Stima delle prestazioni di un impianto fotovoltaico a concentrazione in assetto cogenerativo

Il presente lavoro trae spunto dal brevetto israeliano targato Zenith Solar, in corso di sperimentazione presso la Neferti S.r.l. Il sistema, denominato Z20, è un sistema PV a concentrazione che consente la contemporanea produzione di energia elettrica e termica. Il cluster minimo installabile è costituito da quattro macchine Z20, con una potenza nominale di 18 kWe e 44 kWt.Poiché la commercializzazione del sistema Z20 sul territorio italiano è ancora in fase di avvio, è stato ritenuto fondamentale procedere alla stima preliminare delle prestazioni dell’impianto per valutare la sua producibilità teorica elettrica e termica. Tale fase è stata sviluppata con la collaborazione del Dipartimento di ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria. Si è proceduto, in ambiente Matlab, alla modellazione dell’intero sistema, scrivendo, per ogni componente, le equazioni di bilancio istantaneo di massa ed energia. È stata valutata la producibilità del sistema in tre località italiane, Cosenza, Roma e Milano, per stimare l’influenza dei parametri climatici sulle prestazioni delle macchine. E’ stato necessario determinare i valori orari di radiazione diretta normale al suolo sul piano degli specchi (DNI) ed i valori orari di temperatura dell’aria esterna. Per quanto riguarda il primo parametro, è stato proposto dagli autori un approccio semplificato basato sul modello di giornata serena dell’ASHRAE, corretto sui dati di eliofania, in modo da tener conto dell’effettiva distribuzione dei giorni sereni e nuvolosi. Per quanto riguarda, invece, i valori di temperatura dell’aria esterna, è stata utilizzata la norma UNI 10349 per la determinazione dei valori medi mensili e la UNI/TS 11300-4 per la definizione del profilo orario.Nel lavoro sono presentati i risultati di producibilità elettrica e termica dell’impianto ottenuti dalle simulazioni effettuate su un arco temporale di un anno.