Cos’è un impianto fotovoltaico?
Un sistema fotovoltaico è un’apparecchiatura che converte l’energia solare in energia elettrica pronta all’uso. Fondamentalmente, è composto principalmente da pannelli fotovoltaici, noti anche come moduli fotovoltaici, che contengono celle fotovoltaiche realizzate principalmente con materiali semiconduttori come il silicio. Queste celle hanno la capacità di generare elettricità quando sono esposte alla luce solare, sfruttando un fenomeno noto come effetto fotovoltaico.
Il funzionamento di un impianto fotovoltaico è un processo articolato che comprende diverse fasi:
Assorbimento della luce solare: Quando i raggi solari colpiscono le celle fotovoltaiche dei pannelli, avviene un processo fondamentale. I fotoni presenti nella luce solare forniscono energia agli elettroni all’interno dei semiconduttori. Questo evento permette agli elettroni di muoversi, creando così una differenza di potenziale elettrico
Generazione di corrente continua (CC): L’energia solare assorbita viene convertita in corrente continua (CC) direttamente all’interno delle celle fotovoltaiche. Questa corrente continua viene poi instradata attraverso cavi e connettori verso gli inverter
Conversione in corrente alternata (CA): Gli inverter svolgono un ruolo cruciale trasformando la corrente continua (CC) in corrente alternata (CA), il tipo di corrente utilizzato dalla maggior parte degli apparecchi elettrici e degli elettrodomestici domestici
Utilizzo dell’energia: La corrente alternata prodotta dagli inverter è pronta per alimentare gli elettrodomestici, le luci e altri dispositivi elettrici presenti nell’edificio. In alternativa, può essere immessa nella rete elettrica nazionale, secondo le esigenze e le configurazioni specifiche dell’impianto fotovoltaico.
I pannelli fotovoltaici monocristallini o policristallini
E’ importante analizzare un’altra fondamentale differenza che caratterizza il mondo dei pannelli fotovoltaici e dei loro materiali: la distinzione tra i pannelli monocristallini e quelli policristallini.
I pannelli solari monocristallini e policristallini rappresentano due categorie principali di pannelli fotovoltaici, entrambi concepiti per convertire l’energia solare in elettricità, ma divergono nella struttura del materiale semiconduttore impiegato.
I pannelli monocristallini sono noti per la loro uniformità e purezza cristallina. Sono composti da singoli cristalli di silicio, estratti da un unico cristallo di silicio fondente. Questo processo di produzione conferisce loro un’elevata efficienza e prestazioni ottimali anche in spazi limitati, rendendoli ideali per applicazioni in cui lo spazio è un fattore critico.
D’altra parte, i pannelli policristallini sono formati da blocchi di silicio costituiti da molti cristalli di dimensioni diverse. Sebbene questa struttura multi-cristallina renda la produzione meno costosa, i pannelli policristallini tendono a avere un rendimento leggermente inferiore rispetto ai monocristallini. Tuttavia, sono una scelta popolare per le installazioni su larga scala dove il costo è un fattore predominante.
Pannelli monocristallini
I pannelli monocristallini rappresentano una delle tecnologie più avanzate nel campo dei pannelli solari. La loro caratteristica distintiva risiede nell’utilizzo di un singolo cristallo di silicio, da cui deriva il termine “monocristallino”. Questo cristallo viene estratto da un blocco più grande di silicio attraverso un processo sofisticato che garantisce un elevato grado di purezza.
Il processo di estrazione del cristallo monocristallino è estremamente delicato e richiede un controllo rigoroso delle condizioni di temperatura e pressione per evitare difetti nella struttura cristallina. Questo livello di purezza contribuisce significativamente all’efficienza energetica dei pannelli monocristallini.
Uno dei vantaggi principali di questi pannelli è la loro efficienza energetica superiore rispetto ad altre tecnologie. Questo è dovuto al fatto che il monocristallo offre una struttura atomica più uniforme, consentendo un flusso di elettroni più agevole lungo la superficie del materiale. Questo significa che i pannelli monocristallini possono produrre una maggiore quantità di energia per la stessa quantità di luce solare incidente rispetto ad altre tecnologie.
Inoltre, i pannelli monocristallini sono noti anche per la loro durata nel tempo e per la loro resistenza alle condizioni ambientali avverse. Grazie alla loro struttura atomica uniforme, sono meno suscettibili alla degradazione causata dalla corrosione o dalla flessione, rendendoli una scelta affidabile per applicazioni a lungo termine.
In sintesi, i pannelli monocristallini rappresentano una soluzione all’avanguardia per la produzione di energia solare, offrendo un’elevata efficienza energetica, durata nel tempo e resistenza alle condizioni ambientali, il che li rende ideali per una vasta gamma di applicazioni, dalle installazioni domestiche alle grandi centrali elettriche.
Pannelli policristallini
I pannelli policristallini costituiscono un’altra tecnologia popolare nel campo dei pannelli solari. La loro produzione coinvolge il silicio fuso che viene versato in stampi quadrati. Una volta raffreddato, il materiale solidificato forma una struttura di cristalli multipli, che conferisce loro l’aspetto di un mosaico, da cui deriva il termine “policristallino”.
Una delle caratteristiche distintive dei pannelli policristallini è il loro costo di produzione relativamente più basso rispetto a quelli monocristallini. Questo è dovuto al processo di produzione meno complesso e alla possibilità di utilizzare materiali di silicio meno puri. Tuttavia, è importante notare che questa riduzione dei costi può essere accompagnata da una leggera diminuzione dell’efficienza dei pannelli.
In passato, i pannelli policristallini tendevano ad avere un’efficienza leggermente inferiore rispetto ai monocristallini. Tuttavia, nel corso degli anni, sono stati compiuti significativi progressi tecnologici che hanno contribuito a ridurre queste differenze in termini di efficienza. Miglioramenti nei processi di produzione e nelle tecniche di ingegneria hanno reso i pannelli policristallini sempre più competitivi sul fronte dell’efficienza energetica.
Un altro vantaggio dei pannelli policristallini è la loro maggiore tolleranza alle alte temperature rispetto ai pannelli monocristallini. Questo li rende particolarmente adatti per ambienti con temperature elevate o in cui le condizioni di esposizione al sole possono variare notevolmente nel corso della giornata.
In definitiva, i pannelli policristallini rappresentano una scelta versatile ed economica per la produzione di energia solare, offrendo un buon compromesso tra costo e prestazioni. Grazie ai continui miglioramenti tecnologici, stanno diventando sempre più competitivi rispetto ad altre tecnologie solari, contribuendo così a promuovere l’adozione su larga scala dell’energia solare come fonte di energia rinnovabile.
Due aspetti fondamentali di un impianto fotovoltaico
Per ottenere il massimo rendimento da un impianto fotovoltaico è importante considerare l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli solari: due aspetti che influenzano la capacità di produzione del sistema.
Infatti, con il giusto orientamento e la corretta inclinazione dei pannelli fotovoltaici possiamo garantire il funzionamento ottimale del nostro impianto fotovoltaico, sfruttarlo al meglio e aumentare la redditività dei moduli solari.
L’orientamento ideale dei pannelli fotovoltaici
L’orientamento ottimale dei pannelli solari è verso sud. Questa posizione può essere determinata considerando l’ora del giorno, poiché il sud corrisponde alla posizione del sole a mezzogiorno dell’ora solare.
Tuttavia, è bene considerare anche altri aspetti:
L’orientamento e l’inclinazione del tetto della casa. Eventuali elementi che potrebbero cadere sulla superficie dei pannelli solari.
La soluzione migliore per massimizzare le prestazioni dell’impianto fotovoltaico e la sua produzione di energia durante l’anno è quella di installare un sistema di “inseguitori solari” che permetta all’intero sistema di cambiare orientamento e inclinazione a seconda del periodo dell’anno, come accade nei grandi parchi e giardini fotovoltaici.
Tuttavia, per gli impianti fotovoltaici a uso domestico questa soluzione non è praticabile date le difficoltà nell’installare dei sistemi motorizzati sui tetti delle nostre abitazioni. Inoltre, nell’ambito del fotovoltaico residenziale tale sistema comporterebbe una spesa inutile, dato che il costo sarebbe maggiore del guadagno. È quindi importante orientare i pannelli fotovoltaici il più possibile a sud, in modo che, durante le ore centrali della giornata, quando l’irraggiamento è maggiore, si possa ottenere la massima resa del modulo fotovoltaico.
Ombre e clima
Le ombre sono un altro aspetto da considerare quando si installa un impianto fotovoltaico poiché un impianto fotovoltaico in ombra non produce energia alla sua massima potenza. Una possibile soluzione contro gli effetti degli ombreggiamenti viene offerta dall’installazione di ottimizzatori, dispositivi che permettono al resto dell’impianto di funzionare correttamente, anche se un pannello fotovoltaico è ombreggiato.
Infatti, il compito degli ottimizzatori è quello di trasmettere via wireless i dati di produzione dei singoli moduli, così da massimizzare il rendimento di ogni pannello. Installare gli ottimizzatori su un impianto fotovoltaico significa quindi assicurarsi un monitoraggio continuo e in tempo reale della produzione dei pannelli solari grazie a una centralina di raccolta dei dati che aiuta a individuare eventuali anomalie del singolo modulo.
Nel qual caso, invece, si voglia monitorare il rendimento dell’intero sistema fotovoltaico si consiglia di installare uno smart meter.
Per quanto riguarda il clima, nelle zone soggette a forti nevicate è consigliabile installare i pannelli solari su tetti in forte pendenza così da permettere alla neve di non accumularsi sopra i moduli.
