Rendimento dei pannelli fotovoltaici: formula per fare il calcolo del rendimento. Info su efficienza, variabili e le tecnologie migliori per una maggiore produttività dell’impianto.
Il rendimento effettivo dei pannelli fotovoltaici è un dato difficile da prevedere. Il rendimento proprio del materiale impiegato è facile da conoscere, basterà leggere le prescrizioni dell’etichetta fornite dal produttore; tuttavia, il rendimento intrinseco di un modulo fotovoltaico solo in condizioni ideali corrisponde al rendimento effettivo dell’impianto solare.
Il rendimento dei pannelli solari dichiarato dal produttore è calcolato in condizioni Standard, ovvero con un irraggiamento di 1000W per ogni mq di superficie e una temperatura ideale di 25°C con distribuzione spettrale uguale a 1,5.
Nell’articolo dedicato all’Efficienza dei pannelli fotovoltaico abbiamo visto come il medesimo modulo posto in diverse condizioni di temperature possa dare un rendimento del tutto differente. Per altre informazioni sull’effetto della temperatura sulla resa di un impianto fotovoltaico vi rimandiamo agli articoli:
- NOCT fotovoltaico: la resa dell’impianto
- Termografia su pannelli solari
Sempre nell’articolo dedicato all’efficienza dei pannelli fotovoltaici abbiamo visto il rendimento dei moduli divisi per tecnologie attualmente disponibili sul mercato: silicio monocristallino, silicio cristallino, moduli a eterogiunzione e i moduli in silicio amorfo. Esistono moduli fotovoltaici più performanti che sfruttando tecnologie aerospaziali sono in grado di raggiungere un rendimento anche superiore al 40%. Purtroppo in questo caso i costi di produzione sono eccessivamente elevati tanto che non esistono proposte commerciali del genere.
Ad oggi il miglior rendimento dei pannelli solari si ottiene con i moduli a eterogiunzione che non solo si propongono con una buona efficienza, dalla loro hanno il pregio di non subire eccessivamente l’effetto della temperatura che in altri casi può causare un abbassamento del rendimento superiore al 25%.
Puntare a massimizzare il rendimento dei pannelli solari è lo scopo degli sviluppatori di settore. Chi intende installare un impianto fotovoltaico e vuole avere la massima resa con il minimo sforzo economico, farà bene a puntare ancora ai moduli di silicio monocristallino. Chi intente ottenere il miglior rendimento dei pannelli solari con il minimo impiego di superficie, farà bene a puntare ai moduli a eterogiunzione. I Moduli a eterogiunzione sono consigliati anche per chi abita nell’Italia Meridionale, dove le temperature sono spesso superiori ai 25 °C.
La formula matematica per il calcolo del rendimento dei pannelli fotovoltaici è semplice perché mette in rapporto la potenza con la superficie dell’impianto. La formula matematica per calcolare il rendimento dei pannelli fotovoltaici è la seguente:
Rendimento % = (Potenza / Superficie / 1000) x 100
La potenza è espressa in watt mentre la superficie di captazione dell’irraggiamento solare va espressa in metri quadrati..
Per fare un esempio pratico dell’applicazione della formula matematica, ipotizziamo l’impiego di un pannello da 230W, dalle dimensioni di 1,650×0.98 m e quindi con una superficie utile di captazione dell’irraggiamento solare pari a 1,617mq. In base alla formula del calcolo del rendimento espressa in percentuale, abbiamo:
Rendimento % = (230 / 1,617 / 1000) * 100 = 14,22%
La percentuale ottenuta, 14,22%, rappresenta il rendimento di picco del pannello solare in questione. Ciò significa che per ogni metro quadrato di superficie, nelle giornate con un irraggiamento al suolo di 1000W e con una temperatura di 25°C, si avrà un rendimento pari al 14,22%, cioè si convertirà in energia elettrica il 14,22% della radiazione solare captata dal pannello.
Come anticipato, il rendimento del pannello fotovoltaico si discosta dalla produttività effettiva di un impianto fotovoltaico che dipende da fattori di gran lunga più complessi. Il rendimento effettivo di un impianto fotovoltaico, meglio definita come produttività, dipende da un gran numero di variabili ambientali, tecnici e di posizionamento. Tra i parametri ambientali che impattano sul rendimento effettivo, nonché sulla produttività di un impianto fotovoltaico, citiamo: latitudine di installazione, inclinazione, orientamento, temperatura di funzionamento, pulizia dei pannelli fotovoltaici, presenza di polvere e sporcizia, presenta di eventuali HOT SPOT, e soprattutto, irradiazione solare.
Per maggiori approfondimenti vi rimandiamo agli articoli: