Sicurezza e conformità degli ottimizzatori Huawei modello SUN2000-450W-P2, SUN2000-600W-P E MERC-1100/1300W-P

INTRODUZIONE

La sicurezza e l'affidabilità sono aspetti fondamentali nei sistemi fotovoltaici, il cui ruolo è sempre più rilevante nel contesto energetico attuale. Il tema della sicurezza è particolarmente critico non solo durante il normale funzionamento dell’impianto, ma soprattutto in situazioni di manutenzione o di emergenza.

Un caso emblematico è quello di un incendio: i Vigili del Fuoco e gli operatori di emergenza, come misura di sicurezza, disattivano l’alimentazione elettrica dell’edificio. Tuttavia, sul lato DC, i moduli fotovoltaici continuano a generare tensione anche in assenza di connessione alla rete. Questo è un aspetto critico, considerando che negli impianti residenziali, commerciali e industriali le stringhe possono raggiungere tensioni fino a 1000V, rimanendo in tensione indipendentemente dallo stato dell’inverter. Di conseguenza, il rischio di elettrocuzione per il personale di soccorso è significativo.

Per affrontare questo problema, nel tempo sono state adottate diverse soluzioni, come le funzioni di arresto degli inverter, il sezionamento manuale lato DC e lo sgancio di interruttori automatici in seguito all’attivazione di un pulsante d’emergenza. Nessuna di queste strategie, però, è in grado di ridurre o annullare la tensione generata dalle stringhe a vuoto.

Huawei ha sempre posto la sicurezza al centro dello sviluppo dei propri prodotti. Esempio di questa meticolosità sono gli ottimizzatori modello SUN2000-450W-P2, SUN2000-600W-P e MERC-1100/1300W-P. Oltre a migliorare significativamente l’efficienza dell’impianto, specialmente in situazioni di irraggiamento non uniforme, questi dispositivi garantiscono un livello di protezione avanzato e rispettano i più elevati standard di sicurezza.

Gli ottimizzatori Huawei dei modelli SUN2000 (collegato uno per modulo) e MERC2000 (uno ogni due moduli) ottimizzano, analizzano e rendono sicuro il funzionamento di ogni singolo modulo e, quindi, dell’intera stringa, riducendo così in modo significativo i rischi legati alla tensione a vuoto degli impianti fotovoltaici.

RAPID SHUTDOWN: SPEGNIMENTO ENTRO 30 SECONDI

La funzione Rapid Shutdown (spegnimento rapido) degli ottimizzatori agisce in un massimo di 30 secondi, non solo nelle situazioni di emergenza, ma anche durante le operazioni di manutenzione ordinaria, avviandosi con il semplice spegnimento dell’inverter.

Nello specifico, gli ottimizzatori modello SUN2000 riducono la tensione totale della stringa a 0 V, mentre i modelli MERC2000 abbassano la tensione di uscita a 1 V a ottimizzatore nei seguenti casi:

- quando la stringa viene scollegata dall'inverter;
- posizionamento su OFF del sezionatore sul lato DC dell’inverter;
- spegnimento dell’inverter tramite comando via App, sistema di monitoraggio o contatto pulito (presente su alcuni modelli);
- sgancio manuale o automatico dell’interruttore AC;
- attivazione di un allarme sull’inverter.

Mediante questo meccanismo, viene garantita la massima sicurezza per il personale addetto all'installazione e alla manutenzione dell'impianto e, in caso di emergenza, questa tecnologia consente ai Vigili del Fuoco di intervenire efficacemente e in totale sicurezza, eliminando i rischi legati alla presenza di tensione residua nelle stringhe di pannelli fotovoltaici.

Tale funzionalità è anche certificata secondo lo standard UL3471:2020 e il NEC, 2017 e 2020 (sezione 690.12 relativa allo spegnimento rapido).

MAGGIORE GENERAZIONE DI POTENZA, MAGGIORE EFFICIENZA

Nei sistemi tradizionali, quando un pannello è parzialmente ombreggiato, la sua corrente si riduce, causando una limitazione della corrente e, dunque, della produzione dell’intera serie di pannelli appartenenti alla stessa stringa e abbassando la produzione complessiva dell’impianto. Ciò è evidente soprattutto nei casi in cui la disomogeneità dell’irraggiamento non è tale attivare i diodi di bypass presenti nei moduli.

Gli ottimizzatori Huawei, invece, introducono la funzione di MPPT a livello di pannello, consentendo a ciascun pannello di comportarsi come se fosse indipendente dagli altri e di operare sempre nel proprio punto di massima potenza.

Questo significa che una riduzione di corrente in un singolo modulo non influisce sulle prestazioni degli altri, migliorando la resa energetica dell’intero impianto fino al 30%, con conseguente abbassamento del Levelized Cost of Energy (LCOE).

PIÙ MODULI

Grazie agli ottimizzatori che controllano la tensione di uscita di ciascun modulo, sarà possibile realizzare un sovradimensionamento DC/AC fino al 200%, collegando anche fino al 30% di moduli in più in serie nella stessa stringa; questo consente di ridurre il numero complessivo di stringhe per inverter, abbattendo i costi di cablaggio e semplificando l’installazione.

Un ulteriore vantaggio è la possibilità di raggiungere tensioni più elevate. L’impianto può sfruttare al massimo la capacità dell’inverter, aumentando la produzione di energia e migliorando l’efficienza complessiva del sistema.

Inoltre, sarà possibile collegare nella stessa stringa anche pannelli con esposizione differente, sfruttando tutta la superficie disponibile per l’installazione dell’impianto fotovoltaico.

MONITORAGGIO A LIVELLO DI MODULO

La produzione di energia dei moduli fotovoltaici può diminuire per diversi fattori, ma individuare con precisione le cause di tali perdite risulta spesso complesso a causa della difficoltà nel rilevare i dati di produzione.

Gli ottimizzatori Huawei offrono un monitoraggio avanzato a livello di singolo modulo, analizzando in tempo reale il rendimento energetico di ciascun pannello. Questa tecnologia permette di identificare rapidamente eventuali anomalie e intervenire tempestivamente con operazioni di manutenzione mirata, massimizzando le prestazioni dell’impianto e garantendo il massimo beneficio per l’utente.

Grazie a questa funzione, è possibile gestire e controllare ogni modulo da remoto, riducendo la necessità di ispezioni in loco e ottimizzando le attività di manutenzione.

CONCLUSIONE

Il presente documento ha analizzato alcuni dei rischi inerenti ai sistemi fotovoltaici, mettendo in evidenza come la sicurezza e l'affidabilità siano essenziali per un impianto fotovoltaico.

Gli ottimizzatori Huawei delle serie SUN2000 e MERC2000, con le loro soluzioni avanzate, non solo mitigano questi rischi, ma offrono anche significativi vantaggi in termini di efficienza energetica e semplicità operativa. Questi dispositivi, grazie alle tecnologie innovative come il Rapid Shutdown e il monitoraggio a livello di modulo, garantiscono prestazioni eccellenti, migliorano significativamente l’LCOE, assicurando il massimo beneficio non solo per l’utente finale, ma anche per gli addetti alla manutenzione e all’intervento in caso di emergenza, come dimostrato dalle certificazioni UL3471:2020 e NEC, 2017 e 2020 (section 690.12 Rapid Shutdown).