Quali saranno le traiettorie di sviluppo dell’energia solare nei prossimi 5-10 anni? Molto dipenderà dalla capacità di garantire sicurezza, affidabilità e un rapporto costi-benefici favorevole tra gli asset energetici. Un team di esperti di Huawei ha cercato di identificare i 10 trend emergenti per il settore fotovoltaico proiettati al 2025.
Eccoli: digitalizzazione; aggiornamenti basati sull’intelligenza artificiale; automazione degli impianti fotovoltaici; supporto proattivo per le reti elettriche; Solare + Storage; centrali elettriche virtuali; sicurezza attiva; maggiore densità di potenza; design modulare; e sicurezza e affidabilità.
Per quanto riguarda la digitalizzazione Huawei prevede il 90% degli impianti fotovoltaici saranno totalmente digitalizzati entro il 2025 grazie allo sviluppo di tecnologie digitali come 5G e cloud, Questo renderà più semplice ed efficiente la gestione.
Inoltre l’integrazione profonda dell’intelligenza artificiale nel fotovoltaico faciliterà il rilevamento reciproco e l’interconnessione tra i dispositivi, oltre a migliorare la produzione di elettricità e l’efficienza O&M attraverso l’ottimizzazione collaborativa. L’intelligenza artificiale può offrire nuove vantaggiose opportunità per i sistemi fotovoltaici come l’identificazione proattiva e la prevenzione dei guasti del modulo fotovoltaico e degli inverter.
L’intelligenza artificiale, in abbinamento alla diffusione dell’Internet of Things (IoT) renderanno disponibili prodotti e servizi intelligenti in un’ottica di automazione. Un esempio arriverà dall’avvento di algoritmi di autoapprendimento continuo, che permetterà di utilizzare l’intelligenza artificiale per sostituire gli esperti di O&M in molte funzioni diagnostiche e decisionali.
Si prevede inoltre che gli impianti fotovoltaici passeranno dall’adeguamento alla rete al supporto alla rete: a tal fine, gli inverter dovrebbero possedere capacità come l’adattabilità del rapporto di corto circuito (SCR), la capacità di controllare la corrente armonica entro l’1%, il passaggio continuo dall’alta alla bassa tensione e la regolazione rapida della frequenza, necessari per il collegamento alla rete.
Continuerà la diffusione dei sistemi storage abbinati a impianti fotovoltaici: la percentuale di impianti solari associati allo stoccaggio di energia supererà il 30% entro il 2025.
Nei prossimi 5 anni le tecnologie ICT come il 5G, la blockchain e i servizi cloud saranno ampiamente applicati in centrali elettriche distribuite formando Virtual Power Plant (VPP) per la gestione collaborativa, partecipando alla pianificazione, alle transazioni e ai servizi ausiliari per i sistemi di alimentazione. Oltre l’80% dei sistemi residenziali si connetterà con le reti VPP.
A seguito del vasto impiego del fotovoltaico distribuito, la sicurezza degli edifici e delle persone è diventata una delle maggiori preoccupazioni. Per mitigare i rischi legati all’arco fotovoltaico, Afci diventerà una funzione standard per i sistemi fotovoltaici distribuiti su tetto e sarà incorporata negli standard industriali internazionali.
Per raggiungere un Levelized Cost Of Energy (Lcoe) inferiore sarà richiesta una maggiore densità di potenza agli inverter: con scoperte importanti nella ricerca di semiconduttori a banda larga, come SiC e GaN, nonché algoritmi di controllo avanzati, la densità di potenza dell’inverter dovrebbe aumentare di oltre il 50% nei prossimi 5 anni.
Componenti principali come inverter, PCS (sistema di conversione di potenza) e dispositivi di accumulo dell’energia adotteranno un design modulare che consentirà un’implementazione flessibile, un’espansione regolare e una manutenzione senza l’intervento di tecnici, riducendo notevolmente i costi di O&M migliorandone la disponibilità del sistema.
Infine, sicurezza e l’affidabilità sono diventati un requisito necessario per gli impianti fotovoltaici. L’aumento della capacità di storage degli impianti fotovoltaici globali e una maggiore complessità dell’architettura di rete, aumentano i rischi per la sicurezza della rete degli impianti Queste tendenze suggeriscono che gli impianti fotovoltaici devono possedere avanzati requisiti di sicurezza e affidabilità, disponibilità, resilienza e privacy.
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