Diagnosi di impianti fotovoltaici: valutazione degli effetti su sicurezza e prestazioni

The economic and social impact of photovoltaic technology is now significant and will also continue to grow rapidly to meet national and global targets for reducing environmental impact. The quality and commercial interest in a PV system is determined primarily by its performance, cost, and reliability. The main objectives guiding the instrumental diagnostics of PV systems are the safety of the system and its performance, which ensure the economic viability of the investment. In this thesis work, we have highlighted the peculiar aspects that can affect the life of a plant, from its origin (concept design, planning, implementation) to its end (operation and maintenance) through the analysis of PV check-up techniques by bringing real examples of systems subjected to instrumental diagnosis, which have manifested particular implications for the safety and/or performance (hence economic) aspects of the plant. The different phases in which the check-up of a photovoltaic system is divided were described allowing to highlight how, thanks to each of them, it is possible to identify anomalies, signs of degradation or potential risks to the safety/performance of the system through the use of multiple instrumental investigation techniques such as: visual inspection, IR thermography, electrical measurements of IV curves, Riso isolation test, PR plant performance, EL electroluminescence, UV fluorescence, DIV dark curves. The situation that has been revealed during the check-ups conducted at MRP Srl on more than 300 installations over the past 8 years in Italy and abroad suggests the urgent need to introduce regulations to ensure that photovoltaic installations are safe regardless of the personal initiative of individual owners, who are currently free to submit their installations to specialized testing, or not. Indeed, there are phenomena of failure or degradation that can arise immediately after installation or, often, over the years. Periodic verification of photovoltaic systems, especially when installed on roofs, canopies or integrated into buildings, is therefore essential because of the high-impact consequences that can affect safety. A standard geared toward raising the safety standard of so many installations through the prescription of periodic audits and specific training courses would: - Increase the level of reliability of installations. - Improve the energy performance of the facilities as a whole by being able to detect failures, plant downtime or degradation phenomena. - Reduce the rate of accidents such as fires, electrical accidents, component failures and especially damage to people and buildings/buildings in general.

L'impatto economico e sociale della tecnologia fotovoltaica è oramai rilevante e continuerà a crescere rapidamente anche per raggiungere gli obiettivi nazionali e globali di riduzione dell'impatto ambientale. La qualità e l’interesse commerciale per un sistema fotovoltaico sono determinate principalmente dalle sue prestazioni, dal costo e dall’affidabilità. I principali obiettivi che guidano l’esecuzione delle diagnosi strumentali degli impianti fotovoltaici sono la sicurezza dell’impianto e le sue prestazioni, che ne garantiscono la sostenibilità economica dell’investimento. In questo lavoro di tesi si sono evidenziati gli aspetti peculiari che possono influire sulla vita di un impianto, dalla sua origine (concept design, progettazione, realizzazione) fino alla fine (conduzione e manutenzione) mediante l’analisi delle tecniche di check-up degli impianti fotovoltaici portando esempi reali di sistemi sottoposti a diagnosi strumentale, che hanno manifestato particolari risvolti per gli aspetti di sicurezza e/o di performance (quindi economici) dell’impianto. Le diverse fasi in cui si articola il check-up di un impianto fotovoltaico sono state descritte consentendo di evidenziare come, grazie a ciascuna di esse, sia possibile individuare anomalie, segni di degrado o potenziali rischi per la sicurezza / performance dell’impianto tramite l’uso di molteplici tecniche di indagine strumentale quali: ispezione visiva, termografica IR, misure elettriche di curve IV, test di isolamento Riso, performance di impianto PR, elettroluminescenza EL, fluorescenza UV, curve al buio DIV. Il quadro emerso nel corso dei check-up svolti presso l’azienda MRP Srl su oltre 300 impianti negli ultimi 8 anni in Italia e all’estero, suggerisce la necessità urgente di introdurre una regolamentazione per far sì che gli impianti fotovoltaici siano sicuri a prescindere dall’iniziativa personale dei singoli proprietari, che attualmente sono liberi di sottoporre a verifiche specializzate gli impianti, o meno. Esistono infatti fenomeni di guasto o degrado che possono sorgere immediatamente dopo l’installazione oppure, spesso, nel corso degli anni. È quindi essenziale una verifica periodica degli impianti fotovoltaici, soprattutto se installati a tetto, su pensiline o integrati negli edifici, per via delle conseguenze di grande impatto che possono ripercuotersi sulla sicurezza. Una norma orientata ad elevare lo standard di sicurezza dei tanti impianti attraverso la prescrizione di verifiche periodiche e corsi di formazione specifici, consentirebbe di: • Aumentare il livello di affidabilità degli impianti. • Migliorare la resa energetica degli impianti nel loro complesso, grazie alla possibilità di individuare eventuali guasti, fermi impianti o fenomeni di degrado. • Ridurre il tasso di incidenti come incendi, sinistri di natura elettrica, guasti ai componenti e soprattutto danni a persone ed edifici / fabbricati in generale.