Perché pulire i pannelli solari?
E’ assodato che se i pannelli fotovoltaici sono sporchi si rinuncia a parte della produzione, di conseguenza si perdono soldi. Questo è davvero un problema dal momento che per la realizzazione di un impianto FV, o ancor più per un campo solare fotovoltaico, sono stati spesi migliaia di euro, a volte centinaia o milioni. Che senso ha non ottimizzare un simile investimento e lesinare su un impianto che genera reddito?
Il problema non sono le nuvole
Una corretta pulizia degli impianti fotovoltaici
incide positivamente nell’investimento.
La polvere, lo smog, le foglie, si depositano sui pannelli fotovoltaici e vi si sedimentano.
L’acqua piovana non riesce da sola a rimuovere efficacemente lo sporco, anzi a volte la stessa pioggia contribuisce a depositare impurità che coprono con un velo opaco l’intera superficie dei pannelli. Di conseguenza la resa degli impianti FV si riduce dell’8-13% dopo poco tempo, fino ad arrivare in alcuni casi critici al 20%.
Una cosa importante da considerare è che anche la presenza di piccole chiazze di sporco come fogliame o escrementi che si depositano sui pannelli, possono causare un grave danno in termini energetici, con una marcata perdita di efficienza dell’impianto fotovoltaico.
Alla pari di un circuito idraulico infatti, il pannello fotovoltaico che evidenzia il problema lo ripercuote a tutta la serie di
cui fa parte, oltre a manifestare la possibilità di subire danni irreversibili a causa dell’aumento di temperatura localizzato (effetto hotspot).
Efficienza nel tempo
Perdere efficenza di produzione equivale a perdere denaro.
E’ quindi necessario, anzi indispensabile effettuare una pulizia specifica ed accurata degli impianti più volte all’anno e con tecniche professionali, tenuto conto che il costo del lavaggio è notevolmente più basso del ritorno economico che deriva da un impianto operante con la massima efficienza.
Per avere un’idea del danno economico causato da una resa ridotta ad esempio del 10%, si può fare riferimento questa tabella.
| 50 Kw | 100 Kw | 500 Kw | 1 Mw | |
|---|---|---|---|---|
| 1 anno | € 2.450 | € 4.900 | € 24.500 | € 49.000 |
| 5 anni | € 11.838 | € 23.280 | € 122.500 | € 232.800 |
| 10 anni | € 22.050 | € 44.100 | € 245.000 | € 441.000 |
Il calcolo esemplificativo è stato effettuato in base a questi parametri:
• Media incentivo GSE 0,346 €/KWh
• Media irraggiamento solare annuo: 1.400 ore (Bologna)
• Diminuzione efficienza solare causa sporco: 10%
Risulta chiaro quindi che recuperare il mancato guadagno sulla produzione di energia attraverso una pulizia periodica dei pannelli FV diventa davvero importante.
Quanto si risparmia
pulendo i pannelli
La bibliografia ci indica che la mancata pulizia di un impianto fotovoltaico installato sul tetto di un allevamento o di un’azienda manifatturiera, può comportare perdite dall’8 fino al 20% già nel primo anno.
Per quanto riguarda i campi fotovoltaici, le percentuali rilevate, e confermate anche dalla nostra esperienza, rilevano un decremento del 3% dell’efficienza dopo il primo anno, che diventa il 5% nel secondo e 7% il terzo anno prima di stabilizzarsi.
Si tratta in questo caso di valori più contenuti, poiché per loro natura i campi FV sono realizzati al di fuori delle aree fortemente urbanizzate. Tuttavia in virtù della grande capacità di produzione dell’impianto, parliamo comunque di perdite davvero notevoli, che riducono in modo significativo la bontà dell’investimento.
Per dare una indicazione di massima di quali siano le cause di sporcamento consideriamo
Polverosità o inquinamento ambientale del luogo.
è ovvio che un impianto in mezzo alla natura si sporca molto meno di uno nella periferia di una città popolosa e inquinata.
