Cos'è un impianto fotovoltaico e come funziona
Un impianto fotovoltaico è uno speciale impianto elettrico che produce energia da una fonte rinnovabile e inesauribile: il sole.
Gli impianti connessi alla rete sono integrati con gli impianti elettrici convenzionali, residenziali e industriali. Questi possono essere utilizzati, quando richiesto, in alternanza o in combinazione con la rete elettrica per soddisfare il fabbisogno energetico dell'utente finale.
Quali sono i componenti principali di un impianto fotovoltaico?
- Moduli Fotovoltaici: un impianto fotovoltaico cattura l'energia irradiata dal sole grazie all'utilizzo di particolari componenti chiamati moduli fotovoltaici in grado di produrre energia elettrica quando colpiti dalla luce solare.
- Strutture di supporto dei moduli: queste strutture sostengono i moduli fissandoli al tetto. Nel caso di copertura piana esistono strutture di sostegno che possono anche modificare l'orientamento dei pannelli, inclinandoli verso i raggi solari per ottimizzarne l'esposizione
- Inverter: è il dispositivo elettronico che trasforma l'energia prodotta dai moduli (detta corrente continua - CC) nella tipologia di energia utilizzata dalle utenze residenziali o industriali (detta corrente alternata - AC). Per una maggiore sicurezza dell’impianto, gli inverter sono anche dotati di dispositivi di protezione che ne provocano
lo spegnimento in caso di interruzione di corrente o disturbo della rete. - Cavi e quadri elettrici: i cavi elettrici trasportano l'energia dall'impianto alle utenze e i quadri elettrici servono a proteggere i componenti da sovratensioni o sovraccarichi.
- Accumulatori: gli accumulatori, o batterie, sono generalmente dei dispositivi che accumulano l' energia prodotta dall' impianto fotovoltaico. Questa energia, che se non fosse immediatamente consumata sarebbe immessa in rete, viene stoccata e resa disponibile, generalmente, di sera.
I concetti chiave
Per capire fino in fondo come funziona un impianto fotovoltaico e perché esso riesca a dare dei benefici sia economici che ambientali, è necessario avere chiari alcuni concetti. Gli impianti fotovoltaici producono con una curva tipicamente "a campana", dove il massimo della produzione si ha verso le 13 circa. La potenza istantanea è la fotografia, in quel preciso istante, della potenza che l'inverter in quel momento sta producendo. Sommando
in maniera matematica tutti gli istanti della giornata, si ottiene l' energia prodotta. Sommando quindi tutti i valori di energia di ogni giorno dell' anno, si ottiene la produzione annua. Tipicamente, un impianto installato con esposizione SUD, nel NORD Italia, produce circa 1100-1200 kWh per ogni kWp installato; questo valore cresce nel centro Italia e arriva al massimo valore nel SUD Italia, sfiorando i 1400 kWh.
Cosa si intende per autoconsumo?
L' autoconsumo di un impianto fotovoltaico è la quantità di energia che il cliente riesce a consumare direttamente: c'è quindi coincidenza tra produzione e consumo. Quando il consumo istantaneo è superiore alla produzione dell' impianto, si ha un prelievo dalla rete, pari alla differenza tra i due fattori. Nel momento in cui, invece, la produzione del fotovoltaico è superiore al consumo istantaneo, si ha la cosiddetta "immissione in rete", ossia l' energia prodotta in eccesso viene ceduta alla rete elettrica nazionale. Il fenomeno dell' immissione in rete può essere diminuito, a favore di un aumento della componente di autoconsumo, utilizzando gli accumulatori: essi fanno da "cuscino" tra la rete e l' utilizzatore e garantiscono un maggior sfruttamento dell' energia autoprodotta. Giusto per dare un valore, un impianto residenziale ben dimensionato, mediamente, soddisfa il 30% circa del fabbisogno elettrico dell' utente; ciò significa che il restante 70% viene immesso in rete. La tendenza si inverte, invece, in presenza di accumulatori, che possono portare la percentuale di autoconsumo fino al 70-80%
Perchè conviene installare un impianto fotovoltaico?
- Vantaggio economico immediato: oggi, mediamente un kWh prodotto da un impianto fotovoltaico costa molto meno di un kWh prodotto con combustibili fossili;
- Ritorno certo e veloce dell'investimento: il ROI (ritorno sull'investimento) o indice di redditività del capitale è un indice di bilancio che indica la redditività di un capitale investito. Il ROI si calcola dividendo la differenza tra capitale investito e guadagno con il capitale, con il capitale investito. Investire denaro in forme alternative di investimento (azioni, obbligazioni, monete elettroniche) non garantisce la stessa certezza di risultato;
- Aumento sensibile del valore del tuo immobile: installando un impianto fotovoltaico, l' edificio consumerà una quota minore di energia non rinnovabile e quindi la classe energetica aumenterà. Di conseguenza, nel mercato immobiliare, un' abitazione con una classe energetica maggiore, è più appetibile e può valere circa il 7-10% in più rispetto allo stesso edificio meno performante.
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