Un impianto fotovoltaico è un sistema che converte l’energia solare in energia elettrica utilizzando celle fotovoltaiche. Queste celle sono realizzate in materiali semiconduttori, come il silicio, che assorbono la luce solare e la trasformano in elettricità attraverso l’effetto fotovoltaico.
Gli impianti fotovoltaici possono essere installati su tetti di case, edifici commerciali o in terreni appositamente dedicati, e non vanno confusi con il solare termico.
Affinché l’energia prodotta possa essere utilizzata per l’utenza o l’immissione all’interno della rete pubblica, è necessario convertirla da corrente continua ad alternata tramite un inverter.
L’energia generata può essere usata in abitazioni e aziende per le utenze elettriche e, se in eccesso, anche ceduta nella rete.
Tipi di impianto fotovoltaico
Sostanzialmente, esistono due tipologie di impianti fotovoltaici per produrre la corrente dal sole, fonte di energia rinnovabile e, quindi, inesauribile:
- Impianti connessi alla rete: integrati con gli impianti elettrici integrati con i sistemi elettrici tradizionali, sia residenziali che industriali. Possono essere utilizzati su richiesta, alternandosi o combinandosi con la rete elettrica per soddisfare il fabbisogno energetico dell’utente finale.
- Gli impianti stand alone: progettati per includere un sistema di batterie che garantisce la continuità del servizio. Ciò significa che l’erogazione di energia elettrica è garantita anche durante le ore notturne o in condizioni di scarsa o assente irradiazione solare.
C’è poi da fare una distinzione anche in termini di potenza tra impianto fotovoltaico da 6kw e da 3kw.
Impianto fotovoltaico da 6kw
Un impianto fotovoltaico da 6 kW è capace di produrre fino a 6 kilowatt di potenza elettrica in condizioni ideali, come in una giornata di sole con esposizione ottimale. La quantità di energia dipende dall’orientamento dei pannelli, dall’inclinazione, dalle condizioni climatiche e dalla latitudine del luogo d’installazione.
In termini di produzione energetica, un impianto da 6 kW può generare circa 6.000-8.000 kWh (chilowattora) all’anno, sufficienti a coprire il fabbisogno energetico di una famiglia media.
Impianto fotovoltaico da 3kw
Un impianto fotovoltaico da 3 kW produce circa 3.000-3.500 kWh all’anno, ovvero circa 11 kWh al giorno di energia.
Questo quantitativo di energia è in grado di soddisfare il fabbisogno di una famiglia di 3-4 persone con consumi elettrici moderati, sotto i 4.000 kWh annuali. Richiede meno spazio per l’installazione ed ha costi di acquisto e installazione inferiori rispetto all’impianto da 6 Kw.
Come produce energia un impianto fotovoltaico
Il pannello fotovoltaico, chiamato anche pannello solare, è costituito da celle fotovoltaiche che trattengono la luce solare e convertono l’energia solare prodotta in elettricità.
Le celle sono realizzate da un semiconduttore (ad es. il silicio), legate insieme per creare un modulo e trasmettere l’energia. Un pannello solare sul tetto ha, di solito, circa 30 moduli.
Quando il materiale semiconduttore nei pannelli fotovoltaici assorbe la luce del sole, libera gli elettroni. Questi elettroni, che sono fondamentali per generare elettricità, iniziano a muoversi attraverso il semiconduttore.
Gli elettroni, ciascuno con una carica negativa, si dirigono verso la superficie anteriore della cella, creando uno squilibrio di carica tra la parte anteriore e quella posteriore della cella stessa.
Questo squilibrio genera un potenziale di tensione, simile a quello che si trova tra i poli negativo e positivo di una batteria, permettendo così alla cella fotovoltaica di produrre elettricità.
La corrente è poi raccolta sui fili e usata nell’immediato o immagazzinata all’interno di una batteria di accumulo dell’impianto fotovoltaico.
È importante anche sottolineare che non è vero che i pannelli solari funzionano solo quando c’è il sole, anche in una giornata nuvolosa produrranno energia, ma in quantità minore.
Da cosa è composto un impianto solare fotovoltaico?
L’impianto fotovoltaico è composto da diversi elementi che ne permettono il funzionamento. Alcuni sono essenziali, altri possono essere aggiunti per migliorare l’efficienza.
- Moduli fotovoltaici: come anticipato, catturano l’energia solare per produrre energia elettrica quando colpiti dal sole.
- Strutture supporto moduli: danno sostegno ai moduli per il fissaggio sul tetto. In caso di copertura piano ci sono strutture di sostegno che permettono anche di cambiare l’orientamento dei pannelli, inclinandoli in base all’esposizione ai raggi solari.
- Inverter: trasforma l’energia prodotti dai moduli (corrente continua -CC) in energia che può essere utilizzata per utenze industriali o residenziali (corrente alternata – AC).
- Cavi elettrici: che trasportano l’energia prodotta dall’impianto alle utenze.
Per quanto riguarda i componenti aggiuntivi, tra i più diffusi ci sono i sistemi di monitoraggio che permettono di tenere sotto controllo, a distanza, gli impianti fotovoltaici e la produzione e il consumo dell’energia, oltre che verificare lo stato degli inverter.
Ci sono poi gli impianti di stoccaggio che consentono agli utenti di immagazzinare l’energia prodotta durante la giornata e utilizzarla successivamente, quando l’impianto non ne produce. Un ottimo modo per massimizzare il consumo di energia generata dall’impianto fotovoltaico.
I vantaggi degli impianti fotovoltaici
Installare un impianto fotovoltaico porta numerosi vantaggi, il primo è sicuramente il rispetto dell’ambiente, poiché la produzione dell’energia avviene da una fonte rinnovabile, una scelta sostenibile che abbatte le emissioni di gas serra.
C’è poi una grande convenienza perché l’acquisto di un impianto fotovoltaico produce un risparmio sul costo in bolletta dell’energia, proprio grazie all’autoproduzione. Inoltre, è possibile accedere a degli incentivi statali per ottenere detrazioni fiscali fino al 50% e recuperare almeno una parte dei costi di acquisto e installazione.
L’impianto fotovoltaico ha una durata media di 25 anni e, in base alle dimensioni, si può rientrare dell’investimento in pochi anni. Inoltre, la manutenzione è semplice e permette di conservare nel tempo i livelli massimi di efficienza dell’impianto.
Infine, è possibile autoprodurre una buona parte dell’energia e aumentare la potenza disponibile nell’abitazione, oltre che stoccarla tramite le batterie di accumulo e usarla successivamente.
Impianto fotovoltaico prezzi
Il costo di un impianto fotovoltaico varia in base alla potenza e alla tipologia scelta. Per un impianto da 3 kW, il prezzo medio è tra 4.500 € e 6.000 €, mentre per 6 kW varia da 9.600 € a 12.000 €.
Le batterie di accumulo aggiungono circa 3.000 € per 5 kWh e 9.000 € per 15 kWh. È possibile risparmiare e abbattere i costi di installazione grazie agli incentivi, che includono l’IVA agevolata al 10% e la detrazione fiscale del 50% delle spese in 10 anni.