Tracker fotovoltaici: criteri di progettazione, rendimento e bancabilità degli impianti

Nel fotovoltaico di grande taglia, le strutture di supporto non possono più essere considerate un semplice elemento meccanico accessorio. Nei progetti C&I, utility scale e agrivoltaici, la scelta tra struttura fissa e tracker fotovoltaico incide direttamente sulla producibilità, sul layout, sulla gestione delle ombre, sui carichi strutturali, sui costi operativi e sulla bancabilità dell’impianto.

Il tracker fotovoltaico, o inseguitore solare, è un sistema di supporto mobile che orienta i moduli durante la giornata per migliorare l’angolo di incidenza della radiazione solare. La sua funzione non è soltanto “produrre di più”, ma modificare il profilo di generazione dell’impianto, aumentando la produzione nelle ore mattutine e pomeridiane e rendendo più uniforme la curva giornaliera rispetto a una configurazione fissa.

Questa caratteristica diventa particolarmente rilevante in tre ambiti: grandi impianti a terra, impianti industriali con consumi distribuiti lungo la giornata e applicazioni agrivoltaiche, dove il movimento dei moduli può contribuire anche alla gestione della luce al suolo. Secondo IEA PVPS, i sistemi fotovoltaici bifacciali su tracker rappresentano oggi una delle configurazioni principali nei progetti utility scale; il report indica inoltre guadagni tipici da tracker nell’ordine del 15-20%, ai quali si possono sommare ulteriori benefici legati alla bifaccialità, variabili in funzione del sito e dell’albedo.

Dal supporto meccanico al componente strategico dell’impianto

In un impianto fotovoltaico tradizionale, la struttura ha principalmente il compito di garantire stabilità, inclinazione, orientamento e resistenza ai carichi. Nei sistemi con tracker, invece, la struttura diventa un componente dinamico dell’impianto: integra motori, attuatori, sensoristica, logiche di controllo, algoritmi di inseguimento e strategie automatiche di sicurezza.

Questo cambio di paradigma ha un effetto importante sulla progettazione. Il tracker non può essere valutato solo confrontando il CAPEX con quello di una struttura fissa. Deve essere analizzato considerando:

• producibilità specifica attesa;
• profilo orario dell’energia generata;
• incremento o riduzione della potenza installabile per ettaro;
• vincoli di distanza tra le file;
• gestione dell’ombreggiamento;
• esposizione a vento, neve e fenomeni atmosferici estremi;
• costi di manutenzione;
• affidabilità dei componenti mobili;
• disponibilità dell’impianto nel tempo;
• impatto su LCOE, DSCR e bancabilità del progetto.

Per questo motivo, nei progetti professionali la domanda corretta non è semplicemente “il tracker produce di più?”, ma: il maggiore rendimento compensa complessità, spazi, O&M e rischio operativo lungo l’intera vita utile dell’impianto?

Tracker monoassiali e biassiali: differenze tecniche

I tracker fotovoltaici si dividono principalmente in due categorie: monoassiali e biassiali.

I tracker monoassiali sono la soluzione più diffusa negli impianti utility scale. Di norma ruotano attorno a un asse nord-sud, facendo muovere i moduli da est verso ovest durante la giornata. Questa configurazione permette di intercettare meglio la radiazione solare nelle prime e nelle ultime ore del giorno, con un equilibrio favorevole tra incremento di produzione, semplicità meccanica e costi operativi.

I tracker biassiali, invece, consentono il movimento su due assi: inseguono il sole sia nella sua traiettoria giornaliera sia nella variazione stagionale dell’altezza solare. In teoria permettono un inseguimento più preciso, ma richiedono maggiore complessità meccanica, più manutenzione, maggiori distanze tra le strutture e una valutazione più attenta dei carichi. Per questo motivo sono meno frequenti nei grandi impianti utility scale, dove la standardizzazione, la velocità installativa e la semplicità operativa hanno spesso un peso decisivo.

Nel contesto industriale e utility, quindi, il tracker monoassiale rappresenta generalmente il compromesso più maturo: aumenta la resa rispetto alla struttura fissa, ma mantiene un livello di complessità compatibile con impianti di grande estensione.

Bifaccialità e tracker: perché la combinazione è strategica

L’evoluzione dei moduli fotovoltaici ha rafforzato il ruolo dei tracker. La diffusione dei moduli bifacciali, capaci di produrre energia anche dalla radiazione riflessa sul lato posteriore, ha reso più interessante il controllo geometrico dell’impianto.

