Metodologie innovative per il supporto alla progettazione e all’analisi delle prestazioni di impianti ad energia solare a concentrazione ed eolici off-shore utilizzando immagini satellitari ottiche e SAR

摘要

In questo lavoro presentiamo delle nuove metodologie, sviluppate nell’ambito del progetto SATENERG(Servizi sATellitari per le ENergie Rinnovabili di nuova Generazione) finanziato dall’AgenziaSpaziale Italiana, sia per il supporto alla progettazione/pianificazione che per il monitoraggioquasi in tempo reale e l’analisi delle prestazioni degli impianti ad energia rinnovabile di nuovagenerazione (CSP, CPV ed eolici off-shore) utilizzando immagini satellitari.In particolare per quanto riguarda gli impianti solari a concentrazione (CSP e CPV), abbiamosviluppato un metodo per ricavare l’irradianza solare incidente al suolo (in particolare la suacomponente diretta normale rispetto ai raggi solari, fondamentale per questo tipo di impianti) daimmagini ottiche satellitari. Ciò, unito ad un modello di funzionamento di tali impianti e degliinverter, ci ha resi in grado di poter sviluppare un servizio di supporto nella progettazione e pianificazionedi nuove costruzioni di impianti CSP e CPV (analizzando serie storiche di dati satellitari)ed anche un servizio di monitoraggio e analisi delle prestazioni per quelli già esistenti (usandoinvece immagini satellitari quasi in tempo reale).In maniera simile, usando immagini SAR (Synthetic Aperture Radar), abbiamo sviluppato un metodoper ricavare l’intensità e la direzione del vento in aree marine da remoto che ci ha permesso,utilizzando anche un modello di impianto eolico off-shore (turbina e inverter), di sviluppare siaun servizio di supporto alla progettazione/pianificazione che un servizio di monitoraggio quasi intempo reale della produzione di un impianto eolico off-shore.Le prime applicazioni di queste nuove metodologie hanno già portato ad avere ottimi risultati invari casi di prova sia per quanto concerne il monitoraggio dell’irradianza diretta su piano normale,in cui l’irradianza misurata e quella ricavata da dato satellitare non si sono discostate più del 10%, sia per quanto riguarda il calcolo dell’intensità e direzione del vento da immagini SAR, in cui l’errorerispetto al dato misurato è rimasto al di sotto del 15%, fornendo quindi una buona base per ilmonitoraggio della energia AC prodotta dagli impianti.