Collaudo Impianti Fotovoltaici

La Mc2 srl effettua a domicilio, su richiesta del cliente, misure di verifica, certificazione e collaudo di impianti fotovoltaici su tutto il territorio nazionale in accordo alla normativa vigente Guida CEI 82-25 e offre consulenza, supporto e formazione per tali attività.

Come ben noto, l’incentivazione degli impianti fotovoltaici è in conto energia. Per questo motivo è buona norma che il soggetto responsabile di un impianto fotovoltaico attui durante il ciclo ventennale di vita dell’impianto tutte quelle attività atte a salvaguardare ed ottimizzare il livello di produzione dell’impianto. In cima a tali attività c’è sicuramente la verifica strumentale periodica dell’impianto.

La verifica strumentale di un impianto fotovoltaico è un atto tecnico importante sia nella fase realizzativa dell’ impianto (collaudi in operam e post-operam) che nella fase manutentiva dell’impianto. In sede di collaudo post-operam, infatti, è possibile individuare problematiche derivanti da una cattiva installazione o da partite di materiale difettoso o non performanti. Individuate le anomalie il soggetto responsabile può porre rimedio prima che queste durante la vita utile dell’impianto ne riducano le performance. In fase di manutenzione, invece, la verifica strumentale consente di monitorare periodicamente tutti quei parametri elettrici dell’impianto che ne condizionano la resa e la durata.

L’attività di collaudo è una verifica di sicurezza elettrica e di efficienza per l’impianto costituita dalle seguenti attività:

  • Analisi della documentazione allegata all’impianto (verifica di rispondenza fra il progettato e l’eseguito).
  • Durante questa attività si deve verificare che l’impianto sia rispondente al progetto esecutivo.

  • Verifica dell’ integrità dei componenti dell’impianto mediante esame a vista ed eventuali indagini termografiche.
  • Termocamera
  • Verifica della corretta posa dei cavi mediante prove di isolamento secondo quanto previsto dalla Guida CEI 82-25 V1.

Lo scopo di questa verifica è quello di verificare che durante l’installazione i cavi di potenza (continua ed alternata) siano stati posati in maniera corretta senza che questi abbiano subito dei danni pregiudicandone le caratteristiche di isolamento. Tale verifica con un idoneo misuratore di isolamento che permetta di valutare se la resistenza di isolamento di ciascuna linea elettrica sia adeguata ai valori prescritti dalle Norme CEI 64-8 e/o CEI EN 62446.

La prova deve essere eseguita con adeguato misuratore di isolamento che riesca ad erogare le tensioni previste con un carico di 1mA. Per quanto riguarda le linee in corrente continua, la tensione di prova da utilizzare ed i valori di resistenza di isolamento minimi dipendono dalla tensione del sistema fotovoltaico.

Verifica della corretta esecuzione dei collegamenti equipotenziali di sicurezza. Queste verifica permette di verificare la continuità elettrica dell’impianto di terra, a partire dal dispersore fino alle masse e masse estranee.

Verifica della corretta connessione dei moduli e delle stringhe fotovoltaiche mediante misurazioni di tensioni a vuoto e correnti (sottocarico ed in corto-circuito).

Lo scopo di tali verifiche è quello di scongiurare la presenza di grossi errori nel cablaggio. La verifica della corretta connessione dei moduli viene eseguita mediante misurazioni elettriche sulle stringhe fotovoltaiche. Le misurazioni da eseguire sono le seguenti:

  • Misura delle tensioni a vuoto.
  • Misure delle correnti sotto-carico.
  • Misure delle correnti in corto-circuito.

La misure vanno fatte in accordo con la norma CEI 62446. Si raccomanda di eseguire le misurazioni in condizioni di irraggiamento stabili.

a misurazione delle tensioni a vuoto vanno eseguite sezionando la stringa fotovoltaica in esame e ponendo un opportuno voltmetro a monte dell’organo di sezionamento della stringa. In impianti multi stringa con più stringhe identiche, i valori ottenuti dalle misurazioni devono essere quasi uguali con una tolleranza del 5%. Grosse differenze fra le tensioni a vuoto denotano moduli danneggiati o errori di connessione fra i moduli. La misurazione delle correnti sottocarico vanno effettuata con tutte le stringhe in funzione mediante inserzione di idonea pinza amperometrica. In impianti multi stringa con più stringhe identiche, i valori ottenuti dalle misurazioni devono essere quasi uguali con una tolleranza del 5%. Grosse differenze denotano la presenza di ombreggiamenti da verificare in campo o moduli difettosi.

La misurazione delle correnti di corto-circuito vanno effettuata ponendo in corto-circuito ciascuna stringa mediante l’ausilio di idoneo sezionatore in corrente continua ed misurando la corrente mediante idonea pinza amperometrica. In impianti multi stringa con più stringhe identiche, i valori ottenuti dalle misurazioni devono essere quasi uguali con una tolleranza del 5%. Grosse differenze denotano la presenza di ombreggiamenti da verificare in campo o moduli difettosi.

  • Verifica del corretto funzionamento dei gruppi di conversione di energia.
  • Valutazione delle prestazioni dell’impianto mediante la definizione di indicatori normalizzati di prestazione secondo Norma CEI EN 61724 in termini di energia e/o potenza erogate dall’impianto.

