Progetti

Sentinel - tecnologie innovative per gli impianti fotovoltaici



Progetto

Wavecomm ha partecipato, come consulente tecnologico dell'azienda G Elettric Srl, beneficiaria del co-finanziamento della Regione Toscana sul bando Ricerca e Sviluppo 2012, del Programma POR-CReO 2007-2013 della Regione Toscana, Linea di Intervento 1.5a, al progetto SENTINEL, che si è svolto nel triennio 2013-2015.
L'ambito di intervento del progetto è stato quello delle energie rinnovabili, ed in particolare il settore del fotovoltaico. Il progetto aveva lo scopo di sviluppare soluzioni innovative per la gestione di impianti fotovoltaici, all'interno dei seguenti ambiti funzionali:

  • monitoraggio: monitorare in modo accurato le prestazioni e le condizioni operative dei singoli pannelli fotovoltaici, tramite architetture di tipo sensori wireless, per migliorare i processi di manutenzione e controllo;
  • ottimizzazione: massimizzare la resa dell'impianto fotovoltaico anche in condizioni di mismatch fra i pannelli. Con mismatch si intendono quelle condizioni operative in cui uno o più pannelli dell'impianto producono meno potenza, causando di conseguenza anche un abbassamento della produzione dei pannelli connessi in serie. Cause di mismatch possono essere la presenza di ombre, l'invecchiamento non uniforme, la deviazione rispetto ai dati nominali, la presenza localizzata di sporcizia;
  • sicurezza: introdurre sistemi di controllo e gestione che siano in grado di aumentare il livello di sicurezza degli impianti fotovoltaici. In particolare, si svilupperanno soluzioni per la rilevazione e l'interruzione dell'arco voltaico (che può essere causa di incendi) e per lo sgancio dei pannelli dall'impianto per attività di manutenzione ed intervento in sicurezza.
All'interno del progetto è stata sviluppato il dimostratore tecnologico di una piattaforma di supervisione distribuita, basata su dispositivi elettronici intelligenti (denominati Smart Box) che vengono installati sui pannelli dell'impianto fotovoltaico (tipicamente uno per ciascun pannello), e che integrano i moduli hardware e software per la gestione delle funzionalità di monitoraggio, ottimizzazione e gestione della sicurezza. Un dispositivo centrale (Controller) supervisiona lo stato di tutto l'impianto, tramite una connessione wireless continua punto-multipunto con gli Smart Box.
All'interno del progetto sono state sviluppate alcune soluzioni innovative: un architettura di ottimizzazione basata su convertitori DC/DC di tipo buck ad alta efficienza, un nuovo algoritmo per la ricerca del punto di massima potenza in condizioni di mismatch, basato su tecniche di controlo di tipo "extremum seeking control", soluzioni integrate per la rilevazione della condizione di arco voltaico ed il distacco dell'impianto da remoto. Nel progetto sono state utilizzate sia tecnologie di tipo embedded basate su microcontrollori ultra-low-power, sia tecnologie wireless a breve raggio.