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Titolo: Produzione di un filare verticale bifacciale orientato da nord a sud


 
e il confronto tra Lipsia (Leipzig), Ferrara la nebbiosa
e Siracusa la tersa.
Il dato bifacciale si ottiene sommando la produzione
dell'orientamento est con quello ovest.
 
Per evitare il rischio di ricevere il dato dovuto
all'ombra di qualche edificio, non ho centrato su
Lipsia, ma un po' piu' a nord:  51.422 / 12.346
 
inclinazione 90°
orientamento 90° e -90°
 
Stesso discorso per Ferrara, un campo libero giusto
a nord: 44.866 / 11.622
 
Come a Siracusa, un campo libero giusto a sud, vicino
ad una aereoporto locale: 37.025 / 15.247
 
Ho lasciato la potenza proposta di 1 kW(p) e un 14%
di perdite di sistema, come la tecnologia silicio
cristallino e montaggio a terra.
 
Usiamo moduli bifacciali da 4 cm di spessore, 1 metro
di base e 2,1 metri di altezza. I moduli possono essere
fissati ai lati da pilastrini alti 2,5-2,8 metri onde
tenere il modulo sollevato da terra, per evitare che
l'erba crescendo faccia ombra alla parte bassa.
Ogni lato del modulo abbia una potenza di 200 watt picco
(400 watt di picco nominali totali, ma ovviamente non
accadra' mai che eroghino 400 watt, perche' mai la luce
solare sara' di pari intensita' ai due lati).
Quindi ci vogliono 5 moduli in verticale per fare 1 kW(p)
per lato. Supponendo circa 50 cm di ampiezza della
striscia di terreno occupata dai moduli, ne viene fuori
una occupazione di 0,5 x 5 = 2,5 m2 per ogni kW(p) nominale
su singolo lato del bifacciale.
 
Non credo saggio fare filari su filari, ma piuttosto
immagino recinzioni "nord-sud" sostituite con queste
"recinzioni fotovoltaiche", lungo i campi agricoli.
 
La distanza tra recinzione e recinizione, pari alla
larghezza di un "campo" dovrebbe ridurre praticamente
a zero l'interferenza tra filari con il sole basso (quando
il sole e' veramente cosi' basso da fare fare ombra
lunga svariate decine di metri, l'energia in arrivo e'
ormai trascurabile).
 
Un vantaggio della disposizione verticale e' che i moduli
non arrivano mai a temperature elevate, perche' evitano
di prendere i raggi del sole in ortogonale quando ha la
massima potenza e poi la disposizione in verticale agevola
al massimo il raffreddamento per convenzione (l'aria che
lambisce i moduli, scaldandosi sale liberamente e rapidamente
verso l'alto, asportando il calore). Quindi i moduli disposti
in verticale lavorano con buone efficienze, subendo solo
l'impatto della temperatura ambiente (se l'aria all'ombra
e' a 40°C ovviamente il modulo si scalda nonostante la
ventilazione).
 
Siete curiosi di leggere i dati ? Li sto calcolando.
 

 Siete curiosi di leggere i dati ? Li sto calcolando.
 
I primi dati sono sbalorditivi, piu' che interessanti (ma ricordate,
abbiamo un bifacciale paragonato ad un faccia singola inclinato
in modo ottimale). Se prescindiamo dal costo, cio' che ci
interessa e' la densita' di energia per terreno occupato.
 
Produzione annua totale in kW·h/anno per kW(p)
 
           bifacciale    faccia singola
          in verticale     ottimale
----------------------------------------------
Siracusa    1521,23        1599,85   (33°/-2°)
Ferrara     1281,39        1348,47   (37°/ 3°)
Lipsia      1066,03        1082,48   (40°/-2°)
 
Ma attenzione alla densita' di energia in kW·h/m2/anno
 
           bifacciale    faccia singola
          in verticale     ottimale
---------------------------------------
Siracusa     608            191
Ferrara      513            169
Lipsia       426            141
 
Chi si lamentava della occupazione di terreno ?
 
Ovviamente un modulo bifacciale costa di piu' di un modulo semplice.
Qualcuno mi fa la fatica di trovare dei prezzi ?
 
