COS’E’ UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO ?

Partiamo da una distinzione fondamentale.

Un impianto solare fotovoltaico è un sistema che è in grado di trasformare l’energia solare in energia elettrica, a differenza di un impianto solare termico che sfrutta invece l’energia del sole per la produzione di calore (generalmente per produrre acqua calda sanitaria).

Si tratta di una tecnologia che permette di produrre ENERGIA PULITA sfruttando la luce del sole e, per questo, trattandosi di una fonte rinnovabile rappresenta il futuro (e fortunatamente già il presente) di un nuovo modello energetico che scalzerà le fonti fossili in esaurimento e che permetterà delle forti riduzioni di emissioni di agenti inquinanti nelle nostra atmosfera. 

Un impianto fotovoltaico è composto dai seguenti componenti:

 

I pannelli fotovoltaici, costituiti dall’unione di più celle fotovoltaiche, convertono l’energia dei fotoni in elettricità. Il processo che crea questa “energia” viene chiamato effetto fotovoltaico, ovvero il meccanismo che, partendo dalla luce del sole, induce la “stimolazione” degli elettroni presenti nel silicio di cui è composta ogni cella solare.

Semplificando al massimo: quando un fotone colpisce la superficie della cella fotovoltaica, la sua energia viene trasferita agli elettroni presenti sulla cella in silicio. Questi elettroni vengono “eccitati” e iniziano a fluire nel circuito producendo corrente elettrica. Un pannello solare produce energia in "Corrente Continua".

Sarà poi compito dell’inverter convertirla in "Corrente Alternata" per trasportarla ed utilizzarla nelle nostre reti di distribuzione. Gli edifici domestici e industriali, infatti, sono predisposti per il trasporto e l’utilizzo di corrente alternata.

 

PERCHE’ SCEGLIERE UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO ?

Oltre ai vantaggi ambientali optare per la realizzazione di un impianto fotovoltaico a servizio della nostra abitazione o della propria attività permette di avere 4 importanti vantaggi economici:

  1. La valorizzazione dell’energia immessa in rete (ovvero prodotta ma non consumata in sito) attraverso dei meccanismi gestiti dal GSE, come lo Scambio sul Posto, che consente di compensare l’energia elettrica prodotta e immessa in rete in un certo momento con quella prelevata e consumata in un momento differente da quello in cui avviene la produzione. 
  2. Il vantaggio fiscale che si ottiene attraverso le detrazioni fiscali sulle imposte (IRPEF) del 50% dei costi complessivamente sostenuti per la realizzazione dell’impianto fotovoltaico.

  3. La protezione dai rincari dell’energia elettrica in quanto i prezzi di acquisto dell’energia elettrica aumentano ogni anno. Secondo i dati elaborati dall’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (ARERA) che ha preso in considerazione un’utenza domestica in regime di maggior tutela con 3 kW di potenza e 2.700 kWh di consumo annuo, dal 2004 ad oggi il prezzo dell’energia elettrica per famiglia è aumentato di quasi il 70%. Nel 2004 un kWh costava 12,27 centesimi di euro, nel 2019 il prezzo ha raggiunto i 20,80 centesimi di euro!

Oggi il costo dell'energia elettrica per kWh, secondo i consumi annuali, varia tra i 20 e i 30 centesimi di euro! Quindi perchè pagare l’energia elettrica che posso invece avere direttamente gratis dal sole?

L’Italia è un paese soleggiato e i costi di un impianto fotovoltaico per uso domestico sono diventati decisamente abbordabili; un kW di potenza costa oggi tra i 1.500 – 3.000 euro chiavi in mano, e grazie ai vantaggi economici appena citati l'investimento dell'impianto rientra mediamentente in 7-8 anni mentre la durata media di un impianto di qualità è di almento 25 anni.

Ma attenzione, se questo è vero in linea generale è altrettanto vero che la convenienza di un impianto fotovoltaico va verificata caso per caso. Sono infatti tante le variabili che determinano l'efficienza di un impianto fotovoltaico e quindi la sua resa economica. Per scegliere un impianto fotovoltaico adatto alle proprie esigenze, è bene quindi non pensare di poter fare tutto da soli ma di rivolgersi ad un'azienda specializzata.

