Droni, le sentinelle del fotovoltaico (Approfondimento)

24 agosto 2014 by

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Arriva un nuovo sistema di monitoraggio degli impianti fotovoltaici basato sull’uso di velivoli leggeri telecomandati, i droni. E’ il frutto del lavoro dei ricercatori del Politecnico di Milano che si è recentemente guadagnato la pubblicazione sul prestigioso IEEF (Journal of Photovoltaics).

Loro sono Francesco Grimaccia, Marco Mussetta, Alberto Dolara e Sonia Leva, sono tutti ingegneri (meccanici ed elettrici), con un dottorato di ingegneria elettrica e  in ruolo presso il Dipartimento di Energia. Mohammadreza Aghaei, giovane ingegnere, studente di dottorato, si è aggiunto al gruppo più recentemente.

 

L’idea è semplice: i droni montano sensori di vario tipo, nello specifico fotocamere, termocamere o sensori ottici, e, sorvolando moduli fotovoltaici di impianti fotovoltaici di ogni genere e dimensione, ne effettuano un monitoraggio puntuale ed affidabile in modo veloce, preciso, efficiente, sicuro e versatile.

Una novità nel settore, poiché,  come ci spiegano i ricercatori, per il monitoraggio degli impianti fotovoltaici non esistono ancora applicazioni consolidate che utilizzino UAV (o droni) con sensoristica evoluta e multifunzione. Ancora meno sviluppato è l’ambito legato all’analisi delle immagini ottenute e la loro correlazione con le performance dell’impianto.

 

L’azienda con cui il gruppo di ricerca ha un progetto di collaborazione sul monitoraggio del fotovoltaico è la torinese Nimbus, attiva da anni nel settore dei velivoli senza pilota e che ha già ottenuto diversi Permessi di Volo dall’ente regolatore ENAC.

Il valore aggiunto del sistema consiste nella possibilità di utilizzare contemporaneamente sensori diversi e di poterli combinare a piacere a seconda delle necessità, per una corretta e rapida identificazione del guasto o altra anomalia.

 

I moduli fotovoltaici sono infatti componenti chiave degli impianti fotovoltaici perché responsabili della conversione della radiazione solare in energia elettrica. Un buon monitoraggio dei moduli risulta quindi cruciale per una tempestiva ed efficace manutenzione dell’impianto, così da ottenere le migliori prestazioni possibili e programmare al meglio attività di manutenzione straordinarie o eventuali revamping dell’impianto.

 

I difetti dei moduli fotovoltaici possono essere visibili ad occhio nudo come ad esempio delaminazione, bolle, incrinature, ingiallimenti, disallineamenti, corrosioni e ossidazioni. Questi difetti possono essere individuati facilmente con una foto/videocamera e sono spesso dovuti a condizioni ambientali ostili quali salsedine, grandine, neve, polvere, gas corrosivi.

 

Altri difetti sono invece propriamente difetti di fabbricazione come ad esempio le “bave di lumaca” e le microrotture. Questi difetti sono quelli che maggiormente pregiudicano le prestazioni di un impianto e possono essere meglio ispezionabili con l’ausilio di sensori ottici avanzati e termocamere.

 

Il sistema fino ad oggi è stato sperimentato su diversi impianti: uno in Piemonte su pensilina (200kWp), uno in Emilia Romagna su campo a terra (3MWp) e, ultimo, ma non per importanza, presso il Solar Tech lab del Politecnico di Milano. Grazie all’utilizzo combinato di sensori nel visibile e a infrarosso, è stato possibile individuare velocemente e efficacemente alcuni difetti nei moduli. I risultati sono molto promettenti sia dal punto di vista tecnico sia da quello del mercato potenziale. Quanto ad una  possibile esportazione all’estero di questa metodologia made in Italy, ci spiegano i ricercatori, sebbene la cosa sia ipotizzabile, la regolamentazione degli UAV è ancora su base nazionale dunque bisognerà considerare la situazione specifica di ogni Paese.

Intervista a Frausin, CEO di Carslberg, su tecnologie sostenibili.

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