I ricercatori dell'Università di Waterloo hanno sviluppato un modo per sfruttare meglio il volume di energia raccolto dai pannelli solari.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno sviluppato un algoritmo che aumenta l'efficienza del sistema solare fotovoltaico (FV) e riduce il volume di energia attualmente sprecata a causa della mancanza di controlli efficaci.

"Abbiamo sviluppato un algoritmo per aumentare ulteriormente la potenza estratta da un pannello solare esistente, " disse Milad Farsi, un dottorato di ricerca candidato al Dipartimento di Matematica Applicata di Waterloo. "L'hardware in ogni pannello solare ha una certa efficienza nominale, ma dovrebbe esserci un controller appropriato in grado di ottenere la massima potenza dai pannelli solari.

"Non cambiamo l'hardware né richiediamo circuiti aggiuntivi nel sistema solare fotovoltaico. Quello che abbiamo sviluppato è un approccio migliore per controllare l'hardware già esistente".

Il nuovo algoritmo consente ai controllori di gestire meglio le fluttuazioni attorno al punto di massima potenza di un impianto solare fotovoltaico, che storicamente hanno portato allo spreco di energia potenziale raccolta dai pannelli.

"Sulla base delle simulazioni, per un piccolo array solare per uso domestico comprendente 12 moduli da 335W, si possono risparmiare fino a 138,9 kWh/anno, "disse Farsi, che ha intrapreso lo studio con il suo supervisore, Professor Jun Liu del Dipartimento di Matematica Applicata di Waterloo. "Il risparmio potrebbe non sembrare significativo per un piccolo sistema solare per uso domestico, ma potrebbe fare una differenza sostanziale in quelli più grandi, come una fattoria solare o in un'area che include centinaia di migliaia di pannelli solari locali collegati alla rete elettrica.

"Prendendo il più grande impianto fotovoltaico del Canada, Per esempio, la Centrale Fotovoltaica di Sarnia, se si usa questa tecnica, il risparmio potrebbe ammontare a 960, 000 kWh/anno, che è sufficiente per alimentare centinaia di famiglie. Se l'energia risparmiata dovesse essere generata da un impianto a carbone, richiederebbe l'emissione di 312 tonnellate di CO2 nell'atmosfera."

Milad ha inoltre sottolineato che i risparmi potrebbero essere ancora più sostanziali in un ambiente in rapida evoluzione, come le condizioni meteorologiche canadesi, oppure quando si tiene conto della perdita di potenza nei convertitori dovuta agli effetti di vibrazione indesiderati riscontrati in altri metodi di controllo convenzionali.

Lo studio, Controllo del feedback ottimale non lineare e analisi della stabilità dei sistemi solari fotovoltaici, scritto dai ricercatori Farsi e Liu della Facoltà di Matematica di Waterloo, è stato recentemente pubblicato sulla rivista Transazioni IEEE sulla tecnologia dei sistemi di controllo .