 

Affidati ai professionisti del settore,  Gruppo ALA si avvale di uno staff con oltre 30 anni di esperienza nel settore delle rinnovabili.

 

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Nel frattempo se vuoi maggiori informazioni di carattere generale sul fotovoltaico continua a leggere la ns. guida.

 

COME SCEGLIERE UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

La determinazione della potenza da installare e la stima della produzione richiedono un sopralluogo e devono essere effettuate da un installatore specializzato.

È essenziale che in sede di preventivo l’installatore tenga conto di quelli che saranno i valori effettivi sia per l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli, che per le ombreggiature, l’efficienza e le perdite di produzione dell’impianto. Tra le diverse soluzioni è anche di fondamentale importanza capire se i consumi possono essere, cambiando ove possibile alcune abitudini, concentrati nelle ore soleggiate in modo da ottenere un elevata percentuale di autoconsumo e quindi prelevando dalla rete solo la restante quota di energia elettrica necessaria nelle ore serali (impianto GRID CONNECTED) o se è preferibile integrare all’impianto un sistema di accumulo, inserendo delle batterie che immagazzinano l’energia prodotta e non consumata durante la giornata per poi averla a disposizione, senza prelievo in rete, direttamente dal sistema di accumulo quando l’impianto non è in produzione (impianto GRID CONNECTED & STORAGE).

 

 

La potenza dell’impianto viene inoltre definita sulla base del fabbisogno di energia della famiglia sia in termini di potenza massima assorbita che di consumi. Per ottenere il consumo annuale di energia basta sommare i consumi indicati nelle bollette del proprio fornitore.

Sulla bolletta puoi trovare la maggior parte delle informazioni che occorrono per scegliere la taglia dell’impianto fotovoltaico più adatta alle tue esigenze. In particolare:

  • Tipologia di utenza

  • Potenza disponibile

  • Potenza impegnata

  • Consumo medio annuo

  • Distribuzione stagionale del consumo

  • Consumo per fasce orarie

Di seguito un esempio di bolletta con l’indicazione delle diverse informazioni necessarie:

 

Una volta stimati i consumi, si può decidere la taglia giusta, tenendo in considerazione anche la possibilità di un cambiamento delle solite abitudini a favore di un maggior sfruttamento dell’energia elettrica. Esempio: tolgo la vecchia caldaia a gas e scelgo di climatizzare casa con nuovi condizionatori ad inverter ad alta efficienza, o cambio la vecchia cucina e metto un piano induzione, ecc.

 

COME REALIZZARE BENE UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

La quantità di energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico dipende da vari fattori tra i quali:

  • orientamento dei pannelli fotovoltaici

  • inclinazione dei pannelli

  • presenza di ombre sui pannelli

  • efficienza dell’impianto

Quindi, quando si scelgono i pannelli solari, le caratteristiche del tetto sul quale andranno sistemati i pannelli rappresentano un elemento importantissimo da prendere in considerazione.  Una differente inclinazione del tetto o una scorretta esposizione possono portare a un decremento dell'efficienza di un pannello anche superiore al 40%.  Impianti fotovoltaici di dimensioni e caratteristiche simili non producono necessariamente la stessa quantità di energia. Il rendimento di un impianto fotovoltaico infatti dipende anzitutto dall’irraggiamento del luogo in cui viene installato.

L'irraggiamento è la misura dell'energia solare che raggiunge, nell’arco di un secondo, una superficie di un metro quadrato.

Per i pannelli che vengono installati in Italia, l’angolo di inclinazione ottimale è tra i 25 e i 35 gradi rispetto al terreno. In generale l’angolo si avvicina allo zero in prossimità dell’equatore, mentre allontanandosi i pannelli dovranno essere installati in posizione sempre più verticale.

Quanto all’orientamento, nel nostro caso l’ideale è che i pannelli siano rivolti a Sud, anche se può andare bene anche a Sud-Est o Sud-Ovest, accettando un calo di rendimento vicino al 5%. 