La Guida CEI 82-25 V1 aggiunge alle norme antecedenti la valutazione delle prestazioni dell’impianto mediante l’introduzione di indicatori normalizzati di prestazione definiti dalla CEI 61724. nel seguente modo:

  • Indice solare energetico di riferimento: rappresenta il numero di ore al giorno in cui l’irraggiamento è pari al valore di riferimento Gstc.
  • Indice energetico del generatore fotovoltaico: rappresenta il numero di ore equivalenti al giorno in cui il generatore fotovoltaico dovrebbe erogare la potenza nominale per fornire l’energia misurata.
  • Indice energetico finale dell’impianto fotovoltaico: rappresenta il numero di ore equivalenti al giorno in cui il generatore fotovoltaico dovrebbe funzionare alla potenza di uscita nominale per fornire alla rete l’energia misurata.
  • Indice di prestazione dell’impianto fotovoltaico: evidenzia l’effetto delle perdite complessive dell’impianto; rappresenta il rendimento dell’impianto (PR).
Performance Ratio

La Norma CEI 61724 prescrive la verifica prestazionale di un impianto in condizioni di normale esercizio utilizzando l’indice PR sopra definito (in termini di energia) in un prefissato periodo temporale.

Nel caso invece di avvio dell’impianto è possibile eseguire la verifica prestazionale dell’impianto ragionando in termini di potenza istantanea calcolando i seguenti indici di prestazione (CEI 61724) in corrispondenza di ciascun inverter dell’impianto:

  • PRp: rappresenta l’effetto delle perdite sulla potenza in corrente alternata dovuto al non completo sfruttamento dell’irraggiamento solare, al rendimento dei convertitori DC/AC e ad inefficienze di componenti.
  • PRcc: rappresenta l’effetto delle perdite sulla potenza in corrente continua dovuto al non completo sfruttamento dell’irraggiamento solare, ad ombreggiamenti dei moduli e disaccopiamento fra le stringhe.

Il calcolo dei suddetti indici prevede la CONTEMPORANEA misurazione delle grandezze elettriche rappresentative dell’impianto e le grandezze ambientali quali irraggiamento e temperatura ambiente e dei moduli. Le condizioni di misura devono garantire sul piano dei moduli un irraggiamento superiore a 600 W/m2.

La verifica delle prestazioni dell’impianto deve essere fatta confrontando gli indici calcolati con i valori limite indicati nella Guida CEI 82-25 V1.

La Mc2 srl offre come servizio opzionale:

Verifica di efficienza su moduli e stringhe fotovoltaiche mediante estrazione numerica di Curva caratteristica I-V in accordo con IEC EN 60891.

Le misurazioni di tensioni a vuoto e correnti sotto-carico in fase di collaudo sono misure di sicurezza elettrica, e pertanto non riescono a valutare le prestazioni di moduli fotovoltaici (CEI 82-25 V1). La caratteristica di un modulo o di una stringa fotovoltaica ( normalmente denominata CURVA I-V) rappresenta “la carta d’identità” di un modulo fotovoltaico. I costruttori di moduli nel proprio datasheet dichiarano la potenza nominale riferita a particolari condizioni di lavoro (STC Conditions) e garantiscono tale valore all’interno di una data tolleranza.

Una stringa fotovoltaica è costituita da n moduli da connettersi in serie. Un modulo fotovoltaico al livello circuitale è assimilabile ad un generatore di corrente non lineare pilotato in tensione. Per questo motivo è particolarmente importante assicurarsi che i moduli installati rispondano ai requisiti dichiarati dal costruttore: all’interno di una stringa un singolo modulo avente prestazioni inferiori a quelle minime dichiarate limita l’intera stringa penalizzando anche così anche le performance degli altri moduli.

Da questa considerazione si capisce come sia importante eseguire una verifica di efficienza dei moduli installati. Tale procedura è uno strumento efficace per salvaguardare il livello di produzione dell’impianto. La Mc2 srl mediante un pool di esperti e strumentazioni di ultima generazione esegue misurazioni di efficienza di moduli e stringhe fotovoltaiche a domicilio in tutta Italia.

La verifica di efficienza consiste nel rilievo “in campo” della curva I-V e della resistenza interna di un modulo o una stringa fotovoltaica sulla base della normativa IEC/EN60891.

Il modulo o la stringa fotovoltaica viene connessa “in isola” ad un carico resistivo variabile e variando l’impedenza equivalente del carico vengono valutati mediante un inserzione a 4 fili i valori di tensione ai capi del carico e di corrente erogata allo stesso dal generatore misurando contemporaneamente il valore di irraggiamento sul piano dei moduli ed il valore di temperatura della parte posteriore del modulo. Così facendo si ricostruisce la Curva I-V nelle condizioni operative di funzionamento (OPC Conditions). I risultati rilevati vengono “traslati” alle condizioni standard mediante un preciso algoritmo basato sulla normativa IEC/EN60891.

Mediante questo processo di acquisizione viene valutato lo scostamento della potenza effettivamente erogabile dal generatore fotovoltaico rispetto a quanto dichiarato (si verifica che il Watt pagato al costruttore sia uguale al Watt effettivamente prodotto). Contestualmente alla misura può anche essere estratta la curva di potenza e verificato il rendimento generale del modulo o della stringa chiamato in gergo “Fill Factor”. Nel caso in cui la misurazione evidenzi prestazioni di moduli fotovoltaici al di sotto dello standard dichiarato dal costruttore è possibile richiederne la sostituzione.

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