Calcolo dell’inclinazione dei pannelli solari
Come visto, massimizzare l’efficienza dei pannelli solari richiede di orientarli nella direzione ottimale per catturare la massima quantità di luce solare. Conoscere il metodo corretto per calcolare l’angolazione ideale può fare la differenza nell’ottenere il massimo rendimento dai tuoi pannelli.
Ecco alcuni metodi per calcolare l’angolazione migliore per i pannelli solari:
Metodo 1: Aggiungi 15 gradi alla tua latitudine per l’inverno, sottrai 15 gradi per l’estate
Metodo 2: Moltiplica la tua latitudine per 0,9 e aggiungi 29 gradi
Metodo 2: Moltiplica la tua latitudine per 0,9 e sottrai 23,5 gradi
Metodo 2: Sottrai 2,5 gradi dalla tua latitudine
Regolare l’angolazione dei pannelli solari in base alla stagione non è sempre necessario. Se la produzione di energia è sufficiente per le esigenze invernali, è possibile mantenere l’angolazione stabile. È importante notare che i pannelli fissi potrebbero essere meno efficienti durante le stagioni intermedie, mentre i sistemi di tracciamento solare, sebbene più costosi, offrono un rendimento più elevato.
Tipi di pannelli solari fotovoltaici
I pannelli solari fotovoltaici possono essere suddivisi in base a diversi criteri, quali:
Il loro uso: I pannelli solari possono essere classificati in base all’uso previsto, che può variare dalla produzione di energia su larga scala nelle centrali elettriche solari al loro impiego su edifici residenziali, commerciali o industriali per generare energia elettrica
Il materiale di cui sono fatti: I pannelli solari possono essere realizzati con diversi materiali, tra cui silicio monocristallino, silicio policristallino, film sottile amorfo o celle solari organiche. Ogni tipo di materiale ha caratteristiche uniche in termini di efficienza, durata e costo
La potenza di picco: La potenza di picco di un pannello solare è la massima potenza che può produrre sotto condizioni ottimali di irraggiamento solare. I pannelli solari sono disponibili in una vasta gamma di potenze, che vanno da pochi watt per i piccoli moduli da giardino fino a diversi centinaia di watt per i pannelli utilizzati nelle installazioni su larga scala
Le dimensioni: I pannelli solari variano anche nelle loro dimensioni fisiche, che possono influenzare la loro capacità di generare energia in base allo spazio disponibile per l’installazione. Alcuni pannelli sono progettati per adattarsi a spazi limitati, mentre altri sono più grandi e possono essere utilizzati in contesti in cui lo spazio non è un problema.
A seconda dell’utilizzo, i pannelli possono essere:
Pannelli solari per uso abitativo: Questi pannelli sono progettati per l’installazione su edifici residenziali, come case, condomini e ville. Sono spesso disponibili in dimensioni e potenze adatte alle esigenze energetiche di una famiglia o di una piccola comunità. I pannelli solari per uso abitativo possono essere montati sul tetto o integrati nell’architettura degli edifici
Pannelli solari per uso industriale: Questi pannelli sono progettati per soddisfare le esigenze energetiche di aziende, fabbriche e altre strutture industriali. Possono essere installati su tettoie, terreni o strutture appositamente progettate per ospitare impianti fotovoltaici. Le dimensioni e la potenza di questi pannelli possono variare notevolmente a seconda delle dimensioni e delle esigenze energetiche dell’industria in questione
Pannelli solari per parchi solari: Questi impianti sono costituiti da un grande numero di pannelli solari disposti su un’area di terreno dedicata esclusivamente alla produzione di energia solare su larga scala. I parchi solari possono coprire diversi ettari di terreno e possono essere utilizzati per alimentare reti elettriche locali o nazionali. I pannelli utilizzati in parchi solari sono spesso di grandi dimensioni e alta potenza per massimizzare l’efficienza e ridurre i costi operativi
A seconda del materiale
I pannelli solari possono essere anche suddivisi in base al loro materiale e al loro funzionamento. In questo caso abbiamo:
Pannelli in silicio monocristallino caratterizzati generalmente da celle solari di colore scuro e uniforme. Tra i vantaggi di questa tipologia di pannelli c’è l’efficienza,poiché sono moduli più performanti in ambito residenziale, le dimensioni, dal momento che richiedono minore quantità di spazio per ottenere la potenza desiderata e infine la durata, che si aggira attorno ai 25 anni
Pannelli in silicio policristallino ottenuti dalla fusione del silicio attraverso un processo meno costoso rispetto a quello di Czochralski utilizzato per ottenere quello monocristallino. Questi pannelli solari sono più economici e tollerano meglio il calore rispetto ai pannelli monocristallini
Pannelli in silicone amorfo riconoscibili per la loro colorazione scura e omogenea e la loro flessibilità. Questi moduli hanno una resa inferiore del 30% dovuta alla loro modalità di produzione. I pannelli solari in silicio amorfo sono costituiti da uno strato in vetro o in plastica su cui viene applicato un strato di silicio
Pannelli BiPV (Building integrated Photovoltaic) Technology,rappresentano la nuova frontiera del fotovoltaico poiché possono essere integrati nell’involucro edilizio. Questi pannelli solari vengono applicati su finestre e pensiline in vetro permettendo agli edifici di avere una maggiore resa energetica e una migliore estetica
In passato si utilizzava anche la tecnologia thin-film, ovvero a film sottile. I vantaggi che dava erano diversi, tra i quali:
Prezzi più bassi
Migliore reazione alle temperature più elevate (quindi in particolare d’estate)
La capacità di catturare meglio la luce diffusa, dunque in presenza di giornate nuvolose lavoravano meglio
Lo svantaggio maggiore era rappresentato dal fatto che occupavano molta più superficie per dover produrre la stessa energia. È vero che il costo dei pannelli solari era più basso, ma aumentavano altri costi di installazione.
A seconda della potenza di picco
Quando parliamo della potenza di un pannello solare ci riferiamo alla sua capacità di generare energia fotovoltaica in condizioni ottimali. Questa è espressa in watt di picco (Wp).
Per calcolare la potenza di picco di un pannello fotovoltaico è necessario conoscere la massima tensione e la massima intensità elettrica.
La formula per scoprirla è la seguente:
P (Wp) = Vmax * Imax
Considerando la tensione nominale, solitamente è comune trovare dei pannelli solari a 12V e 24V di tensione. Tuttavia, nel caso di grandi impianti industriali, è possibile trovare moduli fotovoltaici a 48V.
Sulla base di questo, i pannelli solari residenziali hanno solitamente una potenza che si aggira attorno ai 375 Wp.
A seconda della dimensione
Considerando la loro dimensione, i pannelli fotovoltaici possono essere suddivisi in due categorie principali:
Moduli a 60 celle: disposte in 10 file da 6 celle ciascuna
Moduli a 72 celle: disposte in 12 file da 6 celle ciascuna
Negli impianti fotovoltaici destinati all’uso domestico, i pannelli solari più comunemente installati sono quelli costituiti da 60 celle. Al contrario, nei grandi impianti industriali, dove il consumo energetico è significativamente maggiore, si tende a utilizzare pannelli solari da 72 celle.
Dal punto di vista delle dimensioni, i pannelli solari a 60 celle misurano solitamente 164 cm x 99 cm, mentre i moduli fotovoltaici a 72 celle hanno dimensioni di circa 2 m x 1 m.
È importante considerare lo spazio occupato da questi moduli in relazione alla loro potenza. Molti potrebbero pensare che un pannello solare a 72 celle con una potenza di 400W sia necessariamente migliore di uno a 60 celle con una potenza di 340W. Tuttavia, bisogna tenere presente che il pannello a 72 celle occupa più spazio e ha un peso significativamente maggiore. Inoltre, i pannelli solari a 60 celle sono più piccoli e maneggevoli, il che li rende più adatti per l’installazione su tetti residenziali.
Altri tipi di pannelli solari
Come anticipato, la tecnologia si sta evolvendo anche nel campo fotovoltaico e ogni giorno vengono fatti nuovi esperimenti per trovare sempre più modi per sfruttare l’energia solare.
Alcuni dei pannelli solari che si stanno sperimentando sono:
Pannelli solari notturni: Questa è una delle innovazioni più rivoluzionarie nel settore dell’energia solare. Tradizionalmente, i pannelli solari producono energia soltanto durante il giorno, quando sono esposti alla luce solare. Tuttavia, alcuni ricercatori stanno sperimentando nuovi materiali e tecnologie che consentono ai pannelli solari di generare energia anche durante la notte, sfruttando fonti di energia alternative come il calore residuo o la radiazione infrarossa. Questo potrebbe potenzialmente ampliare considerevolmente l’accesso all’energia solare, rendendola disponibile anche quando il sole non è visibile
Pannelli solari flessibili: Questi pannelli sono realizzati con materiali flessibili che consentono loro di adattarsi a superfici curve o irregolari. Questa flessibilità li rende ideali per applicazioni dove i pannelli solari tradizionali non possono essere utilizzati, come su veicoli, abbigliamento o strutture architettoniche curvilinee. I pannelli solari flessibili offrono maggiore versatilità di installazione e possono essere più resistenti agli urti e alle vibrazioni rispetto ai loro omologhi rigidi
Vetro fotovoltaico: Questa tecnologia integra celle solari direttamente nel vetro delle finestre o delle facciate degli edifici, consentendo loro di generare energia senza occupare spazio aggiuntivo. Il vetro fotovoltaico può essere trasparente o semi-trasparente, consentendo alla luce solare di passare attraverso e illuminare gli interni degli edifici mentre genera energia. Questa soluzione è particolarmente interessante per l’integrazione architettonica, poiché consente di combinare la funzione di generazione di energia con l’estetica degli edifici
Nonostante l’efficienza di questi nuovi dispositivi sia nettamente inferiore a quella dei pannelli fotovoltaici classici, l’evoluzione ci fa capire che siamo solo all’inizio della trasformazione del mondo del fotovoltaico.
