Fotovoltaico — monitoraggio impianti
Un impianto che rende meno non si ferma. Rende meno e basta.
powerPV legge l’impianto in continuo e confronta ogni giorno quello che ha prodotto con quello che l’irraggiamento di quel giorno consentiva. Quando i due numeri si separano, lo sapete quel mese — non a consuntivo.
Perché serve leggerlo
Il guasto che costa di più è quello che non spegne niente.
Un blocco totale lo notano tutti. Il problema è l’altro: la perdita che continua a produrre, solo un po’ meno, per mesi.
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Nessuno vi avvisa
Una stringa che si apre, un inverter che si è bloccato la notte e ha ripreso da solo, un diodo che perde: l’impianto continua a immettere in rete. Non suona niente e il contatore gira lo stesso.
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La norma misura, non diagnostica
Le verifiche previste per misurare l’efficienza dicono se l’impianto rispetta i parametri. Non dicono quale modulo ha un hot spot, né in quale sottocampo si sta perdendo corrente.
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Il confronto tra anni non assolve nessuno
Rispetto all’anno scorso avete prodotto meno. È stata un’annata più chiusa o l’impianto è invecchiato più del dovuto? Senza l’irraggiamento misurato sul posto, la domanda resta aperta.
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A campione, il calo si media via
Un rilievo mensile trova una media. Il pomeriggio in cui la produzione è crollata per due ore rientra nella media e sparisce: era proprio quello il dato.
Il prospetto
Un numero solo, letto contro la sua soglia.
La domanda che un proprietario si fa ogni mattina è una: l’impianto sta rendendo quello che oggi poteva rendere? Il performance ratio risponde tenendo conto del sole che c’era davvero, e le barre orarie dicono anche in che momento della giornata la risposta cambia.
- Energia prodotta oggi 3140 kWh
- Energia consumata 318 kWh
- Irraggiamento 612 W/m²
- Temperatura moduli 38,6 °C
- Temperatura ambiente 24,2 °C
P.R. orario
Alba 07:18 Tramonto 17:34 Ultimo dato dal campo 17:05
powerPV Il cruscotto, come si presenta davvero
Il riassunto delle prestazioni dell’impianto sulla piattaforma powerPV. Gli stessi dati del prospetto qui sopra — energia, irraggiamento, temperature, performance ratio giornaliero e orario — su un impianto in esercizio. I valori di ricavo sono stati rimossi: non sono nostri da pubblicare.
powerPV
Tre strati: quello che sta in campo, quello che calcola, quello che guardate.
powerPV è un sistema di analisi e controllo per impianti fotovoltaici. Non è un display attaccato all’inverter: è una catena che parte dai segnali di campo e arriva a un prospetto consultabile da qualsiasi parte.
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In campo
Controllori programmabili con le espansioni necessarie a dialogare con i nodi digitali dell’impianto: inverter, cassette di stringa, sensori intelligenti. Le temperature — ambiente, modulo, vano tecnico — arrivano da trasduttori 4-20 mA e vengono digitalizzate. Sopra il megawatt di picco i controllori sono più di uno e parlano fra loro su una rete locale, generalmente in fibra.
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Acquisizione
I dati si prelevano alla massima frequenza che il bus consente, si mediano e si spediscono a un server centrale. Il campo non deve restare in linea perché il dato arrivi: si accumula in locale e parte quando può.
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Consultazione
Un servizio web: dati di funzionamento e storico, in qualsiasi momento e da qualsiasi postazione. Le credenziali hanno profili distinti, così chi gestisce l’impianto e chi lo possiede vedono ciò che gli serve senza vedere il resto.
Che cosa legge
Le grandezze che, messe insieme, spiegano una giornata.
Ogni curva da sola dice poco. È il confronto fra loro — e con gli stessi giorni della settimana prima — a rendere evidente dove si è perso.
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Inverter
Tensioni di ingresso e di uscita, correnti, temperatura, allarmi. Un grafico interattivo permette di isolare una curva, confrontare più inverter fra loro e sovrapporre i giorni precedenti. Sugli impianti grandi l’energia si può prendere da un contatore di riscontro, più preciso dell’inverter.
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Stringhe
Corrente misurata dalle cassette di stringa, con rappresentazione ogni quindici minuti. La selezione è su tre livelli: una sola cassetta, tutte quelle di un sottocampo, o la media di tutte. Una cassetta che si comporta male salta subito all’occhio.