In un sistema bifacciale su tracker, il rendimento non dipende solo dall’irraggiamento frontale, ma anche da:

• albedo del terreno;
• altezza dei moduli da terra;
• distanza tra le file;
• pitch e ground coverage ratio;
• angolo istantaneo del modulo;
• ombreggiamento reciproco;
• uniformità della radiazione sul retro;
• presenza di vegetazione, ghiaia, superfici chiare o pavimentazioni riflettenti.

Il report IEA PVPS dedicato ai sistemi bifacciali con tracker evidenzia che le strategie di backtracking, la misura dell’irraggiamento anteriore e posteriore, il controllo dell’angolo di inseguimento e la valutazione dell’albedo sono elementi fondamentali per stimare correttamente la producibilità. Lo stesso report sottolinea però che i modelli di simulazione possono mostrare differenze significative nella previsione dell’irraggiamento posteriore, della temperatura modulo e degli angoli di tracking, motivo per cui le ipotesi progettuali devono essere validate con attenzione.

In pratica, il tracker non va dimensionato solo per “seguire il sole”, ma per ottimizzare il rendimento complessivo del campo fotovoltaico, tenendo insieme producibilità frontale, bifaccialità, densità di installazione e gestione delle ombre.

Backtracking: il controllo dell’ombra tra le file

Uno degli aspetti più importanti nei tracker monoassiali è il backtracking. Si tratta di una logica di controllo che modifica l’angolo teoricamente ottimale di inseguimento per evitare che una fila di moduli ombreggi quella successiva.

Senza backtracking, il tracker potrebbe orientarsi perfettamente verso il sole, ma generare perdite elettriche per ombreggiamento reciproco, soprattutto nelle ore a bassa altezza solare. Il backtracking riduce questo rischio correggendo l’inclinazione dei moduli, anche a costo di rinunciare a una parte dell’irraggiamento diretto istantaneo.

Nei progetti più evoluti, la strategia di backtracking può essere ulteriormente adattata in funzione di:

• geometria del sito;
• pendenza del terreno;
• irregolarità topografiche;
• tecnologia dei moduli;
• configurazione delle stringhe;
• obiettivo di massimizzazione energetica o economica;
• presenza di moduli bifacciali.

Questo punto è centrale per gli impianti su terreni complessi. In presenza di pendenze, dislivelli o layout non perfettamente regolari, applicare una logica standard può non essere sufficiente. La progettazione deve quindi integrare rilievi topografici accurati, modellazione 3D, simulazioni di ombreggiamento e validazione energetica.

Progettazione strutturale: vento, neve, corrosione e stow position

L’affidabilità di un tracker dipende in larga misura dalla qualità della progettazione strutturale. L’aumento delle dimensioni dei moduli, la maggiore superficie esposta e la crescente frequenza di eventi atmosferici intensi rendono indispensabile una valutazione più severa dei carichi.

I principali aspetti da analizzare sono:

• azioni del vento in condizioni operative e di sicurezza;
• carichi neve;
• comportamento dinamico della struttura;
• rischio di torsione;
• qualità delle fondazioni;
• corrosione in funzione dell’ambiente di installazione;
• tolleranze di montaggio;
• resistenza di motori, attuatori e giunti;
• durabilità della bulloneria e dei componenti metallici.

Nei tracker assume particolare importanza la stow position, cioè la posizione di sicurezza che il sistema assume in caso di vento forte, grandine, neve o altri eventi critici. Non è un dettaglio secondario: una strategia di stow mal progettata o non correttamente attivata può aumentare il rischio di danni strutturali, perdita di disponibilità e costi straordinari di manutenzione.

IEA PVPS evidenzia che le innovazioni recenti nei tracker includono sistemi di protezione attiva contro vento, grandine, neve e allagamenti, con integrazione di sensori locali e previsioni meteo. Il report segnala però anche che la risposta agli eventi meteo estremi rappresenta ancora un’area da standardizzare e migliorare, soprattutto per ridurre il rischio che il tracker non reagisca correttamente in situazioni rare ma ad alto impatto.

Software, sensoristica e diagnostica: il tracker come sistema intelligente

La componente software è uno degli elementi che più differenzia i tracker moderni dalle strutture meccaniche tradizionali. Un tracker evoluto non si limita a muovere i moduli secondo una traiettoria astronomica predefinita, ma integra logiche di controllo dinamico.

