Nuovo algoritmo riduce la temperatura dei moduli solari durante clipping e curtailment

Ricercatori dell’Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW) hanno sviluppato un algoritmo di inseguimento “termicamente consapevole” che riduce la temperatura dei moduli solari e l’esposizione ai raggi UV durante le fasi di clipping dell’inverter e di curtailment, rallentando il degrado senza diminuire la potenza in uscita in corrente alternata (AC). Testata nel deserto di Atacama, in Cile, la strategia ha dimostrato di ridurre la temperatura dei moduli fino a 7,7 °C.

Febbraio 17, 2026 Emiliano Bellini

Vista aerea del campo di prova

Immagine: UNSW

Un team di ricerca dell’Università del Nuovo Galles del Sud (Unsw) ha sviluppato un algoritmo di inseguimento “termicamente consapevole” per ridurre la temperatura dei moduli solari durante le fasi di clipping e curtailment.

Il clipping dell’inverter si verifica quando l’energia in corrente continua (DC) prodotta da un impianto fotovoltaico supera la potenza massima di ingresso dell’inverter. In questo caso, l’inverter si satura e l’energia DC in eccesso non viene convertita in corrente alternata (AC). Il curtailment, invece, è la riduzione intenzionale della produzione elettrica potenziale al di sotto della capacità reale dell’impianto, solitamente per mantenere la stabilità della rete quando l’offerta di energia supera la domanda o quando si verificano congestioni nella rete.

“L’algoritmo modula l’irraggiamento sul piano dei moduli solo durante i periodi di clipping, quando l’irraggiamento aggiuntivo non può essere esportato”, ha spiegato a pv magazine Bram Hoex, autore corrispondente della ricerca. “Inoltre riduce l’esposizione cumulativa ai raggi UV, mitigando ulteriormente i fattori di degrado a lungo termine.”

“La strategia proposta allinea esplicitamente il controllo degli inseguitori con i vincoli reali della rete, migliorando la durabilità senza compromettere la potenza in uscita AC”, ha aggiunto Hoex. “Il concetto può essere esteso dal clipping ai casi di curtailment, che stanno diventando sempre più frequenti.”

Nello studio “Thermal-Aware Tracking for Photovoltaics: Reducing Module Degradation Without Sacrificing Yield”, pubblicato sull’IEEE Journal of Photovoltaics, i ricercatori spiegano che l’algoritmo è efficace in diversi siti, ma i benefici e l’uso ottimale dipendono dal clima e dalle condizioni locali. Fattori come vento, umidità, copertura nuvolosa, altitudine, morfologia del terreno, ombreggiamento, temperatura e irraggiamento influenzano il raffreddamento convettivo e radiativo, e quindi l’inclinazione ottimale dei pannelli.

L’algoritmo simula innanzitutto la potenza DC e AC e la temperatura dei moduli a diverse angolazioni d’inclinazione, individuando quella che fornisce la potenza AC massima dell’inverter con la temperatura del modulo più bassa. Il clipping viene previsto confrontando la potenza DC simulata con il limite dell’inverter; se il clipping è atteso, l’algoritmo verifica se la durata supera una certa soglia. Gli eventi di breve durata vengono ignorati, poiché movimenti rapidi dell’inseguitore non sono pratici. Per quelli più lunghi, vengono selezionati gli angoli d’inclinazione che mantengono la potenza AC al limite dell’inverter. A ogni intervallo temporale, l’algoritmo sceglie l’angolo che minimizza la temperatura del modulo, rispettando la velocità massima consentita dell’attuatore. Se tutti gli angoli fattibili superano questi limiti o se la durata del clipping è troppo breve, l’inseguitore ritorna alla modalità standard.

I test sono stati condotti presso la Plataforma Solar del Desierto de Atacama, nel nord del Cile. Il sito ospitava quattro inseguitori a singolo asse, ciascuno con quattro stringhe di moduli attivi di tecnologie diverse più moduli di controllo. Ogni inseguitore era collegato a un inverter da 60 kW con ingressi MPPT separati per monitorare potenza DC, temperatura dei moduli e irraggiamento sul piano dei moduli. Una stazione meteorologica registrava le condizioni ambientali, con rilevazioni effettuate ogni minuto.

Il team ha valutato due strategie di inclinazione durante il clipping: un approccio “lead-only”, che manteneva l’inseguitore leggermente in anticipo rispetto all’angolo standard per limitare i movimenti, e una strategia “lead-lag”, che consentiva all’inseguitore di anticipare il sole al mattino e di ritardare al pomeriggio, modificando così l’esposizione termica dei pannelli.

I risultati hanno mostrato che l’algoritmo può ridurre la temperatura dei moduli fino a 7,7 °C, con riduzioni medie comprese tra 2,7 e 3,1 °C a seconda della strategia adottata. L’approccio lead-lag ha favorito un raffreddamento radiativo più efficace, offrendo benefici termici maggiori rispetto al metodo lead-only.

L’analisi di Arrhenius ha indicato che tali diminuzioni di temperatura possono rallentare significativamente i tassi di degrado, che tendono a raddoppiare per ogni aumento di 10 °C. L’algoritmo ha inoltre ridotto l’irraggiamento UV giornaliero fino a 47 Wh/m², attenuando i fenomeni di degrado fotoindotto e lo stress termico sui materiali.

“Questo lavoro collega il controllo a livello di sistema con l’affidabilità dei materiali, dimostrando che strategie operative intelligenti possono mitigare direttamente il degrado termico nei grandi impianti fotovoltaici”, ha concluso Hoex. “Nei prossimi studi integreremo questi risultati ed esploreremo il degrado dei moduli su scala globale, per contestualizzare i dati di laboratorio.”

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