Tipologia del sito
un impianto installato sul tetto di un allevamento si sporca in misura maggiore in caso di allevamento suino piuttosto che bovino o avicolo… o di una serra.
Presenza di fumi o detriti di lavorazione opacizzanti.
Un impianto montato di fianco a ciminiere o camini può risentire in maniera molto pesante dei fumi o delle polveri che ne fuoriescono, alcune delle quali fortemente opacizzanti.
Vicinanza a strade con elevato traffico oppure polverose.
Gli impianti installati in prossimità di arterie di scorrimento ne subiscono gli effetti in termini di sporcamento accentuato, così come avviene quando i moduli solari sono in prossimità di cave o strade sterrate.
Per esempio un impianto da 100 KW può avere un mancato guadagno quantificabile
da circa 5.000 € a 12.000 € a seconda dell’incentivo ricevuto, ed ovviamente della sporcabilità del sito.
Per calcolare indicativamente il valore della perdita può essere usata la seguente formula
Pimp * Kins * Igse * Rspo
_______________________
100
• Pimp potenza impianto in KWp (per esempio 200 KW)
• Kins coefficiente di insolazione (consideriamo una media nazionale di 1400)
• Igse valore dell’incentivo GSE (consideriamo il valore 0,35 €/KWh)
• Rspo perdita efficienza in percentuale a causa sporcamento (consideriamo 10%)
Con i valori dell’esempio, su un impianto con falda da 200 KW per la sola perdita di produzione ne deriva un mancato guadagno di 9.800 €, salvo eventuali problematiche aggiuntive derivanti dal malfunzionamento dei moduli solari.
Costo lavaggio
Vediamo ora quanto costa all’incirca effettuare il lavaggio di un impianto fotovoltaico.
La tipologia dei pannelli solari è molto varia, ed altrettanto lo sono le realizzazioni degli impianti. A volte questi ultimi sono progettati senza tenere conto delle successive esigenze manutentive e di lavaggio, cosicché per la pulitura dei pannelli bisogna utilizzare elementi ausiliari, quali ad esempio le piattaforme idrauliche, necessarie per accedere in sicurezza ai moduli solari.
Anche la disposizione dei moduli a terra all’interno dei campi solari è molto variabile, e l’altezza degli stessi, nonché la distanza tra le file, può incidere in modo significativo nell’esecuzione delle attività di lavaggio.
Partendo dal presupposto che un valore più preciso può essere ottenuto solo dopo un adeguato sopralluogo dell’impianto solare, di seguito forniamo una tabella che illustra dei valori di riferimento del costo del lavaggio di una falda.
Costi di riferimento per la pulizia degli impianti
pannelli fotovoltaici
| Potenza Impianto | Costo Pulizia |
|---|---|
| 100 ÷ 200 Kw | 5,00 €/Kw |
| 500 ÷ 1000 Kw (a tetto) | 2,60 €/Kw |
| 1 ÷ 10 Mw (campo Fv a terra) | 1,50 €/Kw |
| 10 ÷ 20 Mw (campo Fv a terra) | 1,35 €/Kw |
| > 20 Mw (campo Fv a terra) | 1,25 €/Kw |
Gli importi indicati sono a scopo di esempio e non sono vincolanti; possono subire variazioni, in più o in meno, a seconda dello sviluppo geometrico dei moduli FV oltre alla presenza nel sito di acqua utilizzabile per il lavaggio dei pannelli o in alternativa se va approvvigionata.
Una buona pulizia dei pannelli fotovoltaici incide immediatamente nell’investimento, dato che: 1 euro speso in lavaggio ne produrrà almeno altri 10 di energia generata.
La nostra esperienza suggerisce che per mantenere un impianto FV in buone condizioni può essere sufficiente la pulizia una volta all’anno, ma in taluni casi possono essere necessari più interventi concentrati nel periodo di massima insolazione.