Quanto influisce il caldo sulla produzione dei pannelli fotovoltaici?

Quanto influisce il caldo sulla produzione dei pannelli fotovoltaici? Ecco le differenze tra i moduli di ieri e quelli di oggi

L’estate è il periodo in cui gli impianti fotovoltaici producono più energia, ma è anche la stagione in cui le temperature elevate possono ridurre l’efficienza dei pannelli. Si tratta di un fenomeno spesso poco conosciuto: i moduli fotovoltaici trasformano la luce del sole in elettricità, non il calore. Anzi, quando la temperatura delle celle aumenta, il loro rendimento diminuisce.

Ma quanto incide realmente il caldo? E i pannelli di ultima generazione sono davvero migliori rispetto a quelli installati dieci o quindici anni fa? Scopriamolo.

Il fotovoltaico ama la luce, non il caldo

Un pannello fotovoltaico raggiunge la sua potenza nominale nelle cosiddette condizioni standard di prova (STC), che prevedono una temperatura della cella di 25 °C e un irraggiamento di 1.000 W/m².

Nella realtà estiva, soprattutto nelle regioni del Sud Italia, un pannello installato sul tetto può raggiungere facilmente temperature comprese tra 60 e 70 °C. Questo aumento comporta una riduzione della tensione elettrica prodotta e, di conseguenza, della potenza complessiva dell’impianto.

È quindi normale osservare che, nelle ore centrali di una giornata particolarmente calda, la produzione non aumenti proporzionalmente all’intensità del sole.

Quanto si perde con il caldo?

Ogni pannello è caratterizzato da un parametro chiamato coefficiente di temperatura, che indica la perdita di potenza per ogni grado oltre i 25 °C.

Ad esempio:

* coefficiente -0,45%/°C: perdita dello 0,45% per ogni grado;
* coefficiente -0,30%/°C: perdita dello 0,30% per ogni grado.

Facciamo un esempio pratico.

Un pannello da 450 W con una temperatura della cella di 65 °C lavora con un incremento di 40 °C rispetto alle condizioni standard.

Con un coefficiente di -0,45%/°C la perdita è pari al 18%, quindi la potenza effettiva scende a circa 369 W.

Con un pannello moderno avente coefficiente -0,30%/°C, la perdita è invece del 12%, con una potenza disponibile di circa 396 W.

La differenza è di circa 27 W per ogni pannello. Su un impianto composto da 20 moduli significa oltre 500 W di potenza in più durante le ore più calde.

Pannelli vecchi e pannelli nuovi: cosa cambia?

Negli ultimi dieci anni la tecnologia fotovoltaica ha compiuto enormi passi avanti.

Pannelli installati tra il 2010 e il 2015

I moduli più diffusi erano quelli policristallini e i primi monocristallini.

Caratteristiche principali:

* efficienza tra il 15% e il 18%;
* coefficiente di temperatura tra -0,40% e -0,45%/°C;
* maggiore sensibilità alle alte temperature.

Pannelli installati tra il 2016 e il 2021

Con l’arrivo delle celle PERC e della tecnologia Half-Cut sono migliorati sia il rendimento sia il comportamento alle alte temperature.

Le caratteristiche tipiche sono:

* efficienza tra il 19% e il 21%;
* coefficiente compreso tra -0,35% e -0,38%/°C.

Pannelli di ultima generazione

Le tecnologie TOPCon, HJT e IBC rappresentano oggi lo stato dell’arte del fotovoltaico.

I loro punti di forza sono:

* coefficiente di temperatura fino a -0,24%/°C;
* efficienze superiori al 22%;
* minori perdite durante le giornate molto calde;
* migliore produzione nelle ore centrali della giornata;
* maggiore resa annuale, soprattutto nelle regioni meridionali.

Il caldo riduce davvero la produzione annuale?

La risposta è molto meno di quanto si possa pensare.

È vero che nelle ore più calde il rendimento diminuisce, ma durante l’estate il numero di ore di luce è decisamente superiore rispetto all’inverno e l’irraggiamento solare è molto più elevato.

Per questo motivo luglio e agosto continuano a essere, nella maggior parte d’Italia, i mesi con la produzione energetica più elevata dell’anno.

Anche il tipo di installazione fa la differenza

La temperatura del pannello dipende anche dal modo in cui è stato installato.

I moduli montati su strutture sopraelevate, pergole o pensiline beneficiano di una migliore ventilazione e riescono a dissipare il calore più facilmente.

Al contrario, pannelli installati molto vicini alla copertura, soprattutto su tetti in lamiera o poco ventilati, tendono a raggiungere temperature più elevate e quindi subiscono perdite leggermente maggiori.

Conviene sostituire pannelli vecchi?

Non sempre.

Se un impianto è ancora efficiente e soddisfa i consumi dell’abitazione, la sostituzione potrebbe non essere economicamente conveniente.

Diverso è il caso di chi desidera aumentare la produzione sfruttando la stessa superficie disponibile oppure possiede pannelli molto datati e con un degrado significativo.

I moduli di ultima generazione producono infatti più energia non solo perché sono più potenti, ma anche perché mantengono prestazioni migliori durante le giornate più calde.

Conclusioni

Il caldo influisce realmente sul rendimento dei pannelli fotovoltaici, ma non deve preoccupare chi possiede un impianto. Le perdite dovute alle alte temperature sono compensate dall’elevato irraggiamento e dalle lunghe giornate estive, che rendono comunque l’estate il periodo più produttivo dell’anno.

Chi sta progettando un nuovo impianto dovrebbe però prestare attenzione non solo alla potenza dichiarata dei pannelli, ma anche al loro coefficiente di temperatura. I moduli TOPCon, HJT e IBC rappresentano oggi la scelta più efficiente, soprattutto nelle regioni italiane caratterizzate da estati molto calde.

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