Ricercatori dell’Università di Scienze Applicate di Berna hanno condotto un’indagine online per studiare il “tempo al guasto” (dall’inglese time to failure – TTF) degli inverter residenziali e hanno scoperto che il 34,3% dei dispositivi ha subito il primo guasto dopo 15 anni.
“Direi che questo tasso di guasti è accettabile, persino buono”, ha dichiarato il ricercatore Christof Bucher a pv magazine. “Si presume, del resto, che un inverter debba essere sostituito una volta nel corso della vita di un impianto fotovoltaico”.
L’indagine comprende inverter dei produttori Fronius, Huawei, Kostal, SMA, SolarEdge e Sputnik. Tuttavia, i ricercatori hanno affermato che i dispositivi analizzati non sono rappresentativi dell’attuale mercato fotovoltaico, poiché sono stati acquistati molti anni fa.
“Gli inverter più vecchi analizzati in questo studio risalgono ai primi anni ’90”, hanno dichiarato.
L’indagine comprende i dati di 1.195 impianti fotovoltaici con 2.121 inverter e 8.542 ottimizzatori. La maggior parte degli inverter utilizzati in questi impianti ha una potenza nominale compresa tra 10 kVA e 15 kVA.
“Gran parte dei dati è stata raccolta con l’aiuto di persone che conoscono bene la storia degli impianti fotovoltaici”, hanno spiegato gli scienziati, aggiungendo che sono stati eliminati i dati incompleti e non analizzabili. “Il sondaggio ha dato agli intervistati la possibilità di aggiungere i propri commenti ai dati tecnici”.
Per analizzare il TTF, il gruppo di ricerca ha utilizzato lo stimatore di Kaplan-Meier, comunemente usato per stimare la funzione di sopravvivenza da dati censiti, troncati o con valori mancanti. La curva di sopravvivenza mostra quale percentuale della popolazione è ancora funzionante e dopo quanti anni.
“Lo stimatore di Kaplan-Meier può essere adattato a diversi fattori, ad esempio all’anno di messa in servizio, al produttore dell’inverter o al rapporto di potenza nominale”, hanno spiegato i ricercatori.
Gli scienziati hanno inoltre specificato che la curva di sopravvivenza considera quanti inverter sono ancora sotto osservazione nel corrispondente anno di funzionamento. Questo potrebbe aiutare a valutare quando una certa percentuale di inverter avrà i primi malfunzionamenti previsti.
“Tuttavia, poiché per i vecchi inverter sono disponibili solo pochi dati, l’incertezza della curva di sopravvivenza aumenta con l’aumentare della vita dell’inverter”, hanno dichiarato gli scienziati.
L’indagine ha mostrato che oltre il 65% degli inverter non presentava guasti rilevanti per il rendimento entro il 15° anno di funzionamento. Gli scienziati hanno affermato che il TTF dipende principalmente dal produttore e dall’ubicazione del dispositivo, e che le installazioni all’aperto che presentano TTF più brevi. L’affidabilità complessiva di un inverter è proporzionale alla riduzione del numero di componenti elettronici di potenza. Secondo gli scienziati, negli inverter con ottimizzatori di potenza, il primo guasto si verifica spesso prima rispetto ai dispositivi senza ottimizzatori.
“Gli inverter e gli ottimizzatori di questo studio rappresentano un’ampia sezione, anche se non rappresentativa, degli inverter e degli ottimizzatori utilizzati negli impianti fotovoltaici degli edifici in Svizzera e in Europa”, hanno spiegato.
Quando hanno annunciato per la prima volta l’indagine, a luglio, i ricercatori hanno dichiarato che le cause dei guasti e dei difetti non erano state registrate con precisione. In quell’occasione avevano affermato che “la regola empirica secondo cui gli inverter dovrebbero funzionare senza guasti per circa 15 anni” era stata confermata dai loro risultati.
Il progetto di ricerca durerà fino alla fine del 2025 e sarà esteso ad altri sistemi.
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