Dove installare i pannelli fotovoltaici?
Prima di concludere il nostro articolo ci teniamo a darti un’ultima, importante informazione, ovvero dove si possono installare pannelli fotovoltaici.
La prima cosa da dire è che la normativa di riferimento per l’installazione degli impianti fotovoltaici, identificata nella Legge n.° 34 del 27 aprile 2022, ha introdotto semplificazioni significative, specialmente per i modelli con potenza fino a 200 kW. Questi sono stati equiparati a soluzioni per la manutenzione ordinaria, riducendo notevolmente la complessità delle procedure.
Per quanto riguarda dove si possono installare i pannelli fotovoltaici, il tetto è la scelta classica, soprattutto su tetti piani o a falda. Tuttavia, è possibile installarli anche:
Sulla facciata dell’edificio
Sul balcone
A terra
Impianto monofase o trifase.
Entrambi i sistemi, sia il monofase che il trifase, si riferiscono ai circuiti elettrici attraversati dalla corrente alternata. Come suggerisce il nome, la distinzione principale tra i due risiede principalmente nel numero di fasi. Il circuito monofase è basato su una singola fase, mentre quello trifase fa uso di tre cavi di fase accompagnati dal cavo neutro; l’interazione tra le due tipologie avviene nelle cabine elettriche.
Di solito, la corrente elettrica monofase è destinata all’uso domestico, a differenza di quella trifase, che trova impiego in impianti elettrici di grandi dimensioni e in contesti logistici e di trasporto. La discrepanza principale tra questi due sistemi è identificabile nella tensione: nel sistema monofase, la tensione tra fase e neutro è di 230 V, mentre nel trifase si registra una tensione di 400 V tra le due fasi e di 230 V tra la fase e il neutro.
Negli impianti fotovoltaici residenziali è la potenza installata a determinare la necessità di avere un sistema monofase o trifase (e tutte le derivate componenti – come inverter e contatore, per esempio – settate di conseguenza). Si può sostenere che, in linea di massima, la connessione avviene in bassa tensione (BT) monofase per tutte le potenze nominali d’impianto inferiori a 6 kWp, in bassa tensione trifase fino a una potenza di 50 kWp, mentre per le potenze superiori a 75 kWp gli impianti solitamente sono allacciati in media tensione (MT) grazie all’apporto di un trasformatore.
Il sistema monofase
Un sistema fotovoltaico monofase rappresenta un impianto che opera utilizzando una singola fase di corrente alternata, costituendo così una delle soluzioni più diffuse e semplici per soddisfare le esigenze energetiche di residenze, piccole attività commerciali e altri contesti caratterizzati da un consumo energetico contenuto. Questo tipo di impianto è strutturato con un unico circuito elettrico, il quale si concentra principalmente sull’alimentazione di dispositivi a bassa tensione come elettrodomestici e sistemi a basso voltaggio.
Data la natura della corrente monofase, la quale generalmente presenta una tensione più bassa, l’utilizzo di tale impianto è particolarmente indicato per le necessità domestiche, poiché la maggior parte delle utenze residenziali non richiede elevate tensioni. È rilevante notare che i sistemi monofase presentano dei limiti in termini di potenza massima erogabile. In genere, tali impianti sono in grado di fornire una potenza massima compresa tra i 10 e i 15 kilowatt (kW), una caratteristica che li rende meno idonei per applicazioni ad alta potenza come quelle riscontrabili in ambito industriale.
La preferenza verso un impianto fotovoltaico monofase nelle residenze e nelle piccole attività commerciali è dunque motivata dalla loro semplicità di installazione e gestione, nonché dalla capacità di soddisfare in modo efficace le esigenze energetiche di tali contesti. Tuttavia, per applicazioni caratterizzate da un fabbisogno energetico elevato, come fabbriche e grandi imprese, si rende necessario ricorrere a soluzioni più complesse e potenti, in grado di garantire una fornitura energetica adeguata alle necessità specifiche.
Il sistema trifase
Un impianto fotovoltaico trifase, al contrario di quello monofase, si compone di tre circuiti elettrici distinti, all’interno dei quali fluisce una corrente alternata divisa in tre fasi. Queste fasi, pur mantenendo la stessa tensione e frequenza, presentano uno sfasamento di 120 gradi l’una rispetto all’altra. L’utilizzo predominante della corrente trifase è riscontrabile negli ambienti industriali, dove, a parità di potenza, rappresenta una scelta vantaggiosa dal punto di vista economico. In aggiunta, la sua diffusione in questo ambito è giustificata dalla sua facilità di realizzazione, affidabilità e potenza, nonché dalla sua capacità di alimentare motori asincroni trifase, ampiamente utilizzati nelle strutture industriali.
Un aspetto fondamentale da considerare è che i sistemi trifase offrono una maggiore efficienza energetica e una stabilità di tensione superiore rispetto a quelli monofase. Questi sono in grado di alimentare apparecchiature che richiedono una tensione costante e una potenza elevata, garantendo un funzionamento stabile e affidabile.
Tuttavia, rispetto a un impianto fotovoltaico monofase, quelli trifase richiedono un’infrastruttura più complessa in quanto sono composti da tre conduttori di alimentazione anziché uno solo. Questa maggiore complessità si traduce anche in un costo iniziale più elevato per l’installazione. Nonostante ciò, nel lungo periodo, i sistemi trifase possono offrire significativi vantaggi in termini di efficienza energetica e affidabilità, rendendo così l’investimento iniziale ammortizzabile nel tempo.
Impianto fotovoltaico monofase o trifase per la propria casa?
Decidere tra un impianto fotovoltaico monofase e uno trifase richiede un’analisi attenta delle necessità energetiche:
Dell’edificio
Degli apparecchi da alimentare
Gli impianti monofase sono più diffusi nelle residenze di dimensioni ridotte e medie, presentando un’opzione conveniente e di facile installazione.
Tuttavia, nel caso in cui si preveda l’utilizzo di carichi ad alta potenza o si intenda alimentare attrezzature industriali, potrebbe risultare più vantaggioso optare per un impianto trifase.
È altresì cruciale considerare le eventuali future esigenze energetiche, come l’acquisto di veicoli elettrici o l’installazione di dispositivi che richiedono una maggiore potenza. In tali circostanze, un impianto trifase offre una maggiore flessibilità e capacità di gestire carichi più pesanti.
Come già anticipato, un sistema fotovoltaico trifase generalmente viene installato in presenza di potenze elettriche superiori ai 6 kWp, decisamente sproporzionato rispetto al tradizionale 1,5 kWp richiesto per l’alimentazione delle utenze domestiche. Un sistema trifase viene dunque richiesto nel momento di supporto di un carico elettrico importante.
È importante specificare, però, che per quanto riguarda questa scelta in ambito fotovoltaico, attualmente sono presenti inverter fotovoltaici trifase anche con potenze inferiori ai 6 kWp. Inoltre, per impianti fotovoltaici da installare su contatori fino a 3 kWp è possibile scegliere inverter monofase solo per potenze installate fino a 6 kWp (o comunque con differenze di potenza mai superiori a 3 kWp), poiché i gestori elettrici consentono sfasamenti solo fino a differenza di potenza da 3 kWp, mentre per gli impianti con potenze nominali superiori o uguali a 6 kWp si rende obbligatorio installare uno o più inverter trifase.
Tuttavia, è importante notare che la scelta di un impianto monofase o trifase e di un impianto fotovoltaico con o senza sistema di accumulo dipende dalle esigenze specifiche dell’edificio e del consumatore, nonché dalle fonti di energia disponibili. Ti consigliamo però di consultare sempre un professionista esperto per determinare la soluzione migliore per le proprie esigenze.
Schema di un impianto fotovoltaico.
Quando si progetta uno schema fotovoltaico per un impianto medio da 3 kW, è essenziale considerare diverse componenti che assicurano il corretto funzionamento dell’impianto e la massimizzazione dell’energia solare captata.
Ecco una panoramica dello schema elettrico di un impianto fotovoltaico, ovvero le sue principali componenti:
Campo fotovoltaico: Questo è il cuore dell’impianto fotovoltaico, composto da un insieme di moduli fotovoltaici (o pannelli solari) che convertono la luce solare in elettricità. Questi moduli sono solitamente montati su supporti strutturali solidi, come telai o strutture di montaggio appositamente progettate, e sono posizionati in modo da massimizzare l’esposizione alla luce solare durante il giorno
Sezionatore: Il sezionatore è un dispositivo di interruzione che consente di isolare il sistema fotovoltaico dalla rete elettrica principale. Questo componente è fondamentale per la sicurezza dell’impianto, in quanto consente di interrompere il flusso di corrente in caso di manutenzione, emergenza o altri eventi imprevisti
Inverter fotovoltaico: L’inverter è un componente critico che converte la corrente continua (DC) generata dai pannelli solari in corrente alternata (AC) utilizzabile per l’alimentazione degli apparecchi elettrici domestici o per l’iniezione nella rete elettrica pubblica. Gli inverter fotovoltaici sono disponibili in diverse dimensioni e configurazioni, e la loro scelta dipende dalle specifiche dell’impianto e dalle esigenze dell’utente finalefunzionamento inverter fotovoltaico – schema
Sistema elettronico di montaggio: Questo sistema comprende tutti i componenti necessari per fissare saldamente i moduli fotovoltaici alla struttura di supporto, che può essere un tetto, un terreno o una struttura autonoma. Questo componente è essenziale per garantire la stabilità e l’affidabilità dell’impianto nel tempo, soprattutto in presenza di vento, pioggia o altre condizioni meteorologiche avverse
Contatore di produzione: Questo dispositivo misura l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico e la registra per scopi di monitoraggio, fatturazione e reporting. Il contatore di produzione fornisce informazioni importanti sull’efficienza dell’impianto e sull’energia generata, consentendo agli utenti di valutare le prestazioni e il rendimento dell’investimento nel tempo
Contatore bi-direzionale: In alcuni contesti, soprattutto dove è previsto l’incentivazione o la compensazione dell’energia elettrica prodotta, viene installato un contatore bi-direzionale. Questo tipo di contatore registra sia l’energia consumata dalla rete elettrica principale che l’energia iniettata dalla produzione solare nell’impianto, consentendo una misurazione accurata del bilancio energetico netto
Queste componenti, quando integrate in uno schema fotovoltaico ben progettato e installato, consentono di sfruttare al meglio l’energia solare per la produzione di elettricità pulita e sostenibile.