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Integrazione giornaliera
Integrando la corrente significativa nell’arco dell’intera giornata emergono le perdite locali che sul singolo istante non si vedono: non un guasto, un rendimento che vale qualche punto in meno di quello dei suoi vicini.
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Contatori ed energia reattiva
Contatori generali e di riscontro; una sezione dedicata alle energie reattive prodotte, che non compaiono sulla bolletta della vendita ma su quella del distributore.
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Sensori ambientali
Irraggiamento, temperatura dei moduli e dell’ambiente, temperatura dei vani tecnici, vento. Senza l’irraggiamento misurato sul posto, il performance ratio è una stima; con quello, è una misura.
powerPV Inverter e stringhe, sulla piattaforma
A sinistra le curve di un singolo inverter in una giornata: potenza DC e AC, tensione, corrente e temperatura sullo stesso grafico. A destra le correnti delle quattordici stringhe di una cassetta, ogni quindici minuti — è così che una stringa che si comporta male salta all’occhio.
Performance ratio
Quanto ha reso, rispetto a quanto poteva rendere.
Le prestazioni si misurano secondo la CEI 82-25. Non è un rapporto fra due numeri grezzi: prima di confrontarli il calcolo tiene conto di tutto quello che, in quel giorno e in quel sito, cambiava il risultato.
- Atteso
- Misurato
- Scostamento
La curva attesa contro quella misurata. La lettura continua rende visibile il calo del pomeriggio; un campionamento lo avrebbe mediato via.
Di che cosa tiene conto il calcolo
- 1 Orari esatti di alba e tramonto
- 2 Invecchiamento annuale dell’impianto
- 3 Irraggiamento diretto e diffuso
- 4 Inclinazione dei pannelli
- 5 Fascia oraria
- 6 Irraggiamento medio mensile
Il grafico mostra l’andamento giornaliero e il decadimento progressivo dell’efficienza a partire dalla data di attivazione. È la curva che serve per distinguere l’invecchiamento fisiologico da un problema.
powerPV Il performance ratio, giorno per giorno
Il performance ratio calcolato secondo la CEI 82-25, con gli orari di alba e tramonto e l’intensità di irraggiamento rispetto alla media mensile. Le barre sono il rapporto ora per ora: la stessa lettura che il prospetto qui sopra riassume in un numero.
Report e allarmi
Il sistema vi scrive. Non aspettate che qualcuno guardi.
Il monitoraggio ha senso se produce una decisione. Per questo il sistema manda, segnala e riepiloga, invece di limitarsi a raccogliere.
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Report giornaliero
Ogni giorno un’email con l’energia prodotta e quella dei giorni precedenti, per il confronto immediato. Se qualcosa è cambiato, si vede la mattina dopo.
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Alert automatico
In caso di anomalia o di blocco, un avviso indica il tipo di malfunzionamento e il dispositivo coinvolto: si esce sapendo già cosa si va a fare.
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Registro notifiche
Tutte le segnalazioni in ordine cronologico, separate fra rientrate e ancora attive. Con lo storico davanti, un guasto che torna ogni tre settimane smette di sembrare un caso.
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Report mensile
Il confronto fra prestazioni attese e misurate, che chiarisce quanto dello scostamento dipende dal diverso irraggiamento e quanto dalle inefficienze dell’impianto. È il documento che si porta a una riunione.
| Mese | Irraggiamento kWh/m² | Attesa MWh | Misurata MWh | Scostamento | P.R. |
|---|---|---|---|---|---|
| gen | 42,1 | 38,4 | 37,9 | -1,3 % | 0,81 |
| feb | 58,6 | 53,7 | 53,1 | -1,1 % | 0,81 |
| mar | 96,4 | 88,9 | 87,6 | -1,5 % | 0,81 |
| apr | 124,8 | 114,1 | 108,3 | -5,1 % — Scostamento oltre soglia | 0,78 |
| mag | 148,2 | 133,9 | 121,4 | -9,3 % — Scostamento oltre soglia | 0,74 |
| giu | 161,7 | 144,2 | 128,9 | -10,6 % — Scostamento oltre soglia | 0,73 |
powerPV Registro di produzione e confronto mensile
A sinistra il registro delle letture del contatore, giorno per giorno, con il totale del mese: il documento che serve quando la produzione va dimostrata e non solo osservata. A destra la produzione di ogni giorno dello stesso mese, per vedere subito quali giornate sono andate storte.
