Nei prossimi anni
l’energia rinnovabile è destinata ad avere un ruolo sempre più centrale, ponendosi come principale fonte energetica. In questo contesto, per la fonte più rilevante che è l
’energia solare diventerà prioritaria la capacità di garantirne
sicurezza, affidabilità e un rapporto costi-benefici favorevole tra gli asset energetici.
In questo contesto nel prossimo decennio
l’Italia è chiamata a fare la sua parte e ad evolvere, cercando di raggiungere l’obiettivo fissato dalla comunità internazionale di
aggiungere 30GW di nuova capacità installata entro il 2030. Il tutto si traduce in una
crescente necessità di disporre di tecnologia a supporto della gestione degli impianti fotovoltaici.
Di fronte a questa forte esigenza e all’affermarsi di tecnologie innovative come AI, cloud, big data e 5G,
Huawei forte di un team di esperti del settore
ha identificato i 10 trend emergenti per il fotovoltaico in una prospettiva temporale al 2025.
Quattro i principali
fattori considerati: costo medio ponderato dell’energia elettrica (Levelized Cost Of Energy LCOE), compatibilità con la rete elettrica, convergenza intelligente, sicurezza e affidabilità.
1- Digitalizzazione
Oltre il 90% degli impianti fotovoltaici sarà digitalizzato. Nonostante il mercato del fotovoltaico sia in rapida ascesa, ci sono ancora molti dispositivi obsoleti negli impianti fotovoltaici, sia per quanto riguarda la generazione energetica sia per le comunicazioni. Questi dispositivi non possono essere monitorati in modo efficace, né possono segnalare malfunzionamenti. Con il rapido sviluppo di tecnologie digitali come 5G e cloud, si prevede che il 90% degli impianti fotovoltaici saranno totalmente digitalizzati entro il 2025, facendo sì che la loro gestione diventi semplice, intelligente ed efficiente. A tal proposito, uno degli strumenti di cui sono dotati gli inverter Huawei è l’analisi intelligente della curva IV, un potente strumento che permette il monitoraggio di stringa in tempo reale su tutti gli impianti dotati di inverter Huawei.
2 - Aggiornamenti basati sull'intelligenza artificiale
Oltre il 70% degli impianti fotovoltaici utilizzerà l’intelligenza artificiale (AI).
L'integrazione profonda dell’AI 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’AI, inoltre, può offrire nuove vantaggiose opportunità per i sistemi fotovoltaici come l’identificazione proattiva e la prevenzione dei guasti del modulo fotovoltaico e degli inverter con algoritmi di diagnosi IA. L’ottimizzazione dell'algoritmo di tracker per gestire grandi volumi di dati dell’impianto e l’autoapprendimento consentiranno rendimenti più elevati uniti alla sinergia di stoccaggio dell’energia solare assistito dall'AI per ottimizzare automaticamente la redditività dell'impianto fotovoltaico. Man mano che gli LCOE continuano a diminuire e di conseguenza aumenta la complessità dell'O&M, l’IA avrà un'alta probabilità di essere ampiamente impiegata negli impianti fotovoltaici.
3 - Automazione degli impianti fotovoltaici
Oltre l'80% degli impianti fotovoltaici risulterà automatizzato. Con la diffusione dell'AI e dell'Internet of Things (IoT) prodotti e servizi intelligenti renderanno più vantaggiosa l'intera soluzione fotovoltaica. Con l’avvento di algoritmi di autoapprendimento continuo, l’AI sarà ampiamente utilizzata per sostituire gli esperti di O&M in molte funzioni diagnostiche e decisionali. L'ispezione tramite l’utilizzo di droni e l'O&M automatizzato basato su robot permetterà di gestire lavori di O&M pericolosi e ripetitivi che richiedono un elevato e continuo grado di precisione per una maggiore produttività e sicurezza negli impianti fotovoltaici. Si prevede che gli impianti fotovoltaici in futuro saranno completamente automatizzati.
4 - Supporto proattivo per le reti elettriche
Gli impianti fotovoltaici passeranno dall'adeguamento alla rete al supporto alla rete.
Il crescente livello di penetrazione dell'energia con interfaccia elettronica indebolirà la potenza della rete elettrica, ostacolando un più ampio impiego dei sistemi fotovoltaici. Nel corso dei prossimi cinque anni, gli impianti fotovoltaici devono evolversi gradualmente dall'adeguamento alla rete elettrica al supporto alla rete elettrica. 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.
5 - Solare + Storage
Entro il 2025 la percentuale di impianti fotovoltaici (FV) associati allo stoccaggio di energia supererà il 30%.