Il campo fotovoltaico
Per campo fotovoltaico si intende l’insieme dei moduli fotovoltaici dell’impianto. Per esempio, per un impianto fotovoltaico di circa 3 kW basteranno mediamente 13-15 moduli da 200-200 Watt collegati in serie.
Producendo energia in corrente continua, al campo fotovoltaico sarà necessaria l’applicazione di un inverter fotovoltaico, dispositivo che trasforma la corrente continua in corrente alternata. Prima di passare dall’inverter, però, lo schema impianto prevede il collegamento della stringa al sezionatore.
Il sezionatore
Come si è detto nel paragrafo sopra, la stringa di moduli fotovoltaici deve essere collegata a un apposito sezionatore in modo da poter poi essere connessa all’inverter per la commutazione della corrente da continua ad alternata.
Il sezionatore è una misura di sicurezza che permette di scollegare il campo fotovoltaico in caso di interventi sulla rete o sull’impianto, e tale misura preventiva è prevista dalla norma CEI 64-8. Inoltre, grazie a degli appositi scaricatori, il sezionatore ti dà la possibilità di staccare, salvandolo, l’impianto fotovoltaico in caso di picchi di tensione o scariche atmosferiche.
L’inverter
L’inverter riveste un ruolo fondamentale negli impianti fotovoltaici, poiché svolge la funzione di trasformare la corrente continua (DC) generata dai moduli fotovoltaici in corrente alternata (AC) utilizzabile sia all’interno dell’abitazione che per l’inserimento nella rete elettrica pubblica. Inoltre, l’adeguata dimensione dell’inverter è cruciale per garantire il massimo rendimento dell’impianto.
Per esempio, nel caso di un impianto fotovoltaico con una potenza nominale di 3 kW, l’inverter sarà progettato per gestire un carico di potenza massima di 3 kW (o 3000 watt) in entrata. Questo significa che l’inverter deve essere in grado di gestire l’intera capacità di produzione dei moduli fotovoltaici collegati ad esso, senza rischi di sovraccarico o surriscaldamento.
Inoltre, la dimensione dell’inverter è direttamente correlata alla disposizione dei moduli fotovoltaici. Ogni stringa di moduli fotovoltaici sarà configurata in modo tale da fornire una potenza complessiva che si adatti alle specifiche dell’inverter. Questo processo è noto come “dimensionamento delle stringhe” e implica la progettazione di stringhe di moduli che forniscono una tensione e una corrente che rientrano nei limiti di ingresso dell’inverter.
Nota tecnica: Gli inverter moderni possono includere ottimizzatori di potenza per migliorare l’efficienza in presenza di ombreggiamenti.
Sistema elettronico di monitoraggio
Un efficiente sistema di monitoraggio ti permetterà di intervenire tempestivamente in caso di malfunzionamento del tuo impianto fotovoltaico. A tal proposito, Otovo ti offre la sua App di monitoraggio: installabile gratuitamente sul proprio smartphone ti aiuterà a salvaguardare il funzionamento e la produzione dei tuoi pannelli solari.
Il contatore di produzione
Definito anche “contatore GSE”, questo contatore ti permette di misurare tutta l’energia prodotta dal tuo impianto fotovoltaico; dunque, viene misurata sia l’energia autoconsumata sul momento, che quella non autoconsumata e quindi immessa nella rete nazionale.
Per misurare la quantità di energia autoconsumata è necessario sottrarre a tutta l’energia prodotta la quantità di energia immessa in rete.
Energia autoconsumata = energia prodotta – energia immessa in rete
Nel caso dell’autoconsumo istantaneo (cioè al momento stesso della produzione del tuo impianto) l’energia viene direttamente utilizzata per il tuo consumo domestico; nel caso, invece, non ci fosse richiesta diretta di energia da parte dell’utente, l’energia prodotta andrà ad accumularsi in un secondo contatore, detto contatore bi-direzionale, per essere immessa in rete.
Il contatore bi-direzionale
Come spiegato nel paragrafo precedente, il contatore bi-direzionale immagazzina l’energia che non viene autoconsumata sul momento, ma che è in attesa di essere immessa in rete. Tale dispositivo, proprio per questo motivo, ti sarà necessario per lo Scambio sul posto!
Questo contatore misura i due flussi di elettricità: tutta l’energia che è stata immessa in rete e tutta quella prelevata dalla rete. Insomma, misura le “entrate” e le “uscite” di elettricità dal sistema domestico. L’energia in autoconsumo non passa quindi da questo contatore e non dovrà pertanto venir conteggiata dall’operatore elettrico in bolletta.
Tipologie di schema di un impianto fotovoltaico
Approfondiamo ulteriormente il tema dello schema di un impianto fotovoltaico, esaminando due categorie principali, ognuna con caratteristiche distintive:
Impianto Grid-Connected: Questa tipologia di impianto è collegata alla rete elettrica nazionale. Ciò consente l’immissione dell’energia prodotta nella rete stessa. In questo modo, l’energia può essere utilizzata quando necessario, garantendo una flessibilità di consumo ottimale per gli utenti. Quando l’impianto produce più energia di quella consumata, l’energia in eccesso viene riversata nella rete elettrica, permettendo agli utenti di ricevere crediti energetici o di ottenere compensazioni economiche, a seconda delle politiche di incentivazione vigenti nel paese
Impianto Stand Alone: Gli impianti stand alone, al contrario, non sono collegati alla rete elettrica nazionale. Tuttavia, sono dotati di un accumulatore che conserva l’energia generata dai pannelli solari. Questo permette il suo utilizzo anche in assenza di radiazione solare diretta. Le batterie utilizzate in questi sistemi di accumulo sono specificamente progettate per garantire una conservazione efficiente dell’energia elettrica nel tempo.
Inoltre, gli impianti stand alone presentano un ulteriore componente essenziale: il regolatore di carica. Questo dispositivo gestisce il processo di carica e scarica delle batterie, regolando il flusso di energia in ingresso e in uscita. Il regolatore di carica è cruciale per preservare la durata di vita delle batterie, regolando con precisione le fasi di carica e scarica in base alle condizioni ambientali e alle esigenze energetiche dell’impianto.
L’integrazione di batterie e regolatori di carica in un impianto stand alone consente una gestione efficiente dell’energia prodotta, garantendo un’adeguata disponibilità di energia anche durante i periodi di bassa luminosità solare o di assenza di radiazione solare diretta. Questo rende gli impianti stand alone una soluzione ideale per aree remote o isolate, dove l’accesso alla rete elettrica nazionale potrebbe essere limitato o non disponibile.
Schema di un impianto fotovoltaico con accumulo.
Un impianto fotovoltaico con accumulo è un sistema che combina pannelli solari per la generazione di energia elettrica con dispositivi di accumulo dell’energia, le batterie, per immagazzinare l’energia prodotta per un utilizzo futuro.
L’utilizzo degli impianti fotovoltaici con accumulo è una pratica sempre più diffusa per ottimizzare l’efficienza e l’autonomia energetica.
Di seguito ti elenchiamo lo schema di un impianto fotovoltaico con accumulo, questo tipo di schema di collegamento offre una serie di vantaggi e passaggi chiave che vale la pena esaminare in dettaglio:
Assorbimento delle radiazioni solari e conversione della corrente: Il funzionamento inizia con l’assorbimento delle radiazioni solari da parte dei pannelli fotovoltaici, che convertono questa energia solare in energia elettrica. Inizialmente, l’energia prodotta è sotto forma di corrente continua (CC), che viene quindi convertita in corrente alternata (CA) grazie all’inverter. Questo processo rende l’energia compatibile con le esigenze domestiche o industriali
Utilizzo istantaneo: L’energia convertita può essere immediatamente utilizzata per soddisfare le esigenze energetiche dell’utente al momento della produzione
Accumulo nell’unità di storage: L’eventuale surplus di energia rispetto al fabbisogno immediato può essere immagazzinato nell’apposita unità di accumulo
Prelievo dall’unità di storage: Quando c’è una carenza di energia, ad esempio durante la notte o in periodi di alta richiesta, l’energia immagazzinata può essere prelevata per soddisfare le esigenze dell’utente, garantendo un approvvigionamento energetico costante
Immissione in rete (se applicabile): Se l’unità di accumulo è piena e c’è ancora un surplus di energia, è possibile iniettare l’energia restante nella rete elettrica pubblica, consentendo agli utenti di ricevere crediti o rimborsi per l’energia immessa
Un impianto fotovoltaico con accumulo offre diversi vantaggi rispetto a un sistema fotovoltaico tradizionale che è direttamente collegato alla rete elettrica senza dispositivi di accumulo.