| N. | Inizio | Fine | Dispositivo | Anomalia |
|---|---|---|---|---|
| 122533 | 30/01 11:15 | 31/01 09:45 | Contatore di riscontro | Produzione nulla impianto |
| 122412 | 02/02 09:05 | 02/02 09:25 | Controllore di campo | Comunicazione interrotta con l’impianto |
| 122390 | 14/02 06:40 | 14/02 07:05 | Controllore di campo | Comunicazione interrotta con l’impianto |
| 122604 | 21/02 13:20 | Attivo | Inverter 2 | Inverter in blocco |
powerPV Il registro notifiche, con lo storico vero
Le segnalazioni in ordine cronologico, con inizio, fine, scheda e modello del dispositivo coinvolto. Anni di storico su un impianto reale: la maggior parte è comunicazione interrotta e produzione nulla, che è esattamente ciò che accade davvero. Il conteggio delle righe è stato tolto.
Misure in campo
Quando i numeri dicono che qualcosa non va, si va a vedere.
Un impianto fotovoltaico è un sistema complesso e interagente: l’analisi dei dati indica dove guardare, ma il primo segno di deterioramento si conferma con uno strumento in mano. Queste sono le verifiche che proponiamo.
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Termografia
Rileva hot spot e celle spente, mancati ricircoli d’aria, ombreggiamenti locali.
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Analisi della curva I/V
Verifica puntuale sui moduli sospetti, quelli che i dati hanno già messo sotto osservazione.
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Verifiche AC e DC
Le misure previste dalla norma, eseguite e verbalizzate.
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Elettroluminescenza
Test di laboratorio: mostra microfratture e interruzioni che nessuna misura elettrica in campo rivela.
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Verifica PID
Potential Induced Degradation: si verifica se il fenomeno è in atto e si interviene con le opportune azioni di grounding.
Operation & maintenance
Diversi parchi fotovoltaici sono in gestione a noi.
Non solo il software: abbiamo in gestione diversi parchi con servizi di operation e maintenance. L’impianto è osservato da remoto dai nostri ingegneri sulla piattaforma powerPV e, in caso di malfunzionamento grave, allertiamo subito un tecnico di zona — nel raggio di venti chilometri dal sito — per il ripristino.
- Test degli inverter
- Test degli interruttori di protezione
- Verifiche di serraggio
- Pulizia degli apparati
- Pulizia dei moduli
Adempimenti
La telelettura, e chi la deve avere.
Le delibere dell’Autorità per l’energia impongono ai produttori l’installazione di un modem per la telelettura dei dati. Vale sia per la bassa sia per la media tensione, e il mancato adempimento comporta la revoca temporanea degli incentivi GSE.
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A chi si applica
Impianti di potenza nominale superiore ai 20 kW il cui contatore è stato installato dal produttore — cioè dal proprietario dell’impianto, ovvero da chi lo esercisce.
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Che cosa facciamo
Fornitura e configurazione del modem, installazione in campo, e invio sul portale del distributore delle caratteristiche dell’impianto. Se serve un convertitore seriale optoisolato o un’antenna potenziata per copertura parziale, entrano nella stessa fornitura.
Domande
Quello che ci viene chiesto prima.
Funziona con gli inverter che ho già?
Sì. Il controllore di campo dialoga con i nodi digitali dell’impianto attraverso i loro protocolli, e le espansioni si scelgono in funzione di quello che c’è. Non serve cambiare inverter né cassette di stringa.
Bisogna fermare l’impianto per installarlo?
No. Il sistema si affianca all’impianto: legge segnali già presenti e aggiunge i sensori ambientali che mancano. Non entra nella catena di conversione.
Che taglia di impianto ha senso monitorare così?
Dall’impianto con un solo controllore fino ai parchi sopra il megawatt di picco, dove i controllori in campo sono più di uno e dialogano su rete locale. La differenza è quanti nodi ci sono, non quale sistema si usa.
Chi vede i dati?
Chi ha le credenziali. I profili utente sono associati a livelli differenziati di funzionalità: al proprietario, al gestore e al manutentore si può dare accesso diverso sullo stesso impianto.
Potete gestire voi l’impianto?
Sì, ed è quello che facciamo su diversi parchi. Osservazione da remoto dei nostri ingegneri, test annuali sugli apparati, e un tecnico di zona allertato subito quando il guasto è bloccante.
Vale la pena lavare i moduli?
Il più delle volte no, e i sensori di irraggiamento degli impianti che manteniamo lo dimostrano: il costo dell’intervento supera il recupero di produzione. Su un impianto misurato la domanda ha una risposta numerica, diversa sito per sito.
Facciamo leggere il vostro impianto per un mese e vediamo cosa esce.
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