Un’alimentazione elettrica affidabile è essenziale man mano che i servizi Internet raggiungono località più remote e supportano attività come la telefonia, la messaggistica, i servizi bancari e la telemedicina. Il fotovoltaico abbinato all’accumulo a batteria viene sempre più spesso presentato come alternativa alle vulnerabili connessioni alla rete elettrica e ai generatori diesel, ma scegliere un sistema adatto alle esigenze locali può essere difficile.

Il primo passo consiste nell’individuare ogni dispositivo che il sistema dovrà alimentare, compresi router, server, switch, trasmettitori, apparecchiature di raffreddamento e strumenti presenti sul posto. L’articolo raccomanda di annotare la potenza in watt di ciascun dispositivo, controllare le etichette del produttore oppure usare un misuratore di potenza quando i dati non sono disponibili, e tenere conto dei carichi meno evidenti, come le apparecchiature per l’acqua calda. Sommare i carichi previsti aiuta a stabilire il fabbisogno di potenza di picco del sistema e riduce il rischio di acquistare un impianto sottodimensionato.

I progettisti devono anche decidere se il sistema debba funzionare in modo autonomo o essere collegato a una rete elettrica locale. Un sistema non connesso alla rete è più semplice e potrebbe essere l’unica opzione dove la rete non è disponibile, ma deve essere dimensionato per coprire la domanda durante periodi prolungati di maltempo. Un sistema connesso alla rete può immettere l’elettricità in eccesso nella rete, riducendo potenzialmente l’uso dei generatori nelle piccole reti, anche se la sua progettazione e il suo funzionamento sono più complessi. Le apparecchiature che non possono tollerare interruzioni potrebbero aver bisogno di un UPS, che compensi brevi cali di alimentazione quando il sistema passa dal funzionamento connesso alla rete a quello in isola e viceversa.

L’articolo sconsiglia di installare il solare esclusivamente come sistema di riserva, sostenendo che in questo modo i pannelli restano inattivi mentre gli utenti continuano a pagare l’elettricità della rete. La progettazione del sistema dovrebbe invece tenere conto dell’uso regolare e, quando possibile, del ruolo della generazione in eccesso.

La fase successiva consiste nel modellare la produzione prevista con uno strumento che tenga conto della posizione, dell’orientamento e dell’inclinazione dei pannelli, dell’area disponibile e dell’ombreggiamento. I pannelli standard possono avere potenze di picco di circa 430-460 watt, ma la produzione effettiva varia in base alle condizioni. Per i sistemi più piccoli, l’articolo suggerisce di valutare un inverter ibrido con una capacità nettamente superiore al carico medio, mentre l’accumulo a batteria dovrebbe essere dimensionato in base al tempo per cui la rete deve funzionare senza ricevere carica. Come riferimento progettuale, indica cinque giorni di autonomia e osserva che una maggiore capacità dei pannelli e dell’inverter può consentire di ridurre l’accumulo, permettendo una ricarica più rapida.

La modellazione può aiutare a determinare se i pannelli, l’inverter e le batterie proposti siano in grado di soddisfare la domanda in modalità isola. I progettisti possono modificare la capacità o individuare i carichi che potrebbero essere disattivati durante un’interruzione. L’articolo segnala inoltre il compromesso tra capacità di generazione e capacità di accumulo, afferma che gli impianti superiori a pochi kilowatt dovrebbero generalmente utilizzare corrente alternata trifase e descrive l’aggiunta di pannelli come relativamente poco costosa.

Questo articolo è la prima puntata di una serie firmata dal dottor Ulrich Speidel, docente senior di informatica all’Università di Auckland. Una prossima puntata tratterà fornitori e componenti, valutazione dei preventivi, cybersicurezza, assistenza e affidabilità a lungo termine.

Fonti: APNIC Blog.