Con la maggiore penetrazione di nuove fonti energetiche, le reti elettriche avranno requisiti sempre più stringenti per la regolazione della frequenza e il ‘peak shaving’ (procedimento in cui si immagazzina energia quando la domanda è bassa per rilasciarla quando invece la domanda elettrica è alta). Nel frattempo, i costi della batteria diminuiscono con l'avanzamento della tecnologia. Si prevede che l'accumulo di energia funzionerà insieme ai sistemi fotovoltaici e diventerà un elemento critico.
6 - Centrali elettriche virtuali
Oltre l’80% dei sistemi residenziali si connetterà con le reti Virtual Power Plant (VPP).
Nei prossimi cinque anni le tecnologie ICT come il 5G, la blockchain e i servizi cloud saranno applicati in modo esteso in centrali elettriche distribuite formando VPP per la gestione collaborativa, partecipando alla pianificazione, alle transazioni e ai servizi ausiliari per i sistemi di alimentazione. Lo sviluppo della tecnologia VPP ispirerà nuovi modelli di business e attirerà nuovi attori del mercato in scenari fotovoltaici distribuiti, fungendo da motore di crescita per il fotovoltaico distribuito.
7 - Sicurezza attiva
A seguito dell’ampio utilizzo del fotovoltaico distribuito, una delle maggiori preoccupazioni riguarda la sicurezza degli edifici e delle persone. I rischi legati all'arco fotovoltaico causati da uno scarso contatto dei nodi nei moduli FV, da una scarsa connessione dei connettori FV o da cavi vecchi o rotti, rappresentano una quetione rilevant. Per mitigare tali rischi, AFCI diventerà una funzione standard per i sistemi fotovoltaici distribuiti su tetto e sarà incorporata negli standard industriali internazionali.
8 - Maggiore densità di potenza
La tendenza di un
LCOE inferiore di energia solare richiede requisiti più elevati con una maggiore potenza di un singolo modulo e facile manutenzione dell'inverter. Per raggiungere questo obiettivo è richiesta una maggiore densità di potenza. 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.
9 - Design modulare
I componenti principali come inverter, PCS (sistema di conversione di potenza) e dispositivi di accumulo dell'energia adotteranno un design modulare. Inverter, PCS e dispositivi di accumulo dell'energia rappresentano componenti chiave in un impianto fotovoltaico. Ciò influisce notevolmente sulla disponibilità dell'intero impianto fotovoltaico. Con l'aumentare della capacità e della complessità degli impianti fotovoltaici, l'approccio tradizionale che coinvolge l’intervento di tecnici specializzati per la manutenzione in loco risulterà dispendioso dal punto di vista economico. Il design modulare diventerà mainstream consentendo 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.
10 - Sicurezza e affidabilità
La sicurezza e l'affidabilità rappresentano requisiti necessari 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 FV. Inoltre sono diventati più rigorosi i requisiti di privacy e sicurezza degli utenti per gli impianti FV distribuiti. Inostre i requisiti di privacy e sicurezza degli utenti per gli impianti FV distribuiti sono diventati più rigorosi. E’ auspicabile che gli impianti fotovoltaici abbiano avanzati requisiti di sicurezza e affidabilità, disponibilità, resilienza e privacy.
La posizione di Huawei
Da parte sua, Huawei punta a raggiungere sempre nuove vette; la convergenza delle tecnologie
5G, cloud e AI sta modellando un mondo in cui tutto è percepito, collegato e reso intelligente in modo molto veloce. Nell’elencare le 10 principali tendenze per l'industria fotovoltaica per il 2025,
Huawei punta a inspirare la creazione di un mondo verde e intelligente, in cui il potenziale illimitato delle nuove soluzioni energetiche possa essere ampiamente condiviso da tutta la società.
Riconosciuto nell’ambito della produzione di inverter di stringa, Huawei è primo nella graduatoria mondiale 2015- 2018 per numero di inverter installati (fonte: Wood Mackenzie Power & Renewables) e conta oggi oltre 120GW installati. La
divisione solare di Huawei è presente in Italia dal 2018 con una struttura tecnico-commerciale per offrire inverter in tutti i segmenti di mercato: residenziale, commerciale, industriale e utility scale. Vanta una estesa presenza sul territorio attraverso una rete di distributori ufficiali, con i quali a inizio 2020 ha avviato il programma Academy, un tour attraverso l’Italia che ha come obiettivo quello di fornire un’esperienza formativa specializzata.