Impianti fotovoltaici: caratteristiche e tipologie

Stanzani pannelli fotovoltaici copertina
Gli impianti fotovoltaici sono sistemi in grado di trasferire l’energia delle particelle di luce (fotoni) in energia elettrica che può essere quindi utilizzata per le utenze industriali e/o domestiche. Si tratta di una tecnologia che risale ad almeno 50-60 anni fa, anche se nel corso del tempo le progressive evoluzioni hanno reso questi impianti molto più efficienti.

Gli impianti fotovoltaici sono sistemi in grado di trasferire l’energia delle particelle di luce (fotoni) in energia elettrica che può essere quindi utilizzata per le utenze industriali e/o domestiche.

Si tratta di una tecnologia che risale ad almeno 50-60 anni fa, anche se nel corso del tempo le progressive evoluzioni hanno reso questi impianti molto più efficienti.

Gli impianti fotovoltaici, al contrario di quanto si possa pensare, possono essere di fatto installati pressoché ovunque: coperture esistenti, tetti, tettoie e anche a terra.

Il tutto aiutato anche dai vari decreti emessi dal Governo italiano, proprio per incentivare privati e aziende nella realizzazione di questi impianti anche in aree dove negli anni scorsi era vietato o molto complicato ricevere le dovute autorizzazioni. Basti pensare ai decreti aiuti o ai vari bonus casa 50%.

Come funzionano gli impianti fotovoltaici

Un impianto fotovoltaico è un sistema che si compone fondamentalmente di due elementi:

  • I moduli fotovoltaici che sono l’elemento in grado di “catturare” l’energia delle particelle di luce e trasformala in corrente continua;
  • Gli inverter che sono dispositivi elettronici che convertono la corrente continua in corrente alternata che può quindi essere utilizzata dalle diverse utenze.
Pannelli fotovoltaici Stanzani

Quante tipologie di pannelli esistono?

Nel corso del tempo la ricerca ha permesso lo sviluppo di molteplici tecnologie, quelli però ancora oggi di maggior utilizzo sono i pannelli che si basano sulle proprietà fisiche del cosiddetto silicio solare.

Il silicio solare si ottiene sottoponendo il silicio estratto dalle miniere a specifici processi chimici, il tutto allo scopo di raggiungere la massima purezza. Il massimo grado di purezza, pari al 99,9%, è il silicio di grado solare.

Grazie quindi all’ottenimento del silicio grezzo, attraverso ulteriori procedimenti industriali, si ottengono i pannelli fotovoltaici che possono anch’essi essere principalmente di tre tipologie:

  • Monocristallino, che utilizza il silicio solare ottenuto dai vari processi chimici;
  • Policristallino, che è ottenuto dal materiale di risulta delle lavorazioni dei primi;
  • Amorfo, il pannello in questo caso utilizza un tipo di silicio particolare, appunto detto amorfo, che viene disposto su di una superficie in modo uniforme, creando quindi un film sottile dello spessore di pochi millimetri.

La scelta tra uno dei tre dipende da molteplici fattori come la latitudine nella quale si trova l’immobile, l’angolo di inclinazione attuabile dei pannelli e/o della copertura, il tipo di copertura, tutti fattori che incidono quindi sul rendimento totale dell’impianto.

A proposito di latitudine del nostro paese, ad esempio, il massimo rendimento si otterrà con esposizioni a SUD ed inclinazione dei pannelli fotovoltaici intorno ai 30° rispetto l’orizzonte. Ovviamente, nella maggior parte dei casi, non è possibile ricalcare una posizione ottimale, vista anche l’inclinazione “standard” dei tetti nel nostro paese; tuttavia l’impianto fotovoltaico rimane comunque la migliore alternativa per produrre energia “pulita” e con ottimi rendimenti anche in presenza di esposizione e inclinazioni diverse da quelle ottimali.

I pannelli maggiormente utilizzati sono i mono e policristallini, i quali hanno una maggiore efficienza in presenza di un’esposizione diretta ai raggi solari, mentre i pannelli amorfi sono in grado di sfruttare maggiormente la luce diffusa. 

I pannelli amorfi, essendo di fatto film sottili flessibili, vengono utilizzati anche in coperture non regolari o dove viene richiesta la massima integrazione architettonica. Tuttavia, questo tipo di pannello ha un maggiore impatto ambientale e un rendimento decisamente inferiore rispetto agli altri due.

Per la loro maggior resa il consiglio quindi è sempre quello di preferire panelli mono e policristallini, in presenza di spazio sufficiente e tipologia di copertura.