Ecco alcuni dei principali vantaggi di un impianto fotovoltaico con accumulo:
Autosufficienza energetica: Gli impianti fotovoltaici con accumulo consentono agli utenti di utilizzare l’energia solare prodotta direttamente sul posto, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica pubblica. Questo è particolarmente utile in aree remote o in situazioni in cui l’accesso alla rete elettrica può essere limitato o costoso
Riduzione delle bollette energetiche: Immagazzinando l’energia solare prodotta durante il giorno, gli utenti possono utilizzare l’energia accumulata durante le ore notturne o in periodi di scarsa irradiazione solare, riducendo così la dipendenza dall’acquisto di energia elettrica dalla rete elettrica e diminuendo le bollette energetiche
Flessibilità e sicurezza: Gli impianti fotovoltaici con accumulo offrono una maggiore flessibilità nell’uso dell’energia solare, consentendo agli utenti di gestire meglio il proprio consumo energetico e di essere meno vulnerabili a interruzioni di corrente o aumenti dei prezzi dell’elettricità sulla rete elettrica pubblica
Riduzione delle emissioni di gas serra: Utilizzando l’energia solare per soddisfare parte o tutto il proprio fabbisogno energetico, gli impianti fotovoltaici con accumulo contribuiscono a ridurre le emissioni di gas serra e l’impatto ambientale associato alla produzione di energia elettrica da fonti fossili
Nell’infografica riassuntiva sottostante trovi tutti i vantaggi di un impianto fotovoltaico con accumulo.
I principali vantaggi di un impianto fotovoltaico con accumulo
Tuttavia, è importante notare che gli impianti fotovoltaici con accumulo richiedono un investimento iniziale più elevato rispetto ai sistemi fotovoltaici tradizionali collegati direttamente alla rete elettrica. Inoltre, la dimensione e la capacità delle batterie di accumulo devono essere adeguatamente dimensionate per soddisfare le esigenze energetiche dell’utente e per massimizzare l’efficienza complessiva del sistema.
Nonostante questi costi iniziali più elevati, gli impianti fotovoltaici con accumulo stanno diventando sempre più popolari, poiché offrono una soluzione sostenibile, efficiente ed ecologica per la produzione e l’utilizzo dell’energia solare.
Vediamo ora il funzionamento del fotovoltaico con accumulo!
Le radiazioni solari, una fonte energetica pulita e inesauribile, incidono sui pannelli solari, dove vengono trasformate in energia elettrica. Successivamente, l’inverter svolge un ruolo fondamentale nel processo, convertendo l’energia continua generata dai pannelli solari in energia alternata, pronta per essere utilizzata negli apparecchi elettrici domestici e industriali.
Una volta che l’energia è stata convertita, ci sono diverse modalità attraverso le quali può essere impiegata:
Consumo diretto: L’utenza può consumare l’energia prodotta durante la fase di produzione. Questo significa che l’energia solare viene utilizzata direttamente dagli apparecchi elettrici in funzione al momento della sua produzione, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica e contribuendo a un maggiore autoconsumo energetico
Immissione nella rete elettrica: Se l’energia prodotta supera il consumo dell’utenza durante il giorno, l’energia in eccesso può essere immessa nella rete elettrica nazionale. In questo modo, l’utente può beneficiare di politiche di incentivazione come la tariffa di scambio o la vendita dell’energia in eccesso, contribuendo anche alla riduzione delle emissioni di gas serra e all’efficienza del sistema energetico globale
Immagazzinamento nell’accumulatore: Un’altra opzione è immagazzinare l’energia prodotta nella batteria di accumulo. Questo è particolarmente utile durante i periodi in cui la produzione solare è maggiore rispetto al consumo dell’utenza, consentendo di accumulare l’energia in eccesso per l’utilizzo in momenti di scarsa o assente produzione solare, come durante la notte o in giornate nuvolose
Ogni modalità di utilizzo dell’energia solare ha vantaggi e svantaggi, e la scelta dipende dalle esigenze specifiche dell’utente, dalle condizioni ambientali e dalle politiche energetiche locali. La flessibilità offerta dalla tecnologia solare, insieme alle opzioni di gestione dell’energia, contribuisce a promuovere l’adozione di soluzioni sostenibili e a ridurre l’impatto ambientale dei sistemi energetici tradizionali.
Ecco un’infografica riassuntiva dello schema di un impianto fotovoltaico con accumulo e del suo funzionamento.
In questo processo, è essenziale che tutti i componenti dello schema di impianto funzionino correttamente ed efficientemente. Anche un ombreggiamento su un singolo modulo o cella potrebbe causare un passaggio di corrente inversa, generando l’effetto hot-spot e potenzialmente danneggiando il sistema.
Per evitare problemi di funzionamento che potrebbero compromettere l’efficacia dell’impianto e danneggiare i suoi componenti, è consigliabile utilizzare un software fotovoltaico. Questo software, attraverso una diagnosi operativa, segnala eventuali anomalie ed errori di progettazione, verificando le prescrizioni. Inoltre, permette di disegnare e completare automaticamente lo schema elettrico dell’impianto fotovoltaico.
Come collegare i pannelli solari: in serie o in parallelo?
Oltre alla corretta disposizione fisica dei pannelli fotovoltaici, un aspetto cruciale nell’installazione di un impianto fotovoltaico domestico è la regolazione dei livelli di voltaggio e corrente in uscita. Questo processo determina non solo il tipo di collegamento dei pannelli solari tra di loro, ma anche la configurazione complessiva del circuito fotovoltaico.
La regolazione dei parametri di voltaggio e corrente è essenziale per ottimizzare l’efficienza dell’impianto e garantire un’adeguata produzione di energia solare. Questa fase richiede una valutazione attenta delle caratteristiche e delle specifiche tecniche di ciascun pannello solare, nonché delle condizioni ambientali e di installazione.
Esistono diverse configurazioni di collegamento per i pannelli fotovoltaici, tra cui:
Il collegamento in serie
Il collegamento in parallelo
Una combinazione di entrambi (collegamento misto)
Cosa cambia tra collegare i pannelli solari in serie o in parallelo?
Il modo in cui si collegano i pannelli solari, che sia in serie o in parallelo, ha un impatto significativo sulla configurazione e sulle prestazioni globali del sistema fotovoltaico.
Quando si collegano i pannelli solari in serie, il polo positivo di un pannello è connesso al polo negativo del successivo. Questa configurazione aumenta la tensione complessiva del sistema poiché le tensioni dei singoli pannelli si sommano. Sebbene l’intensità di corrente rimanga costante in un circuito in serie, la tensione totale aumenta. Questo tipo di collegamento è spesso preferito in situazioni che richiedono una tensione più alta, come nei sistemi di batterie per veicoli o negli impianti residenziali con tensioni di sistema elevate
D’altro canto, quando i pannelli solari sono collegati in parallelo, i poli positivi dei pannelli sono collegati tra loro e lo stesso vale per i poli negativi. In questo caso, la tensione rimane costante, ma l’intensità di corrente si somma. Il collegamento in parallelo è comunemente adottato quando si desidera mantenere una tensione costante ma aumentare la corrente disponibile, ad esempio in sistemi di batterie per applicazioni industriali o commerciali
Le principali differenze tra i due tipi di collegamento riguardano quindi la tensione e la corrente complessive del sistema. La scelta tra collegamento in serie o in parallelo dipende dalle specifiche esigenze dell’applicazione, inclusi i requisiti di tensione e corrente, la configurazione del sistema e le condizioni ambientali.
Un’installazione correttamente configurata non solo massimizza la produzione di energia solare, ma contribuisce anche a garantire la sicurezza e l’affidabilità dell’impianto nel lungo termine. Pertanto, è consigliabile affidarsi a professionisti esperti nel settore per garantire una corretta progettazione e installazione dell’impianto fotovoltaico domestico.
Di seguito ti spieghiamo cosa significa collegare i pannelli solari in parallelo o in serie, le principali differenze e modalità di installazione.
Il collegamento in serie dei pannelli solari
Il collegamento in serie dei pannelli solari implica il collegamento dell’uscita positiva di un modulo fotovoltaico all’uscita negativa di un altro, creando così una stringa connessa in serie. Questa stringa può comprendere in media da 2 a 20 moduli fotovoltaici, anche se il numero esatto dipende dalla tipologia dei componenti utilizzati e da altri vincoli specifici del sistema.
Quando si collegano più pannelli in serie, i voltaggi dei singoli moduli vengono sommati tra loro, mentre le correnti rimangono inalterate. Per esempio, se si collegano in serie 5 pannelli solari da 12 V e 4 A, si otterrà una tensione di uscita complessiva di 60 V e una corrente di 4 A. Utilizzando la formula della potenza (W = V x I), si può calcolare che la potenza fornita dalla stringa sarà di 240 W.
Questo tipo di connessione è spesso utilizzato quando è necessario aumentare la tensione complessiva del sistema, ad esempio per adattarsi ai requisiti di tensione di specifiche applicazioni o per ottimizzare l’efficienza del sistema in determinate condizioni di illuminazione.
Tuttavia, è importante considerare anche altri fattori, come la perdita di potenza dovuta alla resistenza interna dei cavi e delle connessioni, nonché la possibilità di riduzione delle prestazioni complessive del sistema in caso di guasti o ombreggiamenti parziali su uno o più pannelli della stringa.
Il collegamento in parallelo dei pannelli solari
È relativamente limitato il numero di moduli solari fotovoltaici che possono essere collegati in serie, perciò, per ottenere una maggiore potenza di quella che può fornire una stringa di moduli in serie, sarà necessario collegare i pannelli solari in parallelo con più stringhe composte ciascuna dallo stesso numero di moduli.
I collegamenti in parallelo di pannelli solari fotovoltaici sono complementari a quelli in serie e si effettuano collegando il polo positivo di un modulo (o di una stringa) al polo positivo di un altro modulo (o di un’altra stringa); si procederà in maniera analoga anche con i poli negativi, che verranno anch’essi connessi tra loro.
