelligenti monitorano costantemente problemi relativi ai livelli di carica e agli sbalzi di temperatura. Poi, le squadre di manutenzione adattano i propri programmi di lavoro in base a ciò che accade in ciascuna località: puliscono più spesso quando c'è molta polvere, sostituiscono i componenti prima del previsto se l'aria salmastra è corrosiva, oppure si adeguano durante le stagioni delle forti piogge. Le batterie in contenitori facilitano il trasporto tra i paesi e riducono i tempi di attesa per le riparazioni. Alcuni recenti studi pubblicati su Scientific Reports confermano che l'uso dell'intelligenza artificiale per prevedere i problemi prima che si verifichino riduce effettivamente i guasti di circa il 18 percento nei sistemi energetici misti. Questo aiuta le grandi aziende a mantenere i propri impianti solari operativi in modo affidabile per anni. Nuove tecnologie, come materiali speciali in grado di assorbire passivamente le variazioni termiche, insieme alla ricerca di nuove applicazioni per le batterie al termine del loro ciclo di vita iniziale, contribuiscono ad allungare la durata di questi sistemi, consentendo nel tempo un risparmio economico.
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