Per energia solare si intende l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole verso la Terra.
Ogni istante il Sole trasmette sull'orbita terrestre 1367 watt per m². Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle latitudini europee di circa 200 watt/m². Moltiplicando questa potenza media per metro quadro per la superficie dell'emisfero terrestre istante per istante esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50 milioni di Gw. (un Gw è l'energia prodotta a pieno regime da una grande centrale elettrica a gasolio o nucleare che sia).
La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative, e piuttosto difficile da convertire in energia facilmente sfruttabile con efficienze accettabili.
Perchè puntare all'utilizzo dell'Energia Solare?
•il sole è una fonte di energia inesauribile, almeno per le
nostre prospettive temporali;
•il sole è l’unica fonte di energia “esterna” rispetto alle risorse disponibili sul nostro pianeta, fatta eccezione per l’energia delle maree che però è incomparabilmente di minore entità ed attualmente ancora di difficile sfruttamento;
•l’energia solare è distribuita in maniera molto più uniforme sul pianeta rispetto a tutte le altre attuali fonti energetiche;
•l’energia solare che investe la Terra è circa 15.000 volte
superiore al fabbisogno energetico mondiale. L’energia solare che investe in un anno una superficie di poco meno di 2 metri quadrati di suolo (Italia Centrale) equivale ai
consumi elettrici annuali di una famiglia media (circa 3.000 kWh).
Che cosa è un impianto fotovoltaico?
Un impianto fotovoltaico trasforma direttamente l’energia solare in energia elettrica. Esso è composto essenzialmente da:
• moduli o pannelli fotovoltaici;
• inverter, che trasforma la corrente continua generata dai moduli in corrente alternata;
• quadri elettrici e cavi di collegamento.
I moduli sono costituiti da celle in materiale semiconduttore, il più utilizzato dei quali è il silicio cristallino. Essi rappresentano la parte attiva del sistema perché convertono la radiazione solare in energia elettrica.
Gli impianti fotovoltaici possono essere connessi alla rete elettrica di distribuzione (grid-connected) o direttamente a utenze isolate (stand-alone), tipicamente per assicurare la disponibilità di energia elettrica in zone isolate.
Quali sono i vantaggi della tecnologia fotovoltaica?
I vantaggi possono riