Pannelli fotovoltaici: guida completa

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24/04/2021

I Pannelli fotovoltaici stanno un po’ alla volta prendendo piede anche in Italia e questo è sicuramente un dato importante in un’ottica green. Nel nostro Paese siamo ancora indietro da questo punto di vista, e le ragioni sembrano essere diverse. Vediamo di fare chiarezza sugli impianti fotovoltaici: quali sono i vantaggi e quali gli svantaggi.

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I pannelli fotovoltaici sono dei moduli composti da celle di silicio sottoposte ad una serie di trattamenti fisici e chimici che ne determinano la funzione. Grazie ai pannelli fotovoltaici è possibile trasformare l’energia solare in energia elettrica. Stiamo parlando quindi di strumenti che permettono di ottenere energie rinnovabili e quindi di ridurre le emissioni nell’ambiente di anidride carbonica. Il funzionamento di un pannello fotovoltaico è complesso ma il risultato del processo è davvero molto semplice. L’energia solare viene catturata dalle celle fotovoltaiche e queste la convertono in energia elettrica che può essere utilizzata nelle abitazioni private così come nelle industrie.


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Pannelli fotovoltaici: funzionamento, pro e contro

Perché installare dei pannelli fotovoltaici? La risposta è davvero molto semplice, in quanto i vantaggi che ne possono derivare sono moltissimi:

  • Riducono le emissioni di CO2. In un’ottica green, i pannelli fotovoltaici permettono di ridurre le emissioni di anidride carbonica causate dalle centrali elettriche che vengono alimentate da idrocarburi. Ridurre tali emissioni è fondamentale per evitare il surriscaldamento globale;

  • Permettono di risparmiare sulle bollette. Installando dei pannelli fotovoltaici, una famiglia può arrivare a risparmiare notevolmente sulle bollette per la fornitura dell’energia elettrica perché potrà utilizzare quella auto-prodotta. Inoltre, l’eventuale surplus di energia, viene acquistato dalle società come l’Enel quindi si ha addirittura un guadagno in termini economici!
  • Permettono di beneficiare di agevolazioni. Installando i pannelli fotovoltaici è possibile beneficiare di diverse agevolazioni: il costo iniziale può essere detratto ma oltre a questo anche l’iva è inferiore.

Gli svantaggi dei pannelli fotovoltaici

Se in Italia la diffusione dei pannelli fotovoltaici va un po’ a rilento rispetto alla media europea, il motivo è da rintracciare negli svantaggi che questi sistemi possono avere:

  • Investimento iniziale notevole. Ciò che scoraggia maggiormente i privati ad installare impianti fotovoltaici è la spesa iniziale che è ancora notevole. Tuttavia, è bene precisare che rispetto a qualche anno fa i prezzi si sono abbassati parecchio. In tutti i casi l’investimento iniziale può essere ammortizzato in breve tempo grazie al risparmio sulle bollette.
  • Richiedono l’esposizione diretta ai raggi solari. Non tutte le abitazioni possono installare i pannelli fotovoltaici perché è necessario che il tetto sia esposto al sole per molto tempo. Nelle zone in cui la luce arriva solo per poche ore al giorno, non avrebbe senso installare un impianto di questo tipo.

Come funzionano i pannelli fotovoltaici

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I pannelli fotovoltaici sono una tecnologia all’avanguardia che funziona sulla base del fenomeno fisico chiamato effetto fotoelettrico. Quando un quantitativo sufficiente di fotoni colpisce un semiconduttore, com’è il silicio, essi vengono assorbiti dagli elettroni che si trovano sulla sua superficie. Dal momento che gli elettroni assorbono energia oltre alla loro capacità, quindi caricati troppo negativamente, essi rilasciano atomi per riequilibrarsi.

Dal momento che si manifesta questa liberazione atomica, essi diventano mobili. Lo spazio che lasciano alle loro spalle, viene quindi subito riempito da un altro elettrone, proveniente da una parte più profonda del semiconduttore. È chiaro che lo strato di silicio non è quindi uniforme. Da un lato ha più elettroni e dall’altro meno: questo genera una tensione fra i due lati del semiconduttore. Collegando i due con un filo elettrico si permette agli elettroni di passare nel lato opposto e quindi di generare corrente elettrica.

Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici è distinto tra: alimentazione diretta, funzionamento a isola e funzionamento a immissione nella rete. Nel caso dell’alimentazione diretta il dispositivo alimenta un altro apparecchio e semplicemente, quando il sole manca, questo non riceve più energia elettrica.

Nel caso del funzionamento a isola invece, l’impianto fotovoltaico raccoglie energia solare e la rende disponibile per l’utenza sino a quando ne ha bisogno. Se è troppa o non viene utilizzata, un apparecchio apposito la accumula per usarla quando poi serve.

Nel caso del funzionamento collegato alla rete, l’utente utilizza l’energia solare fino a che è disponibile, dopo di che subentra l’energia della rete statale. Se l’energia prodotta dall’impianto è troppa e non necessaria, essa viene immessa nella rete: c’è quindi un interscambio.

Installare un impianto fotovoltaico

La potenza dei pannelli fotovoltaici dipende da diversi fattori: dalla superficie dell’impianto, dalla posizione dei moduli (inclinazione e angolo), dai valori della radiazione del sole in quella zona, dall’efficienza dell’impianto. I parametri su cui si può intervenire e che influiscono direttamente sono l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli. La posizione rispetto al sole infatti è importante e incide sulla quantità di energia captata e quindi anche su quella generata.

