MODELING, EXPERIMENTAL ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF FLOATING PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS

L'obiettivo di questa tesi è esplorare sistemi innovativi e configurazioni di impianti FPV, in grado di aumentare l'efficienza e ridurre l'LCOE. Nell'ambito dello studio dell'integrazione dei sistemi FPV nei bacini idrici, sono stati sviluppati modelli numerici che consentono di stimare il tasso di evaporazione in relazione alle caratteristiche dei sistemi galleggianti e della superficie d'acqua occupata. Sono stati implementati modelli per valutare le prestazioni di diverse soluzioni impiantistiche (monofacciali-bifacciali, fissi e ad inseguimento), in condizioni di raffreddamento attivo e passivo. Per ogni tipologia di FPV analizzata è stata effettuata una valutazione economica al fine di verificare la competitività rispetto ad un GPV classico. Per la validazione dei modelli sono stati utilizzati i dati raccolti dal sistema sperimentale fotovoltaico galleggiante, installato presso l'Enel Innovation Hub and Lab di Passo Martino (CT) in Italia. I risultati mostrano che, installando l'FPV sul 50% dell'area del bacino, si può ottenere un risparmio idrico del 73%. Grazie al raffreddamento naturale dei moduli si può ottenere un guadagno di oltre il 5% e, a seconda della tecnologia del modulo e delle condizioni climatiche, questo guadagno può essere maggiore del 7%. Utilizzando i moduli bifacciali si può ottenere un guadagno energetico compreso tra il 5% e il 13%, a seconda dell'albedo. Implementando sistemi di raffreddamento attivo con film d'acqua, che si integrano bene nei sistemi FPV, si può ottenere un guadagno energetico superiore al 9%. Per quanto riguarda i sistemi di tracking, per latitudini intermedie si può ottenere un incremento superiore al 47% per Dual axis tracker. Con l’acqua non evaporata vendibile per irrigazione o sotto forma di energia elettrica prodotta dall'impianto HPP, è possibile ottenere ricavi maggiori di 3 $ / kWp nel primo caso e maggiori di 4 $ / kWp nel secondo caso . Considerando tutti questi vantaggi, un sistema FPV può essere più competitivo di un classico sistema GPV. Infatti, dagli studi riportati in questo lavoro è possibile ottenere un LCOE inferiore del 20% rispetto al GPV.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2021

Author dc:creator

• BONTEMPO SCAVO, FAUSTO

Contributors dc:contributor

• TINA, Giuseppe Marco

• Floating, Photovoltaic, LCOE, Evaporation, Bifacial, Monofacial, Fixed, Tracker
• Flottante, Fotovoltaico, LCOE, Evaporazione, Bifacciale, Monofacciale, Fisso, Inseguitore

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581821

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581821