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Gli inverter negli impianti fotovoltaici in Toscana a Siena e in Italia

Impianti fotovoltaici. Inverter

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L'inverter è un dispositivo elettronico avente la funzione di convertire la corrente continua in alternata.

L'inverter è un sotto-sistema dell'impianto fotovoltaico che necessita di numerosi componenti aggiuntivi per poter operare in maniera efficiente e sicura: (1) cavi speciali di grande sezione, per il collegamento con la batteria, che si rendono indispensabili a causa dell'elevata corrente circolante, per ovviare il rischio di incendi e sfruttamento parziale delle potenzialità dell'apparecchio; (2) protezione contro le sovracorrenti continue in ingresso, grazie a fusibili o ad altri dispositivi in grado di interrompere il circuito;  (3) uno shunt, cioè una resistenza posta sul polo negativo del circuito a corrente continua che va alle batterie, che permette di misurare la corrente che fluisce tra le batterie e l'inverter; (4) protezione contro le sovracorrenti alternate in uscita, poiché se l'interruttore generale dei carichi in alternata è vicino all'inverter esso fungerà anche da protezione contro tali sovracorrenti, altrimenti occorrerà installare un interruttore apposito.

Nel caso degli impianti fotovoltaici esso deve convertire la corrente continua prodotta dai moduli fotovoltaici in corrente alternata da immettere nella rete elettrica. Negli impianti fotovoltaici gli inverter sono caratterizzati da particolari software ed hardware dedicati esclusivamente all’estrazione della massima potenza dai pannelli in qualsiasi condizione meteorologica. In tempo reale riescono a inseguire il punto di potenza massima del pannello (MPPT: Maximum Power Point Tracker) ossia un punto di lavoro nelle curve caratteristiche di tensione vs corrente del modulo fotovoltaico dove è possibile avere il massimo rendimento del modulo stesso. Tale punto non è fisso ma variabile in funzione del livello di radiazione solare che investe le celle fotovoltaiche, pertanto un buon inverter deve seguire l’MPPT in modo da estrarre sempre la massima potenza. Un fattore essenziale è la velocità con cui l’inverter segue l’MPPT, l’immediatezza con cui insegue le variazione del punto in funzione delle variazioni della radiazione. Mentre quasi tutti i produttori di inverter riescono ad ottenere una precisione del 99.0 – 99.6% (della massima disponibile) sull'individuazione del MPPT, solo in pochi riescono ad unire precisione a velocità.

Esistono inverter fotovoltaici dotati di stadi di potenza modulari, ed alcuni sono dotati di un MPPT per ogni stadio di potenza. In tal modo si lascia all'ingegneria di sistema la libertà di configurare un funzionamento master/slave oppure a MPPT indipendenti. L'utilizzo di MPPT indipendenti fornisce un vantaggio oggettivo in condizioni di irraggiamento non uniforme dei pannelli. Infatti spesso la superficie dei pannelli solari risulta esposta al sole in modo difforme su tutto il campo fotovoltaico. In questo caso l'utilizzo di un solo MPPT (--Leggi di Più--)porterebbe l'inverter a lavorare fuori dal punto di massima potenza con riduzione della produzione totale di energia elettrica.

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