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Laboratorio di Sistemi Solari: Solar Tech

Responsabile: Leva Sonia

Il laboratorio Solar Tech è posizionato sul tetto del dipartimento di energia in Bovisa. L’attività che viene svolta presso il laboratorio completa l’attività teorica e di simulazione sui sistemi solari di piccola potenza iniziata nel 2005. L’obiettivo generale consiste nella misurazione di sistemi di conversione dell’energia solare in condizioni di funzionamento reali.
L’obiettivo generale può essere scorporato in cinque attività:
(i) Misurazioni delle prestazioni di pannelli commericali fotovoltaici, termici e fotovoltaici a concentrazione in condizioni reali di funzionamento al fine di valutarne le prestazioni effettive; le prestazioni di ciascun pannello verranno misurate e confrontate con la produzione attesa determinando il rendimento e identificando eventuali fenomeni di decadimento. Diverse tipologie di fotovoltaico (mono-S, poli-S,ecc.) sono attualmente installate così da poterne confrontare le prestazioni.
(ii) Analisi degli ausiliari di sistema come l’inverter o l’inseguitore. Un obiettivo del laboratorio consiste nello studio di nuovi inverter capaci di ottimizzare l’energia prodotta da ciascuna stringa di pannelli in condizioni reali, di scambiare dati con un sistema di controllo in remoto e adattarsi alla rete. Verranno svolte analisi e confronti tra le diverse tipologie di inseguitori sia applicate al fotovoltaico tradizionale, sia fotovoltaico a concentrazione e ibrido.
(iii) Validazione di modelli predittivi; lo sviluppo di modelli previsionali della produzione da fonte rinnovabile aleatoria come il fotovoltaico è fondamentale al fine di aumentare la quota di energia prodotta da fonti rinnovabili. Questi modelli possono essere anche utilizzati per ottimizzare la produzione, distribuzione e accumulo dell’energia elettrica, nonchè dello sviluppo di smart-grids. Modelli predittivi dell’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici verranno confrontati e validati attraverso le misure effettuate in laboratorio così da valutarne l’effettiva affidabilità.
(iv) Analisi di concetti avanzati come la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili inserite in reti isolate e con sistemi di accumulo. Un prototipo di sistema isolato sarà installato presso il laboratorio così da sviluppare i sistemi di controllo e ottimizzare le strategie di accumulo per diversi profili di richiesta elettrica. L’obiettivo è quello di massimizzare l’efficienza di conversione e semplificare l’integrazione tra energie rinnovabili e sistemi di accumulo.
(v) Ottimizzazione del sistema, sviluppo di componenti e test di prototipi. L’ultimo obiettivo del laboratorio consiste nel miglioramento delle attuali tecnologie di conversione e realizzazione/test di prototipi precedentemente analizzati e sviluppati mediante modelli teorici. Un esempio di prototipo sviluppato è un pannello solare fotovoltaico a concentrazione con recupero termico. La finalità è quella di migliorare la tecnologia attuale, consentendo un risparmio economico rispetto ai sistemi tradizionali pur garantendo la medesima affidabilità.

Il laboratorio è dotato di una stazione metereologica che misura la temperatura ambiente, la velocità del vento, radiazione solare sottoforma di radiazione normale diretta, radiazione totale su superficie orizzontale e radiazione diffusa.
Il laboratorio è diviso in diverse aree che rispecchiano i diversi obiettivi perseguiti. È presente una zona per l’analisi di pannelli commerciali, una zona dedicata alla misura delle prestazioni dei pannelli in funzione dell’angolo di incidenza e/o degli ombreggiamenti, una zona dedicati al fotovoltaico con inseguimento e un’ultima zona per i panneli fotovoltaici/termici e pannelli termici tradizionali.
Attualmente sono installati più di 20 pannelli.


StaffUbicazione:
Department of Energy
Campus Bovisa


Contatti:
Sonia Leva Giampaolo Manzolini

Maggiori informazioni:
Sito Laboratorio