Un pannello fotovoltaico è un dispositivo costituito da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l’energia solare in energia elettrica mediante effetto fotoelettrico o fotovoltaico.
Dei molti materiali impiegabili per la costruzione dei moduli fotovoltaici, il silicio è in assoluto il più utilizzato.
Nei panelli di silicio monocristallino le celle presentano un’efficienza dell’ordine del 18-21%; grazie al miglioramento dei processi produttivi e l’introduzione della tecnologia PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) che permette un guadagno di efficienza con un aumento del costo solo modesto, stanno diventando la tecnologia più impiegata e diffusa.
I panelli di silicio policristallino sono composti da celle più economiche, ma meno efficienti (15-17%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli.
Una stringa è un insieme di moduli o pannelli collegati tra di loro.
Un pannello o modulo fotovoltaico è grande circa 2 metri quadrati. A seconda della potenza, le dimensioni possono variare leggermente: ad esempio un pannello da 450 W può essere di 2,11 metri per 1,05 metri; un pannello da 550 W può essere di 2,28 metri per 1,14 metri.
L’importante è la potenza: se esistesse un solo pannello molto grande e sufficiente a coprire i W consumati necessari, in quel caso ne basterebbe solo uno.
Non c’è un numero fisso di pannelli o moduli: a seconda della potenza dell’impianto e della potenza del pannello o modulo, il numero può variare leggermente: più i pannelli o moduli saranno performanti, meno saranno necessari.
A seconda del tipo di tetto, la posa può essere diversa. La lamiera grecata è il tetto che si presta di più a un impianto fotovoltaico perché non sono necessarie le staffe e sono sufficienti viti e barre.
In caso di coppo o tegola, invece, quest’ultime vanno rialzate al fine di individuare le travi principali e i loro punti di incontro per fissare le staffe che terranno in posizione l’impianto.
In fisica l’effetto fotoelettrico è un fenomeno consistente nell’emissione di elettroni da una superficie metallica quando viene colpita da una radiazione elettromagnetica.
Utilizzando dei materiali semiconduttori opportunamente lavorati attraverso processi meccanici e chimici, si possono incanalare gli elettroni creando un flusso di corrente.
Si tratta di un tipo particolare di inverter, progettato per convertire l’energia elettrica sotto forma di corrente continua prodotta da pannello o modulo fotovoltaico, in corrente alternata da immettere direttamente nella rete elettrica.
Queste macchine estendono la funzione base di un inverter generico mediante l’impiego di particolari sistemi di controllo software e hardware.
Solo un inverter ibrido consente il collegamento dei sistemi di accumulo all’impianto e, rispetto al normale inverter, non si limita solo a convertire l’energia ma la gestisce anche tra impianto, rete, batteria di accumulo e utenze.
I sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici sono particolari batterie, studiate e progettate per accumulare l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico, al fine di renderla disponibile quando non c’è luce, ad esempio di notte, o per immagazzinare e stoccare il surplus di energia autoprodotta negli impianti.
La riduzione considerevole dell’impatto sulle spese elettriche, visibile in bolletta e diventare quasi del tutto autosufficienti, andando a prendere sempre meno energia dalla rete.
Un piccolo vantaggio che viene riconosciuto, per essere produttori di energia elettrica, è un pagamento emesso dal GSE direttamente tramite bonifico bancario sulla base di quanta energia elettrica viene immessa in rete: attenzione però, il prezzo a cui noi acquistiamo la luce non sarà mai paragonabile a quello a cui lo vendiamo.
Prima di effettuare un ampliamento di un impianto, viene analizzata la sua fattibilità. C’è abbastanza spazio sulla falda del tetto? Saranno i nostri tecnici a verificare tutto il necessario e i nostri ingegneri a elaborare la soluzione migliore.
Le batterie o sistema di accumulo sono totalmente modulabili: posso partire con una batteria di una certa potenza e poi, se ritengo sia necessario, aggiungere altri moduli.
Tipicamente modulabili, i tagli delle batterie sono le seguenti: 5 kWh, 2,5 kWh o 3,55 kWh.