Le principali funzioni software includono:

• inseguimento solare;
• backtracking;
• strategie di diffuse stow in condizioni di cielo coperto;
• gestione della posizione di sicurezza;
• monitoraggio dell’angolo reale di tracking;
• controllo degli attuatori;
• rilevazione di anomalie;
• allarmi su blocchi meccanici;
• diagnostica da remoto;
• integrazione con SCADA e sistemi di monitoraggio;
• analisi predittiva per la manutenzione.

Per un EPC o un asset manager, questi aspetti sono fondamentali. Un impianto con tracker richiede infatti una visibilità operativa superiore rispetto a un impianto fisso. Non basta conoscere la produzione dell’inverter: occorre sapere se ogni fila sta assumendo l’angolo previsto, se ci sono tracker fermi, se un motore sta lavorando fuori soglia, se le logiche di stow sono state attivate correttamente e se la risposta agli eventi meteo è coerente con il piano di gestione del rischio.

Tracker e O&M: manutenzione più complessa, ma gestibile

Rispetto a una struttura fissa, un impianto con tracker introduce componenti soggetti a movimento e usura. Questo non significa che il tracker sia una tecnologia fragile, ma che richiede una strategia di Operation & Maintenance coerente.

Le attività da prevedere includono:

• ispezione periodica di motori e attuatori;
• controllo di cuscinetti, snodi e componenti mobili;
• verifica dei serraggi;
• controllo della corrosione;
• verifica delle fondazioni;
• test delle logiche di stow;
• controllo dei sensori;
• monitoraggio degli angoli di tracking;
• analisi degli allarmi;
• manutenzione preventiva e correttiva;
• gestione ricambi critici.

Le best practice O&M nel fotovoltaico sottolineano l’importanza di processi standardizzati, manutenzione pianificata, riduzione dell’incertezza sui costi operativi e miglioramento della trasparenza per investitori e stakeholder. Questo approccio è ancora più rilevante per gli impianti con tracker, dove la disponibilità meccanica del sistema incide direttamente sulla producibilità.

In ottica professionale, la scelta del tracker dovrebbe quindi includere anche una valutazione del servizio post-vendita, della disponibilità dei ricambi, delle garanzie, della documentazione tecnica e della capacità del fornitore di supportare l’asset lungo tutta la vita utile.

Tracker, LCOE e bancabilità del progetto

Il tracker aumenta il costo iniziale dell’impianto, ma può ridurre il costo medio dell’energia prodotta se l’incremento di producibilità compensa CAPEX, OPEX e maggiore complessità. Il parametro da osservare non è quindi solo il costo €/kWp, ma il LCOE, cioè il costo livellato dell’energia prodotta lungo la vita dell’impianto.

Un sistema con tracker può risultare vantaggioso quando:

• il sito ha buon irraggiamento diretto;
• lo spazio disponibile consente distanze adeguate tra le file;
• il terreno è compatibile con fondazioni e tolleranze di montaggio;
• i carichi vento e neve sono gestibili;
• il profilo di produzione aggiuntivo ha valore economico;
• l’O&M è ben pianificata;
• la producibilità è stimata con modelli affidabili;
• il fornitore garantisce continuità tecnica e supporto.

Dal punto di vista finanziario, la bancabilità non dipende solo dalla promessa di maggiore produzione. Dipende dalla credibilità delle ipotesi: dati meteo, simulazioni, layout, contratti O&M, garanzie di disponibilità, performance ratio atteso, degradation rate, rischio di fermo e qualità della componentistica.

Il tracker va quindi considerato come una scelta progettuale ad alto valore, ma non automatica. In alcuni siti la struttura fissa resta più razionale, soprattutto quando i vincoli di spazio, complessità autorizzative, condizioni geotecniche o carichi ambientali riducono il beneficio netto dell’inseguimento.

Applicazioni agrivoltaiche: controllo della luce e compatibilità agricola

L’agrivoltaico è uno degli ambiti in cui i tracker stanno assumendo un ruolo sempre più interessante. In questi progetti, infatti, il sistema fotovoltaico non deve solo massimizzare la produzione elettrica, ma convivere con l’attività agricola.

La possibilità di variare l’inclinazione dei moduli può contribuire a gestire:

• ombreggiamento controllato;
• luce disponibile per le colture;
• passaggio dei mezzi agricoli;
• altezza libera sotto struttura;
• ventilazione;
• protezione parziale da eventi climatici;
• equilibrio tra resa agricola e resa energetica.