I pannelli solari in parallelo non determinano la variazione della tensione del sistema, mentre le correnti si sommano. Quindi, per fare un esempio: se si collegano in parallelo 5 moduli da 12 V 4 A, si avrà una corrente di uscita di 20 A a 12 V e la potenza fornita dal sistema sarà, usando la formula W = V x I: 12 x 20 = 240 W, ovvero lo stesso valore che si otteneva con il collegamento in serie.
Per quanto riguarda questa particolare tipologia di collegamento è importante, però, fare alcune specificazioni. Il collegamento sarà molto semplice se se si è in possesso di due pannelli solari di uguale tensione e potenza.
È importante notare che il collegamento dei pannelli solari sarà più efficiente se si rispettano le seguenti condizioni:
I pannelli solari fotovoltaici devono essere posizionati vicini tra loro e orientati con la stessa angolazione.
La sezione del cavo elettrico di collegamento deve essere dimensionata correttamente in base alla distanza tra i pannelli.
I moduli non devono ombreggiarsi reciprocamente e devono essere posizionati lontani da fonti di ombreggiamento.
È consigliabile utilizzare scatole di derivazione per collegare in modo ordinato i terminali dei moduli solari.
Se si hanno a disposizione due pannelli fotovoltaici di uguale tensione ma di diversa potenza, si possono collegare tranquillamente in parallelo. Non è il caso, invece, se i due pannelli solari sono sia di potenza che di tensione diversa: in questo caso non sarà possibile collegarli in parallelo, poiché quello con la tensione più bassa si comporterebbe come un carico e inizierebbe ad assorbire corrente anziché produrne.
Serie VS Parallelo
Esploriamo ora con maggior dettaglio il funzionamento dei pannelli solari, considerando le diverse configurazioni di collegamento in serie e in parallelo in base a importanti variabili:
Connettori MC4: L’utilizzo dei connettori MC4 riveste un ruolo cruciale nel collegamento dei pannelli solari, sia in modalità serie che parallelo. Questi connettori forniscono terminali positivi e negativi che semplificano il collegamento tra i pannelli solari. Nel caso del collegamento in serie, le tensioni di ogni pannello solare vengono sommate. D’altra parte, nel collegamento in parallelo, si somma la corrente proveniente da ciascun singolo pannello solare
Lista delle componenti: La decisione di collegare i pannelli solari in serie o in parallelo richiede l’attenzione a diversi fattori. Innanzitutto, è fondamentale la scelta del tipo di pannello solare, che può essere monocristallino o policristallino. Un secondo aspetto da considerare è la dimensione complessiva dei pannelli solari. Il numero di celle solari che possono essere collegate in serie o in parallelo dipende dalle dimensioni dei pannelli. Il collegamento in parallelo aumenta la corrente, mentre il collegamento in serie incrementa la tensione
Ombreggiamento: Le fluttuazioni nella produzione di energia solare durante il giorno e l’anno sono influenzate dalla posizione del sole e possono essere compromesse da ombre e nuvole. Se un pannello solare collegato in parallelo è parzialmente ombreggiato, si verifica una significativa riduzione della produzione di energia solo dal pannello interessato, mentre gli altri rimangono intatti. Al contrario, se un pannello solare collegato in serie è ombreggiato, la produzione di energia di tutto il circuito cala proporzionalmente
Caricamento della batteria: Considerando anche gli altri componenti del sistema fotovoltaico, come le batterie, va notato che i pannelli solari collegati in parallelo producono una tensione relativamente bassa, mentre una configurazione in serie può generare una tensione totale molto più elevata, a seconda delle caratteristiche specifiche dei pannelli.
Per il proprio impianto, sono meglio i pannelli solari in serie o in parallelo?
Solitamente, le persone optano per il collegamento in serie dei pannelli solari, una scelta che si traduce in un risparmio sui cavi, poiché è un processo semplice e non richiede strumenti speciali. Il parametro cruciale da tenere presente è la tensione solare massima del regolatore di carica. È essenziale verificare che la tensione massima prevista dalla serie di pannelli non superi tale limite.
Quando invece si decide di collegare i pannelli solari in parallelo, è necessario dedicare maggiore attenzione. Inizialmente, è fondamentale determinare la corrente massima di carica prevista dal regolatore e assicurarsi che tutti i cavi e l’attrezzatura siano adeguatamente dimensionati per gestire tale ammontare di corrente. Inoltre, è importante notare che l’accumulatore deve essere caricato secondo le raccomandazioni, poiché superare tali limiti potrebbe ridurne la durata nel tempo.
Ma quindi? Per il proprio impianto fotovoltaico è meglio collegare i pannelli in parallelo o in serie? La risposta è: dipende.
Come abbiamo visto nel corso di questo articoli, 5 ipotetici pannelli solari collegati in serie o in parallelo forniscono la stessa potenza. Perciò, collegherai i moduli in modo tale da ottenere la tensione desiderata, mentre aumenterai la corrente con circuiti in parallelo per ottenere la potenza voluta dal sistema.
La maggior parte degli impianti fotovoltaici domestici optano per una combinazione di collegamenti in parallelo e in serie. In pratica, una o più stringhe di pannelli connessi in serie per accrescere il voltaggio di uscita vengono collegate fra loro in parallelo per aumentare la corrente e, di conseguenza, la potenza di uscita in watt.
Quali sono le dimensioni minime e massime di un pannello solare fotovoltaico?
Per comprendere appieno la dimensione dei pannelli fotovoltaici, è cruciale tenere conto delle variazioni presenti nel mercato e delle specifiche esigenze di installazione. I pannelli solari di dimensioni ridotte rappresentano una soluzione ideale per spazi limitati, poiché richiedono una riduzione delle loro dimensioni per adattarsi alla superficie disponibile.
I pannelli fotovoltaici di piccole dimensioni solitamente presentano una base minima di 120 x 60 cm, un formato tipico per i modelli di moduli a film sottile, che sono caratterizzati anche da uno spessore contenuto. Tuttavia, è importante notare che tali pannelli solari possono avere un’efficienza inferiore, generalmente intorno all’8-10%, rispetto ai moduli in silicio cristallino. Ciò significa che, per ottenere la stessa quantità di energia, potrebbe essere necessaria un’area di installazione complessiva maggiore.
Tuttavia, le ricerche recenti nel settore hanno raggiunto un’efficienza fino al 25% per i pannelli a film sottile, suggerendo la possibilità di equiparare le prestazioni con i moduli fotovoltaici in silicio nei prossimi anni. Questo potrebbe portare a un aumento dell’attrattiva dei pannelli a film sottile, soprattutto per coloro che dispongono di spazi limitati ma desiderano massimizzare l’efficienza energetica.
D’altra parte, la dimensione massima tipica di un pannello fotovoltaico è di circa 200 x 110 cm. Queste dimensioni sono solitamente impiegate quando lo spazio non è un vincolo significativo. In queste circostanze, l’utilizzo di moduli solari più grandi può ottimizzare i costi complessivi dell’impianto, poiché possono essere impiegati meno supporti di montaggio e cablaggi.
È importante notare che esistono differenze tra i tipi di pannelli solari. Ad esempio:
I pannelli policristallini tendono ad essere meno efficienti ma più sottili e stretti.
I pannelli monocristallini offrono una resa migliore ma risultano leggermente più larghi e spessi.
La scelta del tipo di pannello dipende dunque dalle esigenze specifiche dell’installazione e dalle preferenze dell’utente in termini di prestazioni ed estetica.
Andiamo ora a vedere più nello specifico la dimensione dei pannelli solari!
Quali sono le dimensioni di un singolo pannello fotovoltaico?
Nel variegato mondo dei pannelli solari, esistono diverse dimensioni standardizzate, adatte sia per applicazioni industriali che residenziali, offrendo una gamma di opzioni per soddisfare differenti esigenze e spazi disponibili.
I pannelli policristallini, con potenze di picco generalmente comprese tra 230 e 290 Wp, presentano dimensioni standard che solitamente includono:
Altezza: da 160 a 170 cm
Larghezza: da 90 a 100 cm
Spessore: da 3 a 4 cm
Peso: circa 24 kg
Nonostante abbiano un’efficienza inferiore rispetto ai pannelli monocristallini, i pannelli policristallini hanno rappresentato comunque una scelta conveniente e diffusa per molto tempo.
I pannelli monocristallini, invece, caratterizzati da potenze di picco comprese tra 380-480 Wp, hanno dimensioni leggermente diverse:
Altezza: circa 170-175 cm
Larghezza: tra 110 e 115 cm
Spessore: da 3 a 4 cm
Peso: varia tra 18 kg e 22 kg
Questi pannelli offrono una maggiore efficienza e sono ideali per chi cerca prestazioni superiori.
Per quanto riguarda i moduli standard monocristallini per utilizzi residenziali, le dimensioni solitamente si aggirano intorno ai 175 x 110 cm. Questi pannelli offrono un buon compromesso tra dimensioni e potenza, rendendoli una scelta popolare per le case e le piccole imprese.
E i pannelli bifacciali? Questi pannelli sono progettati per assorbire luce sia dalla parte anteriore che da quella posteriore, aumentando l’efficienza, soprattutto in aree con riflessione del suolo. Un esempio tipico di pannello bifacciale può avere una dimensione di circa 2 metri x 1 metro, con un peso di 23 kg o più, a causa della doppia faccia e della tecnologia avanzata.
Le dimensioni di un impianto da 3 kW e da 6 kW
Per determinare quanti metri quadrati occupa un impianto fotovoltaico da 3 kW, è essenziale considerare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici. Maggiore è l’efficienza, minore sarà la superficie necessaria per l’impianto, e viceversa:
Con pannelli fotovoltaici monocristallini: 18-22 mq
Con pannelli fotovoltaici policristallini: 24-33 mq
Con pannelli fotovoltaici a film sottile: 33-39 mq
In media, per un impianto fotovoltaico da 6 kW, sono necessari almeno 50 mq di spazio disponibile.