Sono per la maggior parte composte a celle a Ioni di Litio e possono essere scaricate anche oltre l’80%, contro il 50% circa di quelle al piombo-acido.
Inoltre hanno una vita media di circa 10 anni oltre a 4000 cicli di carica/scarica.
La batteria al litio-ferro-fosfato (LiFePO4) è una batteria agli ioni di litio, che utilizza il litio-ferro-fosfato come materiale catodico.
I vantaggi chiave delle batterie LiFePO4, rispetto alle batterie a ioni di litio, sono una maggiore resistenza termica e una più alta corrente di picco: vengono tipicamente applicate in ambito industriale.
BMS è l’acronimo di Battery Management System.
Le batterie al litio sono molto performanti ma hanno anche un tallone d’Achille: la loro produzione non garantisce uniformità di produzione tra i singoli elementi. Le celle presentano infatti:
Il BMS garantisce l’equilibrio e la gestione ottimale delle celle al fine di ottimizzare il processo e aumentare l’efficienza del sistema.
Lo Smart Meter è un misuratore intelligente che permette di ricavare dati puntuali di consumo relativamente all’energia elettrica. Tiene monitorati i flussi di energia in entrata e in uscita dell’utenza con un impianto di produzione di energia rinnovabile e ottimizza il sistema.
Installato nel punto di scambio tra l’inverter e la rete elettrica, consente di avere una visione in tempo reale dell’energia prodotta, consumata e autoconsumata, limitando l’immissione in rete e permettendo di destinare più energia all’autoconsumo caricando la batteria quando la richiesta è bassa.
Importante: è necessario quanto è presente la batteria o sistema di accumulo.
Tipicamente composta in alluminio e PVC, è studiata per essere molto efficiente. Decisamente di design, sono la versione smart degli impianti fotovoltaici bifacciali con totale integrazione al suo interno dell’impianto stesso: cavi e inverter.
Nasce per sfruttare gli stalli di parcheggio.
Come qualunque impianto fotovoltaico, l’unico vincolo normativo è che l’impianto si trovi nella tua proprietà.
È fondamentale sempre controllare che non ci siano vincoli paessaggistici: non sono un limite ma possono, ad esempio, influenzare sul colore dei pannelli.
Fortemente sostenibili, si usano in particolare in ambito agricolo, ma non solo. Il loro obiettivo è valorizzare il territorio, renderlo più redditizio e aumentare l’efficienza di tutte le attività del settore agricolo: partizione delle superfici, irrigazione e allevamento, con minimo consumo del suolo ed esigenza di manutenzione fortemente limitate.
Il primo passo è sempre l’analisi dei consumi dell’utenza per trovare la potenza dell’impianto più adatta.
Nel nord Italia, un impianto fotovoltaico produce circa 1,100 kWh/kWp.
Un impianto da 3 kW produce circa 3.300 kWh annui.
La batteria o sistema di accumulo è necessario se la maggior parte dei consumi è nelle fasce serali o in fascia F3;
Tipici valori di fotovoltaico e accumulo:
Gli ottimizzatori per fotovoltaico sono componenti del sistema, installate sul retro dei pannelli solari per collegare il singolo modulo o pannello con l’inverter al fine di renderlo indipendente dagli altri.
Soprattutto in due situazioni: in caso di presenza di ombreggiamenti e per impianti con tanti pannelli o moduli e stringhe molto lunghe, poiché in caso di malfunzionamento del pannello non pregiudicano la stringa.
Il sistema elettrico viene sfruttato come bacino di immagazzinamento virtuale dell’energia che non viene immediatamente auto-consumata. L’energia non viene immagazzinata fisicamente, ma viene sfruttata dal sistema elettrico e poi scambiata in un momento successivo, con un meccanismo di compensazione.
In Piemonte, come nella maggior parte delle regioni d’Italia, esiste l’obbligo di installazione di linee vita, il quale è regolamentato dalla legge regionale 14 luglio 2009, n. 20.
La linea vita è obbligatoria in caso di:
Esiste un vero e proprio iter di allacciamento:
