Silvano Vergura e l’invecchiamento dei moduli fotovoltaici

Come monitorare l’efficienza energetica di un modulo fotovoltaico in maniera automatica

DiSS – Diagnostics for Solar Systems, Silvano Vergura
Silvano Vergura
Silvano Vergura

Silvano Vergura è laureato in Ingegneria Elettrica e ha ricevuto il dottorato di ricerca in Elettrotecnica presso il Politecnico di Bari dove, dal 2004, è Professore Aggregato, insegnando Elettrotecnica nelle sedi di Bari e Foggia.

Originario di Monte Sant’Angelo (FG) e barese di adozione dai tempi dell’università, i suoi principali interessi di ricerca riguardano il monitoraggio e il modellamento di fonti energetiche rinnovabili. Specificatamente, ha focalizzato la ricerca al rendimento energetico di impianti fotovoltaici tramite approccio statistico e analisi all’infrarosso.

E’ responsabile di diversi progetti e attività scientifiche legate alle energie rinnovabili ed è titolare unico di un brevetto sul controllo automatico dell’invecchiamento dei moduli fotovoltaici.

IL DISPOSITIVO – “Il dispositivo brevettato – spiega a Close-up Engineering il prof. Vergura – consente di monitorare l’efficienza energetica di un modulo fotovoltaico in maniera automatica. Poiché il modulo fotovoltaico non è un vino, non migliora invecchiando, tutt’altro! Infatti, l’energia fornita dal modulo diminuisce gradualmente col passar degli anni, a causa dell’invecchiamento dei materiali costituenti.

A partire dalle misure sul modulo fotovoltaico e dalle condizioni ambientali di funzionamento, il dispositivo calcola il grado di invecchiamento reale del modulo fotovoltaico, lo confronta con quello atteso e quantifica lo scostamento. L’energia prodotta da un modulo fotovoltaico ha un aspetto economico rilevante. Infatti, gli impianti fotovoltaici costruiti tra il 2005 e lo scorso anno potevano essere finanziati tramite il cosiddetto “Conto Energia”, ovvero si riconosceva un contributo economico al gestore dell’impianto fotovoltaico in funzione dell’energia prodotta: più energia produce l’impianto, maggiore è il contributo e viceversa.

Quindi, il monitoraggio dell’energia prodotta consente di ottimizzare l’investimento economico fatto a suo tempo. Oggi tali incentivi non sono più disponibili, eppure l’azione di controllo resta valida, perché l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico può essere consumata o venduta al distributore di energia (tipicamente anche se non esclusivamente ENEL). Quindi, anche in questo caso il monitoraggio ha una contropartita economica rilevante”.

LA TECNOLOGIA – “La tecnologia usata -prosegue Vergura – è basata su sensori, trasduttori, microchip e antenne in grado di elaborare le informazioni acquisite dai sensori e di inviarle ad un host. Tali informazioni possono essere ricevute anche direttamente su uno smartphone, sia automaticamente (ad esempio ad un’ora prefissata di ogni giorno) sia su singola richiesta dell’utente”.

IL BREVETTO – “Prima di parlare del brevetto, però, è importante conoscere la differenza tra una cella fotovoltaica, un modulo fotovoltaico e un impianto fotovoltaico. La cella è l’elemento più piccolo, più celle costituiscono un modulo, più moduli una stringa, più stringhe un impianto o campo fotovoltaico.
L’origine del brevetto è nell’anno 2007, quando il secondo Conto Energia proponeva un contributo consistente a chi realizzava gli impianti fotovoltaici; tale decisione dipese dalla necessità di favorire la diffusione di tali impianti, ridurre l’emissione di CO2 in atmosfera e diminuire la (storica) dipendenza dell’Italia dall’energia importata da altre nazioni. Affinché venissero realizzati impianti ben funzionanti, il governo propose il Conto Energia, contributo economico proporzionale all’energia prodotta dall’impianto. Se è fatto bene, produce tanto e si guadagna tanto, e viceversa.

Un effetto della “corsa” alla loro realizzazione di impianti fotovoltaici fu l’immissione nel mercato di alcuni moduli fotovoltaici scadenti che già nei primi anni di vita mostravano importanti deficit di energia prodotta; aspetto non secondario, considerando che i moduli fotovoltaici dovrebbero garantire un corretto funzionamento (seppure con minori
prestazioni) anche dopo 20 anni di funzionamento.
In tale contesto si pensò all’importanza di garantire l’utente da moduli difettosi o di bassa qualità e dopo 3 anni di attività di ricerca (nel 2010) fu depositato il brevetto, che venne formalmente concesso nel 2013.
In realtà già nel 2009 la rivista WIRED-Italia dedicò un articolo su quest’attività di ricerca, mettendone in evidenza l’importanza”.

PROGETTI FUTURI – “La concessione del brevetto -conclude l’ingegnere- non ha appagato il desiderio di ricerca che continua con ancor più entusiasmo, grazie al quale è stato quasi ultimato un software in grado di valutare quali e quante celle fotovoltaiche di un modulo sono difettose. Ma questa è un’altra storia…”

Altre notizie biografiche di Silvano Vergura – Ha progettato e implementato diversi software: DISS (diagnostica per sistemi solari), PVSimulink, CLISEF, PVLabview, Thermosoft.
E’ membro dell’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, USA), membro della “Industrial Electronics Society”, membro di “Power and Energy Circuits and Systems” (PECAS) e membro della giuria del Premio Nazionale di Divulgazione Scientifica.

E’, inoltre, revisore di numerose riviste e conferenze internazionali e autore di oltre 50 pubblicazioni internazionali e due libri di Elettrotecnica (in italiano).
E’ editore di un libro sulle energie rinnovabili (in inglese) che uscirà a fine anno (pubblicato da Cambridge Scholar Publishing, Londra).

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