IEA PVPS evidenzia che l’agrivoltaico consente l’uso simultaneo del suolo per produzione agricola e fotovoltaica, ma richiede valutazioni integrate su aspetti tecnici, operativi, microclimatici, agricoli, legali e sociali.

Nei progetti agrivoltaici, quindi, il tracker può diventare uno strumento di gestione dinamica del sito. Tuttavia, l’aumento dell’altezza delle strutture, la necessità di maggiori distanze e la compatibilità con le lavorazioni agricole possono incrementare costi e complessità. Anche in questo caso, la convenienza deve essere verificata con un’analisi sito-specifica.

Quando scegliere un tracker fotovoltaico

Il tracker fotovoltaico è particolarmente indicato quando l’obiettivo è massimizzare la produzione specifica e migliorare il profilo orario dell’energia generata. È una soluzione da valutare con attenzione in:

• impianti utility scale;
• impianti industriali a terra;
• grandi aree produttive con consumi diurni;
• progetti agrivoltaici;
• siti con elevato irraggiamento;
• configurazioni con moduli bifacciali;
• progetti in cui il LCOE è più rilevante del solo CAPEX iniziale.

È invece meno indicato quando:

• lo spazio è molto limitato;
• il sito presenta vincoli strutturali o geotecnici importanti;
• i carichi vento sono particolarmente severi;
• l’impianto è su copertura tradizionale;
• la manutenzione non può essere gestita con adeguata continuità;
• la maggiore produzione non compensa la complessità aggiuntiva.

Conclusione

I tracker fotovoltaici rappresentano una delle soluzioni più evolute per aumentare la producibilità degli impianti solari di grande taglia, ma richiedono un approccio progettuale più sofisticato rispetto alle strutture fisse.

Per professionisti, EPC, sviluppatori e energy manager, il vero tema non è stabilire se il tracker sia “migliore” in senso assoluto. La valutazione corretta deve considerare producibilità, layout, bifaccialità, backtracking, resistenza strutturale, stow position, O&M, simulazioni energetiche, costi operativi e bancabilità.

In questo senso, il tracker non è solo una tecnologia di inseguimento solare: è un elemento ingegneristico che incide sull’intero modello tecnico-economico dell’impianto. Se correttamente progettato e gestito, può contribuire a ridurre il LCOE, aumentare la produzione nelle fasce orarie più estese e migliorare la competitività dei progetti fotovoltaici utility scale, industriali e agrivoltaici.

FAQ tecniche consigliate da aggiungere

I tracker fotovoltaici sono sempre più convenienti delle strutture fisse?

No. I tracker aumentano la produzione, ma introducono anche maggiore complessità tecnica, costi iniziali superiori e manutenzione più articolata. La convenienza va valutata caso per caso, considerando LCOE, disponibilità del sito, producibilità, O&M e profilo economico del progetto.

Qual è la differenza tra tracker monoassiale e biassiale?

Il tracker monoassiale ruota su un solo asse e segue il sole principalmente da est a ovest. Il tracker biassiale si muove su due assi e consente un inseguimento più preciso, ma richiede maggiore spazio, più componenti meccaniche e costi di gestione superiori.

Perché i tracker sono spesso abbinati ai moduli bifacciali?

Perché il movimento del modulo e la maggiore altezza da terra possono migliorare la captazione della radiazione riflessa sul lato posteriore. Il beneficio dipende però da albedo, altezza, distanza tra le file, configurazione del layout e qualità della modellazione energetica.

Che cos’è il backtracking nei tracker fotovoltaici?

Il backtracking è una logica di controllo che modifica l’angolo del tracker per ridurre l’ombreggiamento tra le file. È fondamentale negli impianti a terra, soprattutto nelle ore di bassa altezza solare.

Che cos’è la stow position?

La stow position è la posizione di sicurezza assunta dal tracker in caso di vento forte, neve, grandine o altri eventi critici. È una funzione essenziale per proteggere moduli, struttura e attuatori.

I tracker sono adatti agli impianti agrivoltaici?

Sì, possono essere adatti perché permettono di regolare l’inclinazione dei moduli e quindi gestire in modo più dinamico luce, ombreggiamento e compatibilità con le attività agricole. Tuttavia, l’agrivoltaico richiede valutazioni integrate su colture, macchinari, altezze, distanze e costi strutturali.