Dove installare i pannelli fotovoltaici

L’installazione dei pannelli fotovoltaici ha visto il suo boom intorno agli anni 2007-2008, per via del grandissimo risparmio che si ottiene per l’energia prodotta e autoconsumata(*) e per i massicci incentivi statali che furono erogati: le banche infatti coprivano anche totalmente il costo dell’impianto, trattenendo l’incentivo statale solo fino alla copertura del credito, lasciando successivamente ai proprietari tutti i benefici derivanti dagli stessi incentivi e fin da subito i vantaggi economici derivanti dal risparmio dell’energia autoconsumata.

Pannelli fotovoltaici su capannone

(*) Per energia autoconsumata si intende quella porzione di energia prodotta dall’impianto fotovoltaico e istantaneamente consumata dal proprio impianto. In definitiva l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico viene “immessa” all’interno dell’impianto elettrico, ad esempio di casa, e nello stesso istante parte di essa o totalmente viene immediatamente consumata ad esempio dall’elettrodomestico acceso.
Se l’energia prodotta è superiore a quella richiesta istantaneamente dalle nostre utenze, allora la parte eccedente viene ceduta alla rete elettrica nazionale che poi verrà riconosciuta dal GSE in forma di bonifico bancario.
Il prezzo che il GSE riconosce all’energia ceduta alla rete risulta ovviamente minore del costo sostenuto dall’utente per l’acquisto della stessa quantità e da qui la massima convenienza nell’autoconsumo dell’energia prodotta rispetto a quella ceduta.

 

Quanto sopra ha però spinto il nostro Paese ad emanare norme sempre più stringenti a tutela del paesaggio, posizione che però negli anni, vista la continua crisi energetica, ha visto una nuova alba, con lo Stato in prima linea per incentivare la creazione di nuovi impianti.

Basti ricordare le ultime norme emesse che consentono l’installazione di impianti a terra ad esempio entro 500m da un’area industriale/artigianale/commerciale, cave o miniere, oltre che come copertura di altre superfici in piano (tetti e coperture di edifici industriali o civili).

E ancora l’incentivo dei sistemi Agrifotovoltaici, sistemi di natura ibrida che favoriscono la coesistenza delle pratiche agricole e la generazione di energia solare.

In definitiva l’Agrifotovoltaico consiste nell’installazione degli impianti fotovoltaici su terreni agricoli che, grazie alle proprie caratteristiche fisiche, tecniche e alle modalità installative, consentono lo svolgimento, ad esempio sotto all’impianto stesso, delle normali attività di coltivazione.

Pannelli fotovoltaici industria

Quali sono i vantaggi di un impianto fotovoltaico?

I vantaggi principali del fotovoltaico riguardano il risparmio sulla spesa per l’energia elettrica e il minore impatto ambientale.

L’energia creata con i pannelli fotovoltaici viene spesso definita in modo non propriamente esatto come “energia pulita”, poiché non impiega combustibili fossili per produrla.

In realtà qualsiasi procedimento industriale produce “inquinamento” e quindi anche la realizzazione dei pannelli fotovoltaici ha un suo impatto ambientale, basti considerare che i materiali di cui sono costituiti vengono estratti in Cina, Russia e Stati Uniti, per poi essere trasportati in varie parti del mondo ed essere assemblati. Oltre al silicio, poi, vengono utilizzati altri materiali come il vetro, alluminio, cavi elettrici e altri componenti, anch’essi soggetti a procedimenti industriali.

Risulta chiaro allora che anche la costruzione di un pannello comporta l’utilizzo di combustibili fossili per la loro realizzazione, e quindi è più corretto valutare il beneficio che si trae da un impianto fotovoltaico rispetto “all’impatto ambientale” che comporta la sua costruzione.

Dagli ultimi studi e ricerche effettuate si è quindi potuto valutare che un impianto fotovoltaico, in media, rientra della quantità inquinante consumata tra la sua produzione ed installazione dopo un periodo medio dai 3 ai 5 anni di funzionamento.

Tale dato, se messo a confronto con altri beni di uso comune, risulta essere enormemente inferiore per cui rende la realizzazione degli impianti fotovoltaici una scelta corretta e pro-ambiente.

