Dossier tecnico

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Il mondo del revamping, o per intenderci meglio, il mercato delle sostituzione e delle riparazioni di un impianto fotovoltaico già in essere, è un mercato immenso che permette di offrire numerose opportunità a tutti gli operatori del settore.

Per capire la grandezza di tale mercato è sufficiente pensare che in Italia ad oggi sono stati installati circa 18 GW di potenza, e di questa quota quasi il 50% si trova fuori garanzia o il produttore delle componenti inserite ha abbandonato il mercato italiano.

Ciò significa che impianti pari a 9 GW di potenza sono “orfani” e, se solo un 5% di questi impianti avesse dei problemi e/o necessitasse di un adeguamento, il mercato potenziale che ne scaturirebbe sarebbe di quasi 450 MW annui con crescita esponenziale.

Molti di questi impianti sono stati realizzati durante i Conti Energia, quindi con installazioni effettuate con rapidità, spinti da incentivi generosi ed effettuati senza la consapevolezza di problematiche tecniche future che avrebbero potuto far la calare la produzione. Infatti molte installazioni non stanno mantenendo le promesse sulla produzione su cui sono stati costruiti i business plan. Se questi scostamenti in negativo potevano essere trascurati negli anni passati, ora spingere l’impianto a produrre al massimo sfruttando ogni singolo kWh è un must.

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Il cuore del revamping: l’inverter

Una delle componenti che ha un ruolo preponderante nel funzionamento dell’impianto fotovoltaico è sicuramente l’inverter, il cuore del sistema, colui che garantisce la conversione dell’energia e quindi la produzione e ovviamente il guadagno. È perciò fondamentale capire se gli inverter installati rendano in maniera equiparata alle aspettative tecnico/economiche.

Studi su decine di MW installati hanno infatti evidenziato come i malfunzionamenti degli inverter siano responsabili del 60% dei guasti e della conseguente mancata produzione di un impianto fotovoltaico. Quindi se la performance di tale componente non è al 100% ne risente tutto il business plan dell’investimento.

Poiché molti produttori non esistono più, ci si ritrova spesso in situazioni in cui la tecnologia degli inverter è obsoleta oppure non vi è un’assistenza tecnica che permetta di risolvere i guasti sulla macchina. Ciò comporta gravi perdite di produzione. Un’operazione di revamping effettuata con prodotti affidabili e di qualità può portare numerosi benefici al proprietario dell’impianto FV, soprattutto se attuata in tempi brevi: infatti, l’impatto sull’indice di ritorno dell’investimento sarebbe rapido e ripristinerebbe il valore di tutto il parco fotovoltaico.

La nuova tecnologia degli inverter

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Secondo il Politecnico di Milano in Italia la potenza degli impianti che necessitano di interventi di manutenzione relativi alla componente inverter potrebbe affacciarsi alla quota di 1 GW. Inoltre si afferma che la sola sostituzione di inverter esistenti caratterizzati da tecnologia obsoleta (es: inverter con trasformatore a bordo 50 Hz o ad Alta Frequenza) con inverter di ultima generazione (TL e performanti al 98%) permette di avere un aumento di produzione dell’impianto per una quota variabile dai 2 ai 5 punti percentuali.

Così come una semplice correzione di errori progettuali, per esempio una nuova stringatura sull’inverter, considerando anche le quote di ombreggiamento, può fornire un benefit all’intero sistema in kWh del 2-4%. Altra tendenza positiva è anche quella di sostituire inverter centralizzati con inverter di stringa. Questo permette di parzializzare l’impianto, monitorare ogni singola porzione, andando ad avere solo parziali fermi impianti, una rapida risoluzione dei problemi e quindi ulteriore abbattimento dei costi operativi.

Monitoraggio e rapidità nella sostituzione

Il primo passo per individuare eventuali problematiche sugli impianti è senza ombra di dubbio il monitoraggio. È fondamentale ad oggi monitorare gli impianti, sia che siano esistenti sia che siano impianti nuovi o da progettare per un domani. Infatti questo permette di individuare in maniera rapida un eventuale guasto della macchina, captando il fermo macchina fin da subito e operando per una sua risoluzione il più in fretta possibile. Per questo gli inverter Fronius sono acquistabili con il monitoraggio già integrato. E, per gli interventi successivi alla prima installazione, è possibile acquistare e integrare la scheda per il monitoraggio Fronius Datamanager 2.0 - sia per gli inverter della vecchia generazione, sia per quelli della serie SnapINVerter.

