1. Generatore Fotovoltaico
2. Quadro di connessione
3. Inverter
4. Quadro di distribuzione
5. Contatore di energia elettrica prodotta in uscita
Con il termine Fotovoltaico si intende la trasformazione dell’energia solare in energia elettrica. La parola deriva dal greco “phos” il cui significato è luce e da “Volt”, unità di misura della Tensione, in riferimento ad Alessandro Volta (1745-1827), primo scienziato a studiare il fenomeno elettrico.
Il principio di funzionamento
Il principio di funzionamento di una cella fotovoltaica è abbastanza semplice: la luce emessa dal sole produce una tensione nei cristalli di silicio (materiale di costruzione delle celle): questa tensione può essere prelevata per mezzo di elettrodi. Una singola cella fotovoltaica di dimensione 15,6 x 15,6 cm produce una tensione di 0,5 V e una corrente di 3 A, quindi fornisce una potenza di 1,5 W [Potenza (P) = Tensione (V) x Corrente (I)].
Per ottenere potenze e/o tensioni sufficienti al funzionamento dei vari dispositivi elettrici è necessario collegare più celle tra di loro in modo da realizzare un pannello fotovoltaico.
Le componenti dell’impianto
Un impianto o sistema fotovoltaico è tipicamente composto da:
moduli fotovoltaici;
strutture di sostegno;
inverter;
quadri elettrici e cavi di collegamento.
I moduli fotovoltaici
Un modulo o pannello fotovoltaico è costituito da più celle assemblate insieme e collegate in serie. Le principali tecnologie disponibili per le celle fotovoltaiche sono:
Celle fotovoltaiche in silicio “Monocristallino”: il Silicio a cristallo singolo o “Monocristallino” è ottenuto mediante un processo detto di “melting” che consiste nel fondere e mettere a contatto i cristalli di silicio con un seme di cristallo. Si ottiene così un lingotto cilindrico del diametro variabile tra i 13 e i 20 cm per una lunghezza che può raggiungere i 200 cm. Questo lingotto viene tagliato a fette molto sottili dette “Wafers” con spessore tra i 250 e 300 µm. Le celle monocristalline sono caratterizzate da un omogeneo colore blu e da una forma ottagonale.
Celle fotovoltaiche in silicio “Policristallino”: il Silicio a cristallo multiplo o “Policristallino” presenta cristalli di silicio con orientamenti diversi. Essi vengono colati in blocchi e poi tagliati sotto forma di dischetti. Le celle policristalline sono caratterizzate da un colore blu elettrico dove è possibile distinguere le forme dei cristalli e da una forma quadrata.
Le strutture di sostegno
Le strutture di sostegno sono utilizzate per fissare i moduli fotovoltaici su coperture, su edifici, su pensilini oppure a terra.
L’inverter
Per rendere compatibile l’energia in corrente continua generata dai moduli fotovoltaici con le tipiche apparecchiature elettriche, è necessario trasformare la stessa in alternata attraverso l’inverter.
I quadri elettrici e i cavi di collegamento
Quadri e cavi elettrici sono necessari per costituire un circuito elettrico che colleghi moduli, inverter, impianto di utilizzo energia e la rete elettrica nazionale.
La produzione di energia elettrica
La producibilità elettrica di un impianto fotovoltaico è funzione tipicamente della radiazione solare annuale del sito dove l’impianto viene istallato e dell’orientamento dei moduli.
La radiazione solare annuale si può determinare ricorrendo a banche dati (UNI 10349, Atlante Solare Europeo, ENEA). Le condizioni ottimali di orientamento per l’Italia sono:
esposizione SUD (accettata anche SUD-EST, SUD-OVEST, con limitata perdita di produzione);
inclinazione 30-35° gradi.
Il conto energia
Il “Conto Energia” è un meccanismo di incentivazione per sistemi solari fotovoltaici introdotto dal DM 28 luglio 2005, integrato dal DM 06 febbraio 2006, modificato il 19/02/2007 in attuazione dell’art.7 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n°387.
Questo sistema prevede la remunerazione dell’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico in modo molto interessante e proficuo. Vi possono accedere:
Persone fisiche;
Persone Giuridiche;
Soggetti pubblici;
Condomini di unità abitative e/o di edifici.
La potenza dell’impianto connesso in rete deve essere > 1kWp. Non vi è alcuna potenza limite e l’obiettivo è di installare 3000 MWp entro il 2016.
Corrispettivi incentivanti
Di seguito è riportata la tabella dei corrispettivi incentivanti espressi in €/kWh, suddivisi per taglia di impianto ed integrazione architettonica:
4° conto energia 1° semestre 2012
A 1 – 3 Kwp impianti sugli edifici 0,274 altri impianti 0,240
B 3 – 20 Kwp impianti sugli edifici 0,247 altri impianti 0,219
C 20 – 200 Kwp impianti sugli edifici 0,233 altri impianti 0,206
4° conto energia 2° semestre 2012
A 1 – 3 Kwp impianti sugli edifici 0,252 altri impianti 0,221
B 3 – 20 Kwp impianti sugli edifici 0,227 altri impianti 0,202
C 20 – 200 Kwp impianti sugli edifici 0,214 altri impianti 0,189
4° conto energia 1° semestre 2012 – Impianti con caratteristiche innovative –
A 1 – 20 Kwp 0,418
B 20 – 200 Kwp 0,380
4° conto energia 2° semestre 2012 – Impianti con caratteristiche innovative –
A 1 – 20 Kwp 0,410
B 20 – 200 Kwp 0,373
Il corrispettivo di partenza, una volta fissato il valore dell’incentivo, rimane costante per 20 anni.
dal 2013 si passerà alle tariffe omnicomprensive