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Come si calcola la resa fotovoltaica?

Come autarc calcola la resa solare ora per ora con i dati meteo PVGIS e l'ombreggiamento della Sua pianificazione.

Scritto da Admin

La resa fotovoltaica indica quanta energia elettrica produce il Suo impianto fotovoltaico in un anno.

autarc la calcola per ogni ora dell'anno – in base a posizione, meteo, orientamento, inclinazione e potenza installata dei moduli, oltre all'ombreggiamento dovuto al terreno e agli oggetti.

Questi valori orari confluiscono direttamente nella simulazione del sistema, dove determinano autoconsumo, carica della batteria e immissione in rete.

Il calcolo con PVGIS

La base è PVGIS, il sistema informativo fotovoltaico del Centro comune di ricerca della Commissione europea. Per le coordinate del Suo progetto, PVGIS fornisce l'irraggiamento e la temperatura per ogni ora dell'anno.

autarc ne ricava la resa in questo modo:

  1. Raggruppare i moduli: tutti i moduli con la stessa inclinazione e lo stesso orientamento vengono riuniti in un campo – ad es. il lato est e il lato ovest di un tetto a due falde diventano due campi. La potenza di un campo è la somma dei Pmax (STC) dei suoi moduli.

  2. Irraggiamento per ora: per ogni campo PVGIS determina quanta luce solare colpisce in ogni ora la superficie inclinata dei moduli – separando la radiazione diretta da quella diffusa.

  3. Resa per ora: dall'irraggiamento e dalla temperatura PVGIS calcola la resa dei moduli in silicio cristallino. I moduli caldi producono meno di quelli freddi.

  4. Perdite di sistema: vengono detratte le perdite di inverter, cavi, disallineamento dei moduli e sporcizia – di default il 14 %. Può modificare il valore in Impostazioni > Prodotti > Pianificazione fotovoltaica.

  5. Ombreggiamento: PVGIS considera automaticamente l'ombreggiamento dovuto al terreno (orizzonte). In più autarc calcola l'ombreggiamento dovuto agli oggetti della Sua pianificazione (vedi sotto).

  6. Resa annua: la somma di tutti i valori orari dà la resa mensile e annua che vede nella pianificazione fotovoltaica in Produzione.

Come dati meteo PVGIS utilizza in Europa e in Africa dati satellitari (SARAH-3), al di fuori di quest'area dati meteo globali (ERA5). Tutti i valori si riferiscono all'anno di riferimento 2023.

Ombreggiamento dovuto agli oggetti

Alberi, camini, edifici vicini e altri oggetti proiettano ombre sui moduli nel corso della giornata. Perché autarc calcoli questo ombreggiamento:

  1. Rappresenti l'ambiente circostante – in uno o più di questi modi:

    • Disegni gli oggetti nella pianificazione fotovoltaica, ad es. Albero, Camino, Recinzione, Facciata o Pensilina.

    • Attivi Terreno 3D sulla mappa 2D. Colline, edifici vicini e alberi dai dati del terreno proiettano quindi anch'essi ombre.

    • Pianifichi su un modello 3D (Pianifica su un modello 3D), ad es. da riprese con drone. Tutto ciò che è contenuto nel modello viene considerato come fonte d'ombra.

  2. In Ombreggiamento attivi la Simulazione di ombreggiamento.

  3. Attenda che Calcolo dell'ombreggiamento… sia terminato.

autarc calcola quindi, per ogni posizione del sole nel corso dell'anno, quale parte di ciascun modulo si trova in ombra. Un'ombra toglie solo la radiazione diretta – la luce diffusa del cielo raggiunge comunque il modulo. La resa viene quindi ridotta ora per ora della quota ombreggiata della radiazione diretta.

Nella pianificazione vede subito il risultato:

  • Ombreggiamento dei pannelli: ogni modulo è colorato in base alla quota dell'anno che trascorre in ombra.

  • Mappa di ombreggiatura: mostra quali zone del tetto sono ombreggiate e in che misura.