L’angolo di inclinazione deve essere pari alla latitudine del luogo, togliendo circa 10° e la direzione nell’emisfero Nord deve essere a Sud. La soluzione ottimale è un’inclinazione di 30°: se viene messo orizzontalmente perde il 10% di resa, mentre se messo in verticale il 35%. Orientando invece il pannello verso sud ovest o sud est si perde solo il 5%, quindi l’orientamento incide meno. In questi casi di norma si applica un angolo tra 20° e 50°. Di solito questo avviene nel caso di tetti a falda, con dente a sega, nel caso di aziende agricole e nelle serre.

È necessario inoltre individuare quello che è il carico meccanico massimo. Ciò significa analizzare la zona sulla quale andrete a montare i pannelli, valutando non solo il peso degli stessi, ma anche le spinte sugli stessi del vento, il peso che può avere con la neve sopra. Tutti questi fattori limitano la solidità dell’impianto quindi devono essere presi in considerazione.

La zona in cui si installa l’impianto deve essere priva di ombra e quindi bisogna ben valutare se vi sono davanti alberi, canne fumarie, edifici e quant’altro durante il girare del sole durante il giorno. Il consiglio, nel caso dei classici impianti con collegamento anche alla rete elettrica, è quello di installare un impianto non in base ai consumi energetici della casa, ma in base allo spazio che c’è a disposizione. Infatti, l’eccesso di energia potrà essere venduto e quindi può diventare un valido modo per abbattere i consumi.

Come connettere l’impianto alla rete

Per collegare l’impianto alla rete bisogna avanzare una richiesta al gestore dell’elettricità, allegando il progetto e anche il preventivo. Una volta che avrete ottenuto risposta, verrà stipulato un contratto tra voi ed il gestore elettrico per uno scambio sul posto o di cessione in rete. Una volta fatto tutto ciò è necessario aspettare che avvenga l’effettivo allaccio.

Di solito per potenze al di sotto dei 50 KWp si fa un allaccio a bassa tensione, mentre se superano i 20 KWp bisogna presentare una denuncia ufficiale di apertura che si definisce “di officina elettrica” all’Ufficio Tecnico di Finanza. Se l’impianto immette tutta l’energia prodotta non è obbligatorio, ma nella maggior parte dei casi si tratta di cessione dell’eccesso quindi serve.

Tutta questa procedura necessita 20-30 giorni circa: anche nel fotovoltaico la burocrazia non corre. Ricordate di farvi rilasciare il verbale di connessione, che vi servirà per presentare richiesta degli incentivi al vostro gestore. Per conoscere la documentazione precisa ricercate la delibera Aeeg 74/2008. Per un impianto fotovoltaico si spendono di media 7-10.000 euro, ma i prezzi si stanno abbassando sempre di più. Oggi infatti si può arrivare anche ad una cifra intorno ai 2500 euro.

Pannelli fotovoltaici: prezzi, resa e vantaggi

Quando si decide per un pannello fotovoltaico bisogna prendere in considerazione diversi fattori, quello economico è di certo uno di questi. Quando si contatta il Consulente di energia e poi l’installatore, si può avere un preventivo preciso a seguito di un sopralluogo. Nel preventivo sono compresi il costo complessivo dell’impianto fotovoltaico, dell’installazione e il denaro necessario per le procedure burocratiche e il collaudo finale.

I costi non sono di certo bassi: questo è un dato di fatto. Questo è dovuto in parte al fatto che si tratta di una tecnologia ancora poco diffusa e anche per i costi della purificazione del silicio, che sono ancora molto alti. Vi sono per i pannelli fotovoltaici prezzi che variano tra i 7.000 ed i 10.000 euro, per ricavare 1.000-2.000 KWh all’anno.

Pannelli fotovoltaici:  vantaggi economici

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I vantaggi di installare un impianto fotovoltaico sono diversi, i contro solamente economici.

Un vantaggio nel fare installare dei pannelli fotovoltaici prezzi più bassi in bolletta elettrica poiché da questa è detratto il costo dell’energia prodotta dagli stessi e poi immessa nella rete elettrica comune. In pratica quando montano l’impianto installano un contatore che funziona al contrario di quello standard, che serve proprio per misurare l’energia in uscita.

Questa è scalata da quella che utilizzata proveniente dalla rete, quindi si pagherà la sola differenza. In pratica in casa si avranno due contatori, uno per i consumi e uno per misurare l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico. Il risparmio è di circa 400-500 euro all’anno mediamente.

Tra i vantaggi bisogna sicuramente citare l’impatto ambientale molto ridotto. Il principio secondo cui funziona il sistema fotovoltaico è naturale, fisica, quindi fa bene al pianeta. Il sole inoltre è una fonte di energia inesauribile e non ci sono limiti di grandezza né grandezze minime di una centrale fotovoltaica: si va da millesimi di Watt a milioni di Watt prodotti.

Il tuo immobile acquista valore con un impianto fotovoltaico e l’impianto può essere in qualunque momento ingrandito o ridotto senza alcun problema. Anche i costi di manutenzione sono ridotti. I pannelli fotovoltaici non hanno componenti meccaniche, funzionano secondo un processo fisico, quindi la manutenzione è minima. Solamente l’inverter è elettronico e ha una durata di circa una decina di anni, entro i quali di solito è garantito dal produttore. È un impianto a lunga durata.