FOTOVOLTAICO
Quando si parla di sistemi alternativi, più efficienti e sostenibili, sicuramente il più diffuso e semplice da implementare è l’autoproduzione di energia da fonte solare tramite impianto fotovoltaico. Vediamo insieme come funziona un impianto fotovoltaico.
Impianto fotovoltaico: cos’è e come funziona?
Un impianto fotovoltaico è un sistema caratterizzato da diverse componenti tecnologiche che sfruttano la luce solare per la produzione di energia elettrica con una maggiore efficienza ed un minore impatto ambientale.
Classicamente un impianto fotovoltaico è formato da:
1. Pannelli (o moduli) fotovoltaici:
sono solitamente composti da molteplici celle fatte da lastre di silicio (che può essere monocristallino, policristallino o amorfo); all’interno di quest’ultime la luce solare viene catturata sotto forma di fotoni che trasferiscono la propria energia agli elettroni tramite semiconduttore (silicio contaminato). Si genera così una differenza di potenziale all’interno del circuito all’interno del quale comincia a fluire corrente elettrica.
La quantità di energia massima che l’impianto è in grado di produrre viene definita come “watt di picco” (indicata con Wp o kWp) ed è direttamente proporzionale al numero di celle e alla tipologia di pannelli solari installati:
Tipologie pannelli fotovoltaici:
- pannelli fotovoltaici con silicio monocristallino e policristallino: si tratta dei pannelli più diffusi grazie ad un miglior rapporto efficienza/costo rispetto ad altri modelli; sono entrambi composti da silicio che subisce però due processi di produzione differenti, dando ai primi una colorazione nera e ai secondi una colorazione blu ed entrambi hanno necessità di essere esposti in maniera diretta alla luce solare;
- pannelli fotovoltaici con silicio amorfo: a differenza dei pannelli solari con silicio cristallino questi presentano una struttura estremamente più sottile ed in alcuni casi anche flessibile data la natura non cristallina del materiale che li compone; hanno una minore efficienza in condizioni di luce diretta ma superiore in caso di condizione di luce e meteo sfavorevoli, ma altresì presentano costi nettamente più bassi;
- pannelli fotovoltaici a film sottile: non sono composti da silicio ma da un insieme di rame, indio, gallio e selenio e sono caratterizzati da un’alta efficienza anche in assenza di luce diretta o presenza di luce soffusa ma hanno bisogno di maggiori superfici di installazione;
- pannelli fotovoltaici ibridi: uniscono la tecnologia del film sottile a quella delle celle in silicio cristallino, prendendo il nome di HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer).
2. Inverter:
si tratta di un dispositivo elettronico in grado di trasformare la corrente continua (prodotta dai pannelli fotovoltaici) in corrente alternata che potrà essere immessa nel circuito elettrico domestico o aziendale.
3. Rete elettrica (o GSE – Gestore dei Servizi Elettrici):
in caso di necessità fornisce energia elettrica complementare a quella autoprodotta tramite impianto fotovoltaico e in caso di energia autoprodotta in esubero la acquisisce immettendola nella rete elettrica nazionale ricompensando tramite tariffe prestabilite.
4. Sistema di accumulo (batteria):
non necessariamente presente in un impianto fotovoltaico, consente di accumulare l’energia prodotta e non destinata al cosiddetto autoconsumo (energia prodotta e immediatamente consumata) per renderla disponibile nelle ore serali in cui la produzione è minore o nulla.
Come funziona un sistema di accumulo
Durata di un impianto fotovoltaico
Per fare una stima sull’opportunità o meno di dover optare per un impianto fotovoltaico, solitamente vengono presi in analisi due principali fattori: durata e costi (con relativo risparmio in bolletta) di un impianto fotovoltaico.
Qual è la durata media di un impianto fotovoltaico?
Durata ed efficienza dipendono molto dal tipo di materiali utilizzati per la costruzione dei pannelli fotovoltaici, dalla qualità e tipologia di inverter (ed eventuale sistema di accumulo) e dalla manutenzione effettuata durante gli anni. Si stima che con dei buoni componenti e una buona manutenzione un impianto fotovoltaico mediamente può arrivare anche a 25-30 anni di vita con un calo di efficienza stimato del 20 – 40% rispetto a quella iniziale.
Trascorso tale periodo e raggiunta una scarsa efficienza dei pannelli solari, questi vanno sostituiti; si può però facilmente immaginare che, dopo diversi anni, nuove tecnologie e utilizzo su larga scala di tali sistemi diano un forte contributo all’abbattimento dei costi di approvvigionamento e manutenzione.
ESEMPIO COSTO IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Volendo fare un esempio verosimile, si prenda un nucleo familiare composto da 3 persone con un consumo annuale stimato di circa 2.700 kWh/anno, con prezzo materia energia di 0,21 €/kWh (riferito a tariffa luce monoraria ottobre 2022), dunque un costo annuale in bolletta di circa 567 € (costo relativo alla sola spesa della materia energia).
Ipotizzando l’installazione di un impianto da 3 kW, con una spesa al netto dei bonus (sconto 50% in fattura) di circa 3.250 € e una produzione di energia elettrica stimata in 4.200 kWh/anno, di cui il 60% circa destinata ad autoconsumo (energia prodotta e immediatamente consumata dall’impianto elettrico domestico) e il restante 40% immesso nella rete elettrica nazionale o raccolta tramite sistema di accumulo.
