Impianto fotovoltaico

Tipologie d'impianto

Un impianto fotovoltaico è un impianto tecnologico in grado di trasformare l’energia solare in energia elettrica, ovvero di produrre energia a basso impatto ambientale dalla fonte rinnovabile a potenziale maggiore, data l’ enorme quantità di energia che arriva sulla terra. È possibile classificare gli impianti fotovoltaici in 3 grandi famiglie:

- Impianti "stand alone"
- Impianti "grid-connected"
- Impianti integrati negli edifici

Impianti "stand alone" o isolati

Un impianto "stand-alone", a differenza dell' impianto "grid-connected", non è collegato alla rete nazionale, che garantisce la copertura del fabbisogno energetico anche in assenza dell'irraggiamento solare. Un impianto "stand-alone", al fine di continuare ad erogare energia in assenza di soleggiamento, dovrà quindi essere dotato di un sistema di accumulatori. Impianti di questo tipo vengono soprattutto realizzati in zone rurali e di montagna.

I componenti principali di un impianto fotovoltaico isolato sono:
- Generatore fotovoltaico
- Inverter
- Regolatore di tensione
- Accumulatore

L'elemento principale di un generatore fotovoltaico è la cella. Più celle costituiscono un modulo fotovoltaico e più moduli collegati in serie formano un pannello fotovoltaico. Più pannelli collegati in serie costituiscono una stringa e più stringhe, collegate in parallelo, costituiscono il generatore fotovoltaico. Una cella fotovoltaica è costituita da una sottile "fetta" di materiale semiconduttore trattata in modo da generare energia elettrica quando viene colpita dalla radiazione luminosa.

Esistono principalmente 3 tipologie di celle:
1) celle a silicio monocristallino
2) celle a silicio policristallino
3) celle a film sottile ("thin film").

Le celle a silicio monocristallino hanno una efficienza superiore rispetto alle altre 2 tipologie. Questo significa che a parità di potenza generata lo spazio occupato da un impianto costituito da moduli a celle a silico monocristallino è inferiore rispetto a sistemi fv che utilizzano le altre 2 tipologie di celle. Normalmente il modulo fotovoltaico è rettangolare con dimensioni da 0,5 a 1,5 m2 e le celle sono protette in superficie da particolari vetri. La quantità di energia prodotta da un modulo fotovoltaico, può andare dai 0,3/0,4 kWh/m2 nel periodo invernale, fino ai 0,6/0,8 kWh/m2.

L'inverter è necessario dal momento in cui le normali utenze da alimentare funzionino in corrente alternata. L'impianto fotovoltaico genera infatti corrente continua. Compito dell'inverter è proprio quello di convertirla in corrente alternata.

Impianti "grid-connected"

Un impianto fotovoltaico "grid-connected" è un impianto collegato stabilmente alla rete elettrica e dalla quale può prelevare energia o immetterla nel caso che ne produca più di quella che serve.

schema impianto fotovoltaico I principali componenti di un impianto fotovoltaico connesso alla rete sono:
1. Generatore fotovoltaico
2. Inverter
3. Contatore produzione energia
4. Utenza
5. Contatore bidirezionale (prelievo / immissione)
6. Rete distribuzione del gestore locale dell'energia

La vendita di energia prodotta da impianti fotovoltaici è regolata dal Conto Energia, che prevede incentivazioni per chi installa impianti di questo tipo e rivende l'energia prodotta. L' ente pubblico preposto ad erogare questa tariffa incentivante è il GSE (Gestore dei Servizi Energetici). La richiesta per l'incentivo deve essere fatta al GSE subito dopo l'entrata in esercizio dell'impianto fotovoltaico.

Impianti fotovoltaici integrati

Un impianto fotovoltaico integrato è un impianto in cui i moduli fotovoltaici possono essere impiegati in sostituzione di elementi architettonici tradizionali. Sono stati creati a questo scopo moduli integrabili nella struttura degli edifici per le facciate e le coperture. Un utilizzo interessante degli impianti integrati è quello delle facciate fotovoltaiche, in cui i moduli sono composti da 2 lastre di vetro con interposte celle fotovoltaiche. La dimensione dei moduli può arrivare a 210 x 350 cm. Il loro posizionamento ottimale è legato al fatto che hanno un rendimento tanto più elevato quanto più bassa è la temperatura superficiale dei moduli durante il funzionamento: zone non ombreggiate, orientate verso SE o SO, dove ci sono ad esempio parapetti e corpi ascensore. È possibile utilizzare tali moduli fotovoltaici anche come schermi frangisole o per l'ombreggiamento di ampie zone nel caso delle coperture.

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