Tra i fattori “esterni” all’impianto che hanno una ricaduta diretta sulle prestazioni dei pannelli ci sono infine la loro pulizia e la presenza di eventuali aree di ombreggiamento durante l’arco della giornata. 

Alle cause esterne devono essere aggiunte anche quelle “interne”, che riguardano cioè i singoli componenti e le loro condizioni, e che dipendono anche dalla qualità di ciò che si installa. Per dare un valore medio indicativo, all’inverter possono essere dovute perdite di prestazioni che arrivano fino all’8%, alle componenti elettriche perdite del 2%, alle cosiddette “perdite di mismatch”, quindi al collegamento in serie di più pannelli, possono essere attribuibili cali fino al 3%. Quanto infine alle perdite di prestazioni dovute all’invecchiamento dell’impianto, si può stimare un valore medio di questo fattore tra lo 0,5 e lo 0,8% ogni anno.

Valori minimi che però servono nel complesso a quantificare la grande convenienza nella scelta di un impianto fotovoltaico.

 

Non esiste una tecnologia che in assoluto è migliore delle altre. La tecnologia migliore è la combinazione di più soluzioni che si adattano alle esigenze del luogo di installazione, alle esigenze dell'utilizzo dell'energia e alla capacità di spesa.

 

Le tipologie di pannelli fotovoltaici disponibili sul mercato hanno caratteristiche diverse per adattarsi nel modo migliore alle esigenze degli utenti. L’importante, quando si decide di installare un impianto fotovoltaico è, non scegliere esclusivamente in base al prezzo, che pure è una variabile importante, ma in base alle prestazioni che si desidera ottenere, alla conformazione del proprio tetto e alla superficie che si ha a disposizione.

I tipi di pannelli fotovoltaici che oggi si possono installare per uso residenziale, al di là delle diverse soluzioni di design, sono essenzialmente i pannelli in silicio monocristallino e quelli in silicio policristallino.

Le celle solari di silicio monocristallino sono generalmente di colore scuro uniforme e sono composte da wafer di silicio, “fette di materiale” su cui vengono costruiti circuiti integrati.

Tra i vantaggi di questa tecnologia c’è l’efficienza, dal momento che sono generalmente i più performanti tra i pannelli che vengono installati per gli impianti residenziali. Le celle di silicio monocristallino possono infatti contare su un rendimento tra il 16 e il 25%, numeri che rappresentano la percentuale di energia solare che viene convertita in energia elettrica. Grazie anche a questa caratteristica questo genere di pannelli richiede la minore quantità di spazio per ottenere la potenza desiderata. Un pannello è generalmente composto da un numero variabile tra le 60 e le 72 celle, e produce una potenza di picco compresa tra i 250 e i 400 Watt. Dalla loro parte i pannelli in silicio monocristallino sono normalmente più performanti dei pannelli in silicio policristallino quando l’intensità solare è minore o la temperatura è più bassa, anche se l’efficienza diminuisce quando sono sottoposti a temperature elevate.

Nei pannelli in silicio policristallino invece, Il silicio che utilizzano viene ottenuto dalla fusione del materiale e dal suo versamento in stampi quadrati, che una volta tagliati saranno le basi per i wafer dei pannelli. Si tratta di un procedimento più semplice e meno costoso rispetto al processo da cui si ottiene il silicio monocristallino, e questo si riflette ovviamente sul prezzo dei pannelli, che è più contenuto. Si tratta inoltre di celle che tollerano meglio il calore e che quindi rendono di più alle alte temperature rispetto ai monocristallini.

 

Come detto in precedenza i pannelli fotovoltaici producono corrente continua. Per poter utilizzare questa corrente nelle nostre case occorre trasformarla in corrente alternata. Questo delicato lavoro viene effettuato dall'Inverter o dagli inverter (un impianto fotovoltaico può avere anche più di un inverter). I moderni inverter integrano sistemi elettronici di gestione “intelligente” dell’energia e di ottimizzazione della conversione. Se di tipo Ibridi, possono integrare dei sistemi di stoccaggio temporaneo dell’elettricità con batterie di vaio tipo quali Gel, AGM,  al Litio o di altro tipo. 

 

 

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