L’efficienza di un impianto fotovoltaico comincia a decadere dopo circa 25 anni. Questo genera il problema dello smaltimento, che dipende dal tipo di pannello che viene installato. Tuttavia, oggi un pannello poli o mono cristallino si può riciclare fino al 90-95%.
L’installazione di un impianto fotovoltaico, inoltre, aumenta il valore dell’immobile su cui viene costruito, in particolare a livello industriale e può essere una fonte di guadagno economico, dal momento che tutta l’energia prodotta e non consumata viene immessa in rete e pagata dal Gestore dei servizi energetici (GSE).

Quando conviene installare un impianto fotovoltaico?

Con l’eccezione delle aree all’estremo nord e sud del mondo, installare un impianto fotovoltaico conviene sempre, ovviamente con efficienze diverse dovute al diverso irraggiamento del sito di installazione.

In Italia ad esempio dobbiamo orientare i pannelli verso sud, mentre in Australia verrebbero esposti in maniera opposta verso nord e l’unica differenza tra nord e sud resta quindi le ore di luce. 

Pannelli fotovoltaici sul tetto

Conviene installare delle batterie di accumulo?

I pannelli fotovoltaici producono energia elettrica che può essere consumata subito oppure immagazzinata in batterie di accumulo. Se viene usata all’istante, non si ha prelievo dalla rete e quindi non si spende. Se invece l’energia prodotta non viene usata completamente, viene immessa in rete e pagata dal GSE.

Tuttavia, il prezzo pagato dal GSE è nettamente inferiore a quello che si risparmia con il consumo immediato dell’energia autoprodotta, per cui ove possibile conviene installare batterie di accumulo.

Le batterie di accumulo non aumentano l’efficienza dell’impianto, ma servono a immagazzinare l’energia prodotta in eccesso, per poterne usufruire in un secondo momento, per esempio durante la notte. Oggi, però, se non vengono considerati gli incentivi del SuperBonus 110%, l’installazione delle batterie risulta economicamente non vantaggioso, visto il loro elevato costo rispetto al beneficio che ne si trae.

Un incentivo all’installazione di un sistema di accumulo, anche al di fuori del suddetto superbonus, è stato dato dallo stato, prevedendo, per chi installa tali impianti, una detrazione pari al 50% dell’importo totale in 10 anni. Tale incentivo garantisce sicuramente tempi di rientro degli investimenti ancora lunghi, rispetto al semplice impianto fotovoltaico, ma sicuramente più interessanti.

Differenza tra impianto fotovoltaico e solare

Spesso, solare e fotovoltaico vengono usati come sinonimi, ma si tratta di due tecnologie diverse, che servono a scopi differenti. Negli impianti solari, infatti, all’interno del pannello circola un liquido “glicole” o un altro fluido che sfrutta il calore del sole per riscaldare acqua da utilizzare in casa. Il pannello fotovoltaico, invece, è costituito da un circuito elettrico e serve per produrre energia elettrica. 

Paradossalmente, quindi, se la temperatura ambientale è di 35 °C ma il cielo è completamente nuvoloso, l’impianto solare termico sarà in grado di produrre comunque un certo quantitativo di acqua calda, mentre l’impianto fotovoltaico potrebbe non riuscire a produrre energia in quantità significativa.

Negli ultimi anni sono stati messi in commercio anche pannelli solari-fotovoltaici che sviluppano entrambe le tecnologie: si tratta di pannelli monocristallini fotovoltaici che hanno sul retro un circuito con il liquido che si scalda tramite i raggi solari. A parità di superficie però, questo tipo di pannello, produce circa il 40% in meno di energia elettrica, rimanendo comunque una possibile alternativa in taluni casi particolari dove ad esempio lo spazio di installazione è ridotto e si vuole comunque realizzare entrambe le tipologie di impianto. 

In generale, è preferibile tenere separati i due impianti. In caso di indecisione e visto il costo attuale dell’energia elettrica nel nostro paese, resta più vantaggioso produrre energia elettrica, quindi meglio investire in pannelli fotovoltaici. 

Agevolazioni fiscali per realizzare un impianto fotovoltaico

Le agevolazioni fiscali per l’installazione dei pannelli fotovoltaici in Italia per ora riguardano principalmente i privati, con i vari decreti SuperBonus oppure del 50% di sgravio per gli interventi di ristrutturazione.

Per le aziende, invece, l’impianto fotovoltaico è un bene che viene messo a cespite, di conseguenza si è già in presenza di “un’agevolazione fiscale”.

Se vuoi installare un impianto fotovoltaico nella tua azienda, possiamo aiutarti a realizzare il progetto migliore per le tue esigenze. Contattaci per un preventivo o per avere informazioni, ti aiuteremo in ogni fase della realizzazione.

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