Tuttavia, la superficie richiesta varia a seconda del tipo di tetto:
Per i tetti a falda: circa 38-45 mq
Per i tetti piani: circa 55-65 mq, per evitare ombreggiamenti.
il consumo energetico, mentre in estate potrebbe aumentare l’uso dei condizionatori. Considerare questi picchi stagionali può aiutare a dimensionare correttamente l’impianto solare per garantire un apporto energetico sufficiente durante tutto l’anno.
3. Il rendimento dei moduli solari
La potenza in kW del proprio impianto fotovoltaico è una conseguenza diretta dello spazio che si ha a disposizione per la sua installazione e dei propri consumi energetici.
Il rendimento dei pannelli solari è un dato che fa riferimento all’efficienza e alla tecnologia proprie della tipologia di modulo fotovoltaico. Attualmente, due sono le tipologie più diffuse di pannelli solari:
Pannelli fotovoltaici monocristallini
Pannelli fotovoltaici policristallini
La differenza che intercorre tra questi due tipi è da ricercarsi nella loro efficienza, ovvero nella produzione dell’energia in rapporto alla superficie utilizzata.
Generalmente, però, Il consumo medio annuo di un nucleo domestico può essere fino a 3500 kWh. Per coprire tale consumo in normali condizioni è sufficiente un impianto fotovoltaico da 3 kWp. Infine, per ottenere un fotovoltaico da 3kWp servono circa 8 pannelli, quindi intorno ai 20 mq.
Cosa sono le batterie di accumulo per fotovoltaico?
Prima di entrare nei dettagli sulle capacità delle batterie per fotovoltaico, è importante introdurre il concetto di sistemi di accumulo.
Dunque, cos’è un impianto fotovoltaico con accumulo e quali sono le sue caratteristiche?
I sistemi di accumulo fotovoltaico sono dispositivi progettati per immagazzinare l’energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico durante i periodi in cui la produzione supera il consumo immediato. Essi funzionano come veri e propri serbatoi di energia, permettendo agli utenti di utilizzare l’elettricità accumulata nei momenti in cui la produzione solare è limitata o assente, come durante la notte o in giornate nuvolose.
Queste batterie operano attraverso un processo di carica e scarica. Durante le ore di luce solare, quando l’impianto fotovoltaico genera più energia di quella richiesta, l’eccesso viene utilizzato per caricare le batterie. Successivamente, quando la produzione solare non è sufficiente a coprire il fabbisogno energetico, le batterie rilasciano l’energia precedentemente immagazzinata, integrando così l’alimentazione elettrica disponibile.
Funzionamento Batterie Fotovoltaico
L’installazione di sistemi di accumulo fotovoltaico offre numerosi vantaggi. Innanzitutto, consente una maggiore indipendenza energetica, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale e aumentando l’autoconsumo. Inoltre, può contribuire a ridurre i costi energetici, permettendo di utilizzare l’energia prodotta in eccesso durante il giorno nelle ore serali, quando i costi dell’elettricità possono essere più elevati.
In aggiunta, l’utilizzo di sistemi di accumulo può contribuire alla stabilità della rete elettrica, riducendo i picchi di domanda e fornendo un supporto prezioso durante i periodi di alta richiesta energetica. Infine, l’adozione di tali sistemi rappresenta un passo significativo verso una maggiore sostenibilità ambientale, poiché favorisce l’uso delle energie rinnovabili e riduce l’impronta di carbonio complessiva.
Esistono diversi tipi di batterie di accumulo fotovoltaico.
Le più comuni includono:
Batterie al piombo-acido: Queste sono le batterie tradizionali e sono relativamente economiche. Tuttavia, possono essere più pesanti e hanno una durata di vita limitata rispetto ad altre tecnologie
Batterie al litio: Queste batterie offrono una maggiore efficienza, una densità energetica superiore e una durata di vita più lunga rispetto alle batterie al piombo-acido. Di conseguenza, sono spesso preferite per le applicazioni fotovoltaiche a causa delle loro prestazioni superiori
L’adozione di batterie per fotovoltaico sta diventando sempre più diffusa poiché offre una maggiore autonomia e flessibilità nell’uso dell’energia solare, consentendo agli utenti di massimizzare l’utilizzo dell’energia prodotta dal loro impianto fotovoltaico.
Quali sono i benefici delle batterie di accumulo fotovoltaico?
Le batterie di accumulo fotovoltaico stanno diventando sempre più popolari poiché consentono agli utenti di sfruttare appieno il potenziale dell’energia solare, migliorando l’efficienza e la sostenibilità complessiva degli impianti fotovoltaici.
Le batterie di accumulo per fotovoltaico offrono una serie di vantaggi che includono:
Massimizzazione dell’autoconsumo: consentono di ottimizzare l’utilizzo dell’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica esterna
Flessibilità energetica: permettono di utilizzare l’energia immagazzinata durante i momenti di picco di richiesta o quando il costo dell’energia dalla rete è più elevato, offrendo così maggiore controllo sull’utilizzo dell’energia prodotta
Riduzione dei picchi di carico: contribuiscono a ridurre i picchi di carico sulla rete elettrica, migliorando la stabilità e l’efficienza complessiva del sistema energetico
Backup durante i blackout: in situazioni di interruzione di corrente, le batterie di accumulo possono garantire un’alimentazione di emergenza, mantenendo attivi dispositivi critici e garantendo continuità nell’erogazione di energia
Risparmio economico: nel lungo termine, le batterie di accumulo possono contribuire a ridurre i costi energetici, specialmente in contesti in cui l’energia è più costosa durante determinati periodi della giornata, consentendo di ottimizzare l’utilizzo dell’energia autoprodotta
Riduzione dell’impatto ambientale: favoriscono una maggiore sostenibilità ambientale promuovendo l’utilizzo responsabile dell’energia solare e riducendo la dipendenza da fonti energetiche non rinnovabili, contribuendo così alla mitigazione del cambiamento climatico.
Dimensionamento batterie: 3 modi per calcolarlo
Vediamo ora quali sono i tre principali modi per calcolare il corretto dimensionamento delle batterie e non inciampare in eventuali errori!
Modo 1: per chi ancora non ha un impianto fotovoltaico, o ha un un sistema off-grid
Un impianto fotovoltaico off-grid, a differenza di quello a isola, viene solitamente impiegato in abitazioni non coperte dal servizio di fornitura di energia elettrica. Esempi di abitazioni di questo tipo sono baite, case di campagna, terreni agricoli in alta montagna o abitazioni in zone disagiate.
Come accennato precedentemente, per calcolare il dimensionamento di un sistema di accumulo per fotovoltaico bisogna partire dal proprio fabbisogno energetico.
Come fare il calcolo del dimensionamento delle batterie? Bisogna innanzitutto valutare quali sono gli elettrodomestici più utilizzati in casa, soprattutto nelle ore serali, e per più tempo. Una volta selezionati, è necessario calcolare il loro consumo in watt e moltiplicarlo per le ore di utilizzo stimate.
Facciamo un esempio. Stimiamo che la tua lavatrice consumi 250 watt per 2 ore al giorno. Di conseguenza, moltiplicando i due dati, ne deriva un consumo di 500 kWh (kilowattora). Il risultato ottenuto rappresenta, indicativamente, la quantità di wattora (Wh) di cui avrai bisogno e, in fase di scelta di una batteria per fotovoltaico, dovrai optare per un modello che abbia una capacità uguale o superiore a quella ottenuta dai tuoi calcoli.
Modo 2: per chi ha già un impianto fotovoltaico connesso alla rete
Per calcolare il dimensionamento delle batterie per fotovoltaico anche in questo caso è necessario partire dai consumi energetici. A differenza della prima modalità, però, potrai affidarti alla lettura della bolletta.
Sul conto dell’energia è possibile ritrovare il riepilogo dei consumi annui di energia suddiviso per fasce:
F1: dalle 8.00 alle 19.00, dal lunedì al venerdì, ed è la fascia che, in teoria, si può coprire con la produzione diretta di energia da fotovoltaico
F2: dalle 7.00 alle 8.00 e dalle 19.00 alle 23.00, dal lunedì al venerdì, e dalle 7.00 alle 23.00 del sabato
F3: dalle 23.00 alle 7.00, dal lunedì al sabato; la domenica e i festivi tutta la giornata
Fasce Orarie Energia
Come già specificato, la sera e la notte sono i momenti migliori per sfruttare i sistemi di accumulo perché l’impianto fotovoltaico non colpito dai raggi del sole, dunque le fasce da tenere in considerazione sono F2 e F3. La somma di questi due valori, confrontata con i kWh immessi in rete, rappresenta la produzione di energia che va oltre l’autoconsumo.
Ne deriva che:
Se la quantità di energia immessa in rete è maggiore dell’80% rispetto alla somma di energia consumata nelle fasce F2 ed F3, per calcolare le dimensioni dell’accumulo fotovoltaico è necessaria questa formula:
[(F2+F3) x 0,8] : 365 = capacità della batteria in Wh netti
Se la quantità di energia immessa in rete ha un valore compreso tra il 50% e l’80% rispetto alla somma di energia consumata nelle fasce F2 ed F3, per il dimensionamento della batteria è necessaria quest’altra formula:
energia immessa (in kWh) : 365 = capacità della batteria in kWh netti
Se la quantità di energia immessa in rete è minore del 50% rispetto alla somma di energia consumata nelle fasce F2 ed F3, prima di pensare all’accumulo, forse, è il caso di aumentare la taglia dell’impianto fotovoltaico
Modo 3: altri fattori da tenere in considerazione
Come specificato all’inizio di questo articolo, il sottodimensionamento e il sovradimensionamento di un sistema di accumulo fotovoltaico influiscono negativamente sulla prestazione e l’efficienza della tua batteria per impianto fotovoltaico. Lo scorretto dimensionamento della batteria per fotovoltaico, infatti, non porta reali benefici alla tua capacità di autoconsumo, anzi, ne impedisce soltanto il conseguimento.