D'altra parte il prezzo del modulo non e' tutto, va aggiunto
il costo della installazione. E sospetto che la installazione
in verticale costa piu' o meno quanto quella ad inclinazione
ottimale. Se ad esempio, il costo installato e' per meta'
nel modulo e meta' nella installazione, e supponendo il
costo del bifacciale (mera ipotesi) esattamente il doppio
del faccia semplice, abbiamo:
 
indice costo totale bifacciale = 50 + 50 + 50 = 150
indice costo totale singola faccia = 50 + 50  = 100
 
quindi, nelle ipotesi fatte, 2 kW(p) bifacciale (che vale come 1 kW(p)
mono-facciale) costano solo un 50% in piu' di un monofacciale
installato. Ma attendo il prezzo reale dei moduli e mi procuro
l'incidenza dei costi di installazione (mi sbaglio oppure avevo
gia' messo fuori i numeri ?).
 
Ora vedo di esaminare la questione piu' pregnante: la curva
giornaliera di produzione del bifacciale. Quello del faccia
singola e' la solita "collina". Vediamo ...

 singola e' la solita "collina". Vediamo ...
 
Pensate alle batterie, mi raccomando :-)
 
Siracusa mese di gennaio:
 
ora monofaccia  90°      -90°  bifacciale  combinato
----------------------------------------------------
  07    0        0        0        0          0
  08  295.25     3.88   312.91   316.79     612.04
  09  495.02    11.10   311.90   323.00     818.02
  10  614.57    14.04   183.76   197.80     812.37
  11  663.40    11.99    30.71    42.70     706.10
  12  566.51   159.31    16.33   175.64     742.15
  13  485.75   316.76     9.38   326.14     811.89
  14  185.70   215.54     6.34   221.88     407.58
  15    0        0        0        0          0
 
monofaccia = modulo monofacciale diposto a 33° di inclinazione e
              -5° di orientamento
 
90° = modulo verticale orientato a 90°   (guarda a ovest)
-90° = modulo verticale orientato a -90° (guarda a est)
 
bifaciale = la somma delle produzione di 90° e -90°
 
combinato = combinando 1 kW(p) ottimale con un 1 kW(p)
             bifacciale (venduto come 2 kW(p), si badi bene)
 
Siracusa mese di luglio:
 
ora monofaccia  90°      -90°  bifacciale  combinato
----------------------------------------------------
  03    0        0        0        0          0
  04    5.3      1.1     23.74    24.84      30.14
  05   63.05    22.95   334.22   357.17     420.22
  06  219.54    35.84   524.16   560.00     779.54
  07  394.13    46.43   553.60   600.03     994.16
  08  537.90    49.78   512.41   562.19    1100.09
  09  642.71    48.25   405.14   453.39    1096.10
  10  692.14    53.41   237.08   290.49     982.63
  11  737.47    91.86    21.75   113.61     851.08
  12  680.09   278.13    49.81   327.94    1008.03
  13  615.13   445.90    32.60   478.50    1093.63
  14  493.06   569.24    24.66   593.90    1086.96
  15  309.74   582.16    36.14   618.30     928.04
  16  119.82   569.65    22.19   591.84     711.66
  17   33.65   411.80    13.46   425.26     458.91
  18    0        0        0        0          0
 
Interessante, vero ?
 
In un giorno di luglio, la combinazione di 1 kW(p)
monofaccia ad angolo ottimale con una coppia bifacciale,
1 kW(p)+1 kW(p), eroga una potenza relativamente
uniforme tra le 06:00 del mattino e le 16:00
(suppongo sia l'ora solare e non quella legale).
Siamo tra 711 watt minimi a 1100 watt massimi, ma la cosa
interessante e' che i massimi sono fuori dalle ore di
riposo meridiano, quando il grafico della domanda mostra un calo,
insomma, nella parte centrale della giornata, la curva
ottenuta dalla combinazione ricalca in modo interessante
la domanda.
 
Se invece prendiamo 2 kW(p) di moduli monofaccia, alle
ore 06:00 abbiamo solo 440 watt di erogazione e alle
16:00 non sono neanche 240 watt. Dobbiamo aspettare
alle 07:00 per vedere avvicinarsi agli 800 watt. E
la potenza scende sotto i 700 watt gia' alle 15:00.
In compenso ci troviamo un picco di quasi 1480 watt
alle 11:00. Insomma, alla rete tocca lavorare molto
con gli accumuli per compensare la variazione giornaliera
dei moduli monofaccia diposti in modo ottimale.
 
E' evidente che si risparmia molto in termini di batterie
con l'aggiunta dei moduli bifacciali disposti in verticale.
 
Scusate, ma mi serve tempo per calcolare Ferrara a Lipsia ...

 Scusate, ma mi serve tempo per calcolare Ferrara a Lipsia ...
 
Dovrai andare in Spagna :))
 
 
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