Fotovoltaico

Come funziona
l’impianto fotovoltaico.

Un impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica. Questa tecnologia permette di trasformare direttamente l’energia solare, incidente sulla superficie terrestre, in energia elettrica grazie alle proprietà dei materiali semiconduttori, come ad esempio il silicio.

I principali componenti di un impianto fotovoltaico

MODULI FOTOVOLTAICI.
Sono l’elemento principale dell’impianto in quanto la loro esposizione alla radiazione solare determina la produzione di energia elettrica (in corrente continua).
I moduli fotovoltaici più diffusi sono rettangolari, delle dimensioni 1-1,5 m2, protetti da un vetro resistente e trasparente e il loro peso si aggira intorno ai 15/20 Kg.
La potenzialità del modulo si esprime in “watt di picco” (Wp) e il valore indica la quantità di energia che il modulo è in grado di produrre nell’unità di tempo in condizioni standard d’irraggiamento solare e temperatura che corrispondano a quelle riscontrabili a mezzogiorno in una giornata fredda e soleggiata.
Generalmente i moduli fotovoltaici per le applicazioni trattate in questa guida hanno potenze comprese tra 100 e 300 Wp. Ad esempio per un impianto residenziale da 3 kWp occorrono circa 15 moduli fotovoltaici.
STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI MODULI.
Sono le strutture che sorreggono i moduli e provvedono al loro orientamento, dando un’inclinazione rispetto al piano orizzontale. In Italia l’inclinazione ottimale è di circa 30°.
INVERTER.
È un dispositivo elettronico che consente di adeguare l’energia elettrica, prodotta dai moduli, alle esigenze delle apparecchiature elettriche della rete, operando la conversione da corrente continua a corrente alternata con una frequenza di 50 Hz.

Le principali applicazioni dei sistemi fotovoltaici.

 Piccoli e medi impianti collegati alla rete in bassa tensione o media tensione;
 Centrali fotovoltaiche generalmente collegate alla rete in media tensione o alta tensione;
 Impianti per utenze isolate dalle rete che prevedono l’utilizzo di batterie (rifugi, pozzi, sistemi di segnalazione stradale e navale, ecc.);
 Piccole reti isolate per l’alimentazione di villaggi, a limitata estensione, non raggiunti dalla rete elettrica.

Dove può essere installato un impianto fotovoltaico.

I moduli fotovoltaici possono essere collocati su un tetto, sia piano che a falda, sulla facciata di un edificio o a terra. La decisione circa la fattibilità tecnica si basa sull’esistenza nel sito d’installazione dei seguenti requisiti, che dovranno essere verificati dal progettista/installatore al momento del sopralluogo:

Disponibilità dello spazio necessario per installare i moduli (per ogni 1.000 Wp di potenza installata occorrono circa 7/8/12 m2 di moduli con celle monocristalline/policristalline/thin film);
Corretta esposizione ed inclinazione della suddetta superficie.

Le condizioni ottimali per l’Italia sono:
Esposizione a SUD (accettata anche SUD-EST, SUD-OVEST, con una limitata perdita di produzione);
 Inclinazione 30°-35° (accettata anche 15°/45° con una limitata perdita di produzione).


Benefici.

Per un impianto opportunamente posizionato e ben realizzato, la produzione media annua di energia riferita ad un chilowatt di picco d’impianto risulta mediamente pari a:

Nord Italia 1.100 kWh/kWp;
Centro nord 1.200 kWh/kWp;
Centro sud 1.300 kWh/kWp;
Sud 1.400 kWh/kWp.

I valori effettivi possono variare anche di un +/- 10% in funzione del sito e di anno in anno a causa della stagionalità. Per un’abitazione, la dimensione di un impianto fotovoltaico in genere è compresa fra 1 e 5 kW di picco in funzione dei consumi annui. Per altre applicazioni, l’impianto può assumere qualsiasi dimensione in funzione dello spazio disponibile, dell’energia che si vuol produrre e del conseguente investimento che si vuol sostenere. Il costo “chiavi in mano” per una installazione standard* di un sistema è pari a circa 4.000 - 5.000 € (IVA al 10% esclusa) per ogni kWh d’impianto.
Esempio di un impianto da 3 kWp, installato su un edificio con le seguenti caratteristiche:

 Costo “chiavi in mano”: 13.200 € + IVA (10%);
 Ricavi da incentivo: 0,402 € per kWh prodotto (fino al 20° anno);
 Benefici da meccanismo di Scambio sul Posto: circa 0,18 € per kWh prodotto per tutta la vita utile dell’impianto;
 Costi di manutenzione: 100 €/anno;
 Costi di esercizio: 55 €/anno circa;
 Messa in esercizio entro il 30/04/2011.

Tempo di ritorno dell’investimento (non attualizzato)

* Valori indicativi da verificare a seguito di un sopralluogo/preventivo di un installatore specializzato.