  • Oggetti ombreggianti: mostra per ogni oggetto quanta resa si guadagnerebbe rimuovendolo (Rimuoverlo farebbe guadagnare).

Il Report di ombreggiamento dettagliato, con le perdite per campo e per oggetto, si trova nella Documentazione tecnica del progetto.

Potenza, orientamento e inclinazione

La potenza installata del Suo impianto deriva dai moduli:

Potenza di picco dell'impianto (kWp) = 
numero di moduli × potenza del modulo (Pmax (STC))

Orientamento e inclinazione determinano quanta luce solare raggiunge i moduli. In Italia un orientamento a sud con un'inclinazione di circa 30–35° dà la resa annua più alta. I tetti esposti a est e a ovest producono un po' meno nel corso dell'anno, ma distribuiscono di più la resa tra mattina e sera – il che può aumentare l'autoconsumo.

Rese tipiche in Italia rispetto all'ottimo (sud, 35°, circa 1.490 kWh/kWp all'anno):

Orientamento

Inclinazione

Resa

Sud

30°

99 %

Sud-est / sud-ovest

30°

93–94 %

Est / ovest

30°

79–81 %

Tetto piano

0°

84 %

Nord

30°

55 %

Facciata esposta a sud

90°

67 %

I valori sono medie PVGIS per una località nell'Italia centrale (Roma), senza ombreggiamento dovuto agli oggetti. Per il Suo progetto autarc calcola la resa esattamente per la Sua posizione.

PVGIS calcola questo effetto per ogni campo in base alla posizione effettiva del sole in ogni ora. Non servono fattori di correzione forfettari.

Domande frequenti

Perché la resa differisce da quella di altri strumenti?

Ogni strumento utilizza propri dati meteo, modelli dei moduli e ipotesi sulle perdite. autarc utilizza i valori orari di PVGIS con le Sue perdite di sistema (di default il 14 %) e l'ombreggiamento della Sua pianificazione. Differenze di qualche punto percentuale sono quindi normali.

Anche il meteo varia: lo stesso impianto produce quantità diverse di energia da un anno all'altro. A Roma, secondo PVGIS, un impianto esposto a sud ha prodotto tra il 2014 e il 2023 tra circa 1.410 e 1.570 kWh/kWp – cioè circa ±5 % rispetto alla media. autarc utilizza l'anno di riferimento 2023, leggermente al di sotto della media pluriennale. Gli strumenti che usano un altro anno o una media pluriennale arrivano quindi a valori un po' diversi.

L'ombreggiamento è sempre incluso?

L'ombreggiamento dovuto al terreno è sempre incluso. Quello dovuto agli oggetti solo se la Simulazione di ombreggiamento è attiva. Se è disattivata, autarc calcola senza ombreggiamento degli oggetti.

Come viene calcolato un impianto configurato per valori?

Se non vuole disegnare un impianto – ad es. un impianto fotovoltaico esistente nella scheda Attuale –, scelga Configura per valori quando crea la pianificazione fotovoltaica. Per ogni Campo FV inserisca Dimensione dell'impianto (kWp), Orientamento (bussola °) e Inclinazione (°), se necessario anche la Disposizione Su due lati (est-ovest) e le Perdite per ombreggiamento (%). La resa viene calcolata ora per ora con PVGIS, come per una pianificazione disegnata. Le Perdite per ombreggiamento (%) vengono detratte in modo uniforme da ogni intervallo. Il Modulo FV selezionato serve solo per l'offerta e la presentazione e non influisce sulla resa.

Cosa succede se PVGIS non è raggiungibile?

In questo caso autarc stima temporaneamente la resa in modo semplificato: potenza × resa specifica di riferimento per la Sua zona (kWh/kWp) × fattore di correzione per orientamento e inclinazione. Non appena PVGIS è di nuovo raggiungibile, autarc ricalcola la resa.

Se ha richieste o feedback, ci contatti pure.

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