Scegliere la capacità corretta di un sistema di accumulo al momento dell’installazione dell’impianto fotovoltaico, è fondamentale per assicurarsi un reale e concreto ammortamento dei costi e un rientro dell’investimento.
È da specificare, però, che il dimensionamento delle batterie non dipende solamente dai consumi in kWh. A influire sulle prestazioni, infatti, giocano un ruolo fondamentale anche la profondità di scarica, il tempo di ricarica e i cicli di durata della batteria per fotovoltaico. È proprio per tutti questi motivi che è consigliabile affidarsi a una ditta specializzata in fotovoltaico che ti accompagni nel calcolo del giusto dimensionamento per il tuo sistema di accumulo.
Quanto si può risparmiare con un corretto dimensionamento delle batterie?
Un corretto dimensionamento delle batterie può aiutare a risparmiare! Un errore comune nel dimensionamento delle batterie fotovoltaiche è rappresentato da accumulatori troppo piccoli o, al contrario, da sistemi di storage eccessivamente capienti che risultano in parte sotto-utilizzati. Questa discrepanza può comportare una serie di inconvenienti finanziari e operativi.
Nel primo caso, con batterie sottodimensionate, potresti ritrovarti a dover integrare l’energia mancante dalla rete, vanificando così parte dei benefici economici dell’impianto fotovoltaico. Da un lato, hai speso una somma considerevole per l’installazione delle batterie, ma dall’altro non riesci a sfruttarne appieno il potenziale.
D’altro canto, se le batterie sono sovradimensionate rispetto al fabbisogno energetico della tua abitazione, potresti trovarle inutilizzate per gran parte del tempo. Questo significa che hai investito in un sistema costoso che non è in grado di fornire un ritorno economico proporzionato al suo costo.
Dunque è cruciale selezionare accumulatori della dimensione adeguata per massimizzare i vantaggi economici del tuo impianto fotovoltaico. Un dimensionamento corretto non solo ottimizza l’efficienza energetica del sistema, ma assicura anche un ritorno più rapido sull’investimento effettuato.
Come viene calcolato l’ammortamento di un impianto fotovoltaico.
La scelta di installare un impianto fotovoltaico risulta vincente sotto molti punti di vista: ti permette di produrre energia pulita che fa bene al pianeta, ti consente di risparmiare in bolletta e allo stesso tempo se aggiunta una batteria per fotovoltaico ti permette di perseguire l’indipendenza energetica dalla rete elettrica nazionale.
L’ammortamento degli impianti fotovoltaici è un aspetto cruciale nell’adozione di energie rinnovabili, poiché rappresenta il processo attraverso il quale il costo iniziale dell’impianto viene recuperato nel tempo grazie ai risparmi ottenuti sulla bolletta elettrica.
Questo meccanismo di recupero finanziario si basa su diversi fattori, tra cui la produzione di energia solare per l’autoconsumo, la vendita dell’energia in eccesso alla rete elettrica (specialmente nei sistemi con Scambio Sul Posto), e l’accesso ad altri incentivi o benefici fiscali offerti dalle autorità statali o locali.
L’efficacia dell’ammortamento dipende da molteplici variabili, tra cui il costo iniziale dell’installazione fotovoltaica, che comprende sia l’acquisto dei pannelli solari che i costi di installazione e connessione. Inoltre, la possibilità di beneficiare di incentivi statali, come tariffe incentivanti per l’energia prodotta o sgravi fiscali sull’investimento in energie rinnovabili, può influenzare notevolmente il periodo di recupero dell’investimento. Un altro elemento chiave nell’ammortamento è la stima di autoconsumo diretto dalla produzione dell’impianto. Maggiore è la capacità di utilizzare l’energia solare prodotta direttamente nell’edificio o nell’unità abitativa senza doverla cedere alla rete elettrica, maggiore sarà il risparmio sull’energia elettrica acquistata e quindi più rapido sarà l’ammortamento dell’investimento iniziale.
È importante sottolineare che l’ammortamento degli impianti fotovoltaici può variare notevolmente in base alla regione geografica, alle politiche energetiche nazionali o locali, nonché alle caratteristiche specifiche dell’installazione e del consumo energetico dell’utente finale. Tuttavia, nonostante le differenze, l’ammortamento rappresenta uno dei principali vantaggi economici dell’investimento in energia solare, rendendo sempre più conveniente il passaggio verso fonti energetiche sostenibili e a basso impatto ambientale.
Ammortamento Fotovoltaico
Le aliquote di ammortamento di un impianto fotovoltaico
Determinare un coefficiente di ammortamento è un passo fondamentale nel processo di valutazione dei costi di un impianto fotovoltaico, poiché indica come i costi associati verranno distribuiti nel corso degli anni. Ad esempio, un coefficiente di ammortamento del 25% significa che il costo totale dell’impianto sarà distribuito su un arco temporale di 4 anni, riducendo così l’impatto finanziario immediato sull’investimento.
Tuttavia, secondo le direttive del Ministero dell’Economia e delle Finanze (Mef) e le indicazioni dell’Agenzia delle Entrate, stabilire un coefficiente di ammortamento specifico per gli impianti fotovoltaici non è direttamente possibile. Invece, si consiglia di fare riferimento ai coefficienti previsti per beni appartenenti ad altri settori produttivi che presentano caratteristiche simili in termini di utilizzo e vita utile.
In base a tali linee guida, sono stati istituiti specifici delle aliquote di ammortamento di impianti fotovoltaici:
Per gli impianti trattati come beni mobili, assimilabili alle centrali termoelettriche, è stato fissato un tasso del 9%. Questo implica che il costo dell’impianto sarà suddiviso su un periodo di tempo proporzionale a questo tasso di ammortamento
Per i fabbricati destinati all’industria e per gli impianti fotovoltaici considerati beni immobili, invece, è stato definito un tasso del 4%. Questo tasso riflette la natura stabile e a lungo termine di tali investimenti, permettendo una distribuzione graduale dei costi nel corso degli anni, in accordo con la loro durata utile e il loro valore residuo
Fattori da tenere in considerazione per il calcolo dell’ammortamento fotovoltaico
Seppur non sia una lista completa ed esaustiva, di seguito ti proponiamo un elenco dei principali fattori che determinano l’ammortamento di un impianto:
La dimensione dell’impianto: Questa determina la quantità di energia prodotta dai propri pannelli, nonché il costo unitario per kW dell’impianto
La perdita di rendimento dei moduli fotovoltaici nel tempo: Questo dato, generalmente, è stimato intorno allo 0,8-1% l’anno
L’orientamento e l’inclinazione ottimali dei moduli fotovoltaici: Più i pannelli saranno posizionati verso il sole più l’impianto sarà nella condizione ottimale di produzione. L’orientamento ottimale è verso sud; per quanto riguarda l’inclinazione, invece, ti consigliamo di affidarti al nostro Team Tecnico per la migliore valutazione
La regione di installazione: Comporta una differente produzione fotovoltaica. Al nord Italia, per esempio, si ha una produzione di circa 1100 kWp/anno, al sud, invece, 1500 kWp/anno
Le modalità di consumo: L’autoconsumo in loco, ovvero quello che avviene nel momento stesso della produzione, aumenta considerevolmente il risparmio economico.
Calcolo ammortamento fotovoltaico: un esempio
Aiutiamoci con i numeri e facciamo un esempio concreto di ammortamento di un impianto fotovoltaico medio da 3 kWp installato a Roma. L’impianto occupa circa 25 mq di tetto a falda e produce mediamente 3.900 kWh/anno e sfrutta lo scambio sul posto.
I dati di partenza sono:
Costo dell’impianto: 6.000€ + IVA 10% , cioè 6.600€
Costo effettivo dell’impianto con detrazioni fiscali Irpef al 50%: 3.300€
Energia prodotta il primo anno: 3.900 kWh
Energia prodotta in 25 anni: stima di massima 78.000 kWh (con un calo di prestazioni di circa 0.8%/anno)
Elettricità autoconsumata sul momento (stima del 40%): 31.200 kWh
Energia immessa in rete in 25 anni: 46.800 kwh
Il piano di ammortamento deve considerare:
Il risparmio derivante dall’autoconsumo (calcolato a circa 0,23 €/kWh pari al costo lordo dell’energia in bolletta)
Gli introiti derivanti da tutta l’energia immessa in rete (0,10 €/kWh per l’energia immessa e 0,14 €/kWh per l’energia immessa e poi riprelevata con lo scambio sul posto)
Ecco, infine, una stima indicativa degli introiti generabili:
Risparmio derivante da autoconsumo: 0,23 € x 31.200 kwh = 7.176 € in 25 anni
Introiti derivanti da tutta l’energia immessa in rete: 0,14 € x 46.800 kwh = 6.552 € (ipotizzando che tutta l’energia immessa venga nel tempo riprelevata dallo stesso utente)
Il conto economico, ipotizzabile dal piano di ammortamento, è pari a un guadagno sui 25 anni di circa: 7.176 + 6.552 = 13.728€. Inoltre, ipotizzando costi di mantenimento pari almeno a 100€ l’anno e la sostituzione dell’inverter dopo 10 anni, il guadagno effettivo scende a circa 10.000€.
Dunque il risultato sarà:
Costo impianto: 3.300€
Stima degli introiti sui 25 anni: 10.000€ (circa 500 €/anno per i primi anni di funzionamento dell’impianto)
Tempo di ammortamento impianto: 6-7 anni