Avremo che:
Costo bolletta energia elettrica stimata senza impianto fotovoltaico:
- Consumo domestico: 2.700 kWh/anno
- Produzione da fotovoltaico = 0 kWh/anno
- Consumo annuo netto in bolletta = 2.700 kWh – 0 kWh = 2.700 kWh/anno
BOLLETTA ANNUALE SENZA FOTOVOLTAICO
2.700 kWh/anno x 0,21 €/kWh = 567 €/anno
(costo relativo alla sola spesa della materia energia)
Costo bolletta energia elettrica stimata con impianto fotovoltaico:
- Consumo domestico: 2.700 kWh/anno
- Produzione da fotovoltaico = 4.200 kWh/anno
- Autoconsumo (60% di produzione totale f.v.) = 2.520 kWh/anno
- Energia prodotta immessa in rete (40% di produzione totale f.v.) = 1.680 kWh/anno
- Consumo annuo netto in bolletta = 2.700 kWh – 2.520 kWh = 180 kWh/anno
BOLLETTA ANNUALE CON FOTOVOLTAICO
180 kWh/anno x 0,21 €/kWh = 37,80 €/anno
(costo relativo alla sola spesa della materia energia)
FAQ
Efficientamento energetico e Risparmio energetico: quali sono le differenze?
Si tratta di due concetti all’apparenza simili, se non addirittura uguali, ma che in realtà sono profondamente differenti. Vediamo la loro definizione:
Cos’è il Risparmio energetico?
Il risparmio energetico è l’insieme di tutte quelle azioni volte a ridurre il consumo di energia, senza che però siano accompagnate necessariamente da una migliore efficienza del sistema utilizzato.
L’obiettivo principale del risparmio energetico è infatti quello di limitare i consumi di energia agendo su tre diversi livelli:
- ridurre i livelli di consumo energetico;
- eliminare gli sprechi di energia;
- migliorare l’utilizzo delle fonti di approvvigionamento.
Cos’è l’Efficientamento energetico?
Per efficientamento energetico si intendono tutte quelle azioni che consentono ad un sistema (uno strumento, una macchina, un motore, ecc.) di ottenere un miglior rendimento in termini di prestazioni, consumando meno energia e abbassando i costi di esercizio rispetto ad altri sistemi simili.
In breve, un sistema può dirsi efficiente quando, sfruttando l’energia in maniera razionale e limitando gli sprechi di energia, soddisfa le seguenti tre caratteristiche:
- aumento del suo rendimento;
- minor consumo di energia (risparmio energetico);
- riduzione costi di funzionamento.
Pertanto il risparmio energetico è una delle tre componenti fondamentali della definizione di efficientamento energetico.
L’installazione di sistemi come quelli che sfruttano le energie rinnovabili (pannelli fotovoltaici, pale eoliche, geotermico, ecc.), o come pompe di calore, caldaie a condensazione, opere di coibentazione, sostituzione degli infissi, sostituzione vecchie lampadine a incandescenza con quelle a bassissimo consumo a LED, ecc., contribuisce attivamente al miglioramento dell’efficienza energetica di un sistema, come ad esempio quello domestico.
Quali autorizzazioni servono per installare un impianto fotovoltaico?
Ciò dipende dalle normative regionali che regolano i permessi, dal territorio in cui andrà installato l’impianto e dalle dimensioni del sistema fotovoltaico.
Per gli impianti che rispondono a determinati requisiti tecnici, il processo burocratico per la realizzazione di piccoli impianti fotovoltaici si è ridotto e semplificato notevolmente a partire dal 2015 attraverso la Procedura semplificata per la realizzazione, la connessione e l’avviamento di piccoli impianti fotovoltaici sui tetti degli edifici, con l’istituzione del Modello Unico, da inviare al proprio Gestore dei Servizi Energetici (GSE), che risponde a tutti gli obblighi di legge.
Per tutti i piccoli impianti che invece non rispondono a tali requisiti è prevista una comunicazione all’Ufficio Tecnico del Comune per ottenere i permessi di installazione.
In ogni caso, di tutta la parte burocratica ce ne occupiamo noi di A4 Energie.
Si può installare un impianto fotovoltaico sul tetto di un condominio?
Assolutamente sì, è possibile installare il tuo impianto fotovoltaico nelle parti comuni di un condominio.
Nel caso in cui non è necessario apportare alcuna modifica alle parti comuni del condominio, non sarà necessaria alcuna autorizzazione.
Viceversa, se è necessario un intervento di modifica delle parti comuni del condominio per l’installazione dell’impianto, occorrerà darne comunicazione all’amministratore che a sua volta convocherà un’assemblea condominiale prima dell’inizio dei lavori per la richiesta del consenso da parte di tutti i condòmini, che tuttavia non possono opporsi all’esecuzione dei lavori a meno che questi non pregiudichino l’integrità delle parti comuni o delle singole unità immobiliari private.
Quale manutenzione occorre ad un impianto fotovoltaico e quanto costa?
Gli interventi di manutenzione possono essere distinti in due tipologie a seconda della loro importanza e della loro frequenza:
- interventi di manutenzione ordinaria:
- verifica delle funzionalità del sistema fotovoltaico e della sua efficienza;
- ispezione dei moduli;
- controllo funzionamento degli inverter;
- ispezione stato dei quadri elettrici e delle linee elettriche;
- controllo batterie del sistema di accumulo;
- pulizia generale delle apparecchiature;
- interventi di manutenzione straordinaria:
- pulizia dei moduli fotovoltaici da polvere o altri elementi che possano diminuirne l’efficienza in termini di produzione energetica;
- verifiche strumentali da parte di tecnici qualificati.
Questi ultimi sono consigliabili con una frequenza di almeno ogni due anni.
Per quanto riguarda le verifiche strumentali i costi di intervento si aggirano intorno ai 100-150 €, mentre il costo per gli interventi di pulizia varia a seconda della tipologia di moduli installati e della loro estensione areale.