La rapidità nella sostituzione della componenti è un’altra caratteristica chiave da tenere in considerazione per la scelta del produttore dell’inverter. Infatti, prima di scegliere la marca d’inverter con cui fare revamping, bisognerebbe porsi alcune di queste domande:

  • Con questo produttore ho la garanzia che l’inverter verrà sostituito in breve termine?
  • È possibile sostituire le singole componenti, anche facendo un corso di formazione?

Questi aspetti sono fondamentali, soprattutto se si vuole trovare una soluzione che permetta di ottimizzare i tempi d’intervento e abbattere i costi operativi (OPEX). Perché avere un fermo macchina per 2 ore, 1 giorno o una settimana, fa davvero la differenza.

Fronius ha progettato i suoi inverter proprio per facilitare e velocizzare gli interventi O&M sugli impianti, permettendo ad installatori qualificati Fronius Service Partner (FSP) di intervenire direttamente sui dispositivi in caso di guasto: la sostituzione delle schede elettroniche interne riduce i tempi e i costi d’intervento perché permette di riparare il guasto già alla prima uscita sull’impianto, avendo appresso pochi attrezzi e componenti sostitutive.

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Fotovoltaico installato: dove sono le opportunità oggi e domani

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Nel mondo del fotovoltaico installato, le problematiche legate alla mancanza di produzione sono all’ordine del giorno e riguardano non solo i grandi impianti, ma anche e soprattutto il residenziale. Infatti i piccoli impianti sono per la maggior parte privi di monitoraggio, non viene effettuata una manutenzione ordinaria e i fermi macchina vengono individuati dopo mesi di mancata produzione. È quindi importante controllare e verificare il funzionamento degli inverter ovunque, sia per l’impianto da 1 kW, sia per l’impianto da 1 MW, senza distinzioni.

Laddove si ha la possibilità di intervenire su impianti esistenti, sarebbe interessante anche proiettare un impianto obsoleto verso il futuro, magari andando a sostituire un inverter esistente con un inverter predisposto per i sistemi di accumulo. I sistemi di accumulo sono infatti la nuova frontiera del mercato del fotovoltaico, rappresentano il presente e saranno sempre di più il futuro di questo mondo.

A questo proposito si riportano dei casi reali di revamping effettuato sugli inverter.

CASE HISTORY – sostituzione inverter su impianto residenziale

L’impianto su tetto da 6kW a Cisternino (BR) è stato installato a Settembre 2010 con inverter di un produttore dell’Europa dell’est. Dopo soli 3 anni e mezzo si sono verificati guasti su due dei tre inverter presenti. Dato che il produttore si è rifiutato di assumere i costi di riparazione, il proprietario dell’impianto ha deciso di cambiare gli inverter. All’epoca l‘impianto era fermo già da 4 mesi.

Dati impianto

  • Taglia impianto: 5,98 kWp
  • Tipo di installazione: Esterna, su tetto
  • Inverter Nr. 3 Fronius Galvo 2.0-1
  • Produzione annua: 8.200 kWh
  • Interventi: Messa in funzione: Settembre 2010, Revamping di 2 inverter: Gennaio 2014, Revamping del 3° inverter: Dicembre 2014
  • Quota autoconsumo: 50% ca.

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

CASE HISTORY – sostituzione inverter su impianto commerciale

L‘impianto di 357kW è installato sul tetto di un‘azienda di Import-Export a Verona. Da Agosto 2010 a Marzo 2015 erano installati due inverter centralizzati di un‘altra marca per la produzione di energia da fotovoltaico. A causa della difficoltà nel reperire i componenti elettronici di ricambio e non esistendo più l‘azienda produttrice, il progettista dell‘impianto ha deciso di modificarlo passando da inverter centralizzati a inverter di stringa.

Il risparmio annuo in bolletta grazie alla quota di autoconsumo del 45% e l‘abbattimento del costo del trasformatore esterno e condizionamento comportano un risparmio di circa 6.000€. In combinazione con l‘aumento dell‘efficienza dell‘impianto, tutti questi fattori fanno si che l‘investimento fatto per questo Revamping venga ammortizzato in meno di 6 anni.

Dati impianto

  • Taglia impianto: 357,5 kWp
  • Tipo di installazione: Esterna, su tetto
  • Inverter Nr. 17 Fronius Symo 20.0-3-M
  • Produzione annua: 406.530 kWh
  • Interventi: Messa in funzione: Agosto 2010, Revamping: Marzo 2015
  • Quota autoconsumo: 45% ca.
  • Tempo di rientro stimato: 6 anni ca. per ammortizzare i costi dell’intervento di revamping

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter

Revamping impianti fotovoltaici: il ruolo chiave dell'inverter