Impianti fotovoltaici

La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente in energia elettrica l'energia associata alla radiazione solare. Essa sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, basato sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori (il più utilizzato è il silicio, elemento molto diffuso in natura) che, opportunamente trattati, sono in grado di generare elettricità se colpiti da radiazione luminosa.

Il dispositivo elementare capace di operare una conversione dell'energia solare si definisce cella fotovoltaica ed è in grado di produrre una potenza di circa 1,5 Watt. Il componente base, commercialmente disponibile, è invece il modulo composto da più celle collegate ed incapsulate, comunemente denominati pannelli solari

L'assemblaggio di più celle fotovoltaiche produce pannelli fotovoltaici di svariate dimensioni, la cui potenza è espressa in Wp ed è proporzionale al numero di celle utilizzate per la costruzione.
Più moduli fotovoltaici collegati in serie, formano le stringhe e più stringhe collegate in parallelo costituiscono l’impianto fotovoltaico, la cui potenza può variare da poche centinaia di Watt a milioni di Watt.

La corretta esposizione all’irraggiamento solare dei moduli fotovoltaici rappresenta un fattore chiave al fine di ottenere le prestazioni ottimali dell’impianto in termini di producibilità di energia elettrica. Ad esempio in Italia l’esposizione ottimale è verso Sud con un’inclinazione di circa 30-35° gradi.

La cartina a lato mostra la producibilità, per il territorio italiano, di un impianto fotovoltaico da 1kWp, ottimamente orientato ed inclinato, installato su una struttura fissa (orientativamente si passa da Nord al Sud dell’Italia con una produzione specifica variabile da 1000 a 1400 kWh per ogni kWp installato).

Ogni kWp installato richiede uno spazio di circa 8 m² qualora i moduli siano installati in modo complanare alle superfici di pertinenza degli edifici (falda inclinata); occorre invece uno spazio maggiore se l’impianto è installato in più file successive su strutture di supporto collocate su superfici piane.

La configurazione dell’impianto prevede l’inserimento, a valle dei moduli fotovoltaici, di uno o più inverter per trasformare la corrente continua generata dalle celle in corrente alternata. Infine il sistema è completato da una struttura di sostegno per fissare i moduli alla superficie d’installazione: terreno, tetto, facciata, parete, etc.

La struttura può essere fissa oppure mobile; in questo seconda caso è in grado di seguire il sole lungo il suo percorso giornaliero durante l’intero anno.

impianti con sistema di accumulo per utenze isolate dalla rete;
impianti per utenze collegate alla rete in bassa tensione;
centrali di produzione di energia elettrica collegate alla rete in media o alta tensione.

Piccoli impianti: hanno potenza nominale inferiore a 20 kWp;
Medi impianti: hanno potenza nominale compresa tra 20 kWp e 50 kWp;
Grandi impianti: hanno potenza nominale maggiore di 50 kWp.

Tipologie di impianti

Premessa
La tariffa premiante per impianti fotovoltaici integrati architettonicamente è stata introdotta dal D.M. del 19 febbraio 2007 in quanto si è “ritenuto opportuno dover orientare il processo di diffusione del fotovoltaico verso applicazioni più promettenti, in termini di potenziale di diffusione e connesso sviluppo tecnologico, e che consentano minor utilizzo del territorio, privilegiando l’incentivazione degli impianti fotovoltaici i cui moduli sono posizionati o integrati nelle superfici esterne degli involucri degli edifici e negli elementi di arredo urbano e viario, tenendo tuttavia conto anche dei maggiori costi degli impianti di piccola potenza, nonché di alcune applicazioni specifiche”.

Impianti a terra
Tutti gli impianti fotovoltaici, i cui moduli hanno una distanza minima da terra inferiore a 2 m, rientrano nella tipologia degli impianti non integrati architettonicamente.
Impianti parzialmente integrati
Moduli fotovoltaici installati su tetti, coperture, facciate, balaustre o parapetti di edifici e fabbricati in modo complanare alla superficie di appoggio senza la sostituzione dei materiali che costituiscono le superfici d’appoggio stesse.
Impianti totalmente integrati
Sostituzione dei materiali di rivestimento di tetti con moduli che coprano una porzione del tetto o la totale superficie del tetto, coperture, facciate di edifici e fabbricati con moduli fotovoltaici aventi la medesima inclinazione e funzionalità architettonica della superficie rivestita.

Collocazione
Superfici piane, tetti,facciate, balaustre, coperture di capannoni, pergole, pensiline, tettoie, serre, terreni, integrati architettonicamente nelle pareti degli edifici, frangisole...

Modalità cessione dell'energia
Scambio sul posto
Servizio erogato dal GSE su istanza degli interessati. Consente all’utente la compensazione tra energia elettrica prodotta e immessa in rete e energia elettrica prelevata e consumata. Lo scambio sul posto (Del. AEEG n. 74/08) è un servizio che viene erogato dal GSE dal giorno 1° Gennaio 2009 su istanza degli interessati. Consente all’utente che abbia la titolarità o la disponibilità di un impianto, la compensazione tra il valore associabile all’energia elettrica prodotta e immessa in rete e il valore associabile all’energia elettrica prelevata e consumata in un periodo differente da quello in cui avviene la produzione. Sono interessati a proporre istanza al GSE coloro nella cui disponibilità o titolarità vi sia uno o più impianti:

alimentati da fonti rinnovabili di potenza fino a 20 kW;
alimentati da fonti rinnovabili di potenza fino a 200 kW (se entrati in esercizio dopo il 31 dicembre 2007);
di cogenerazione ad alto rendimento di potenza fino a 200 kW.

Vendita dell’energia prodotta
Modalità semplificata a disposizione dei produttori per la vendita al GSE dell'energia elettrica immessa in rete, in alternativa ai contratti bilaterali o alla vendita diretta in borsa Il regime di cessione dell'energia elettrica mediante ritiro dedicato rappresenta una modalità semplificata a disposizione dei produttori per la vendita al GSE dell'energia elettrica immessa in rete, in alternativa ai contratti bilaterali o alla vendita diretta in borsa.

Il ruolo attribuito al GSE:
1. soggetto che ritira commercialmente l'energia elettrica dai produttori aventi diritto, rivendendo tale energia sul mercato elettrico;
2. utente del dispacciamento in immissione e utente del trasporto in immissione in relazione alle unità di produzione nella disponibilità dei predetti produttori;
3. interfaccia unica, in sostituzione del produttore, verso il sistema elettrico tanto per la compravendita di energia quanto per i principali servizi ancillari connessi.

Vita media impianto fotovoltaico
Un impianto dura in media 25-30 anni, mantenendo valori di rendimento non inferiori all’ 80% a vent’anni. Naturalmente la tecnologia renderà il fotovoltaico sempre più conveniente, in futuro.

I costi dell’energia sono in continuo aumento In tempo di crisi, e dal momento che le bollette energetiche hanno raggiunto costi elevati e talvolta insostenibili, l'impianto fotovoltaico è davvero una soluzione eccellente. Inoltre, grazie agli incentivi per gli impianti fotovoltaici, la spesa per l'installazione non è difficile da sostenere.

Il costo di un impianto fotovoltaico va visto più come un “investimento” che come una spesa perché i costi sostenuti vengono ammortizzati in pochi anni e l'impianto finisce con il produrre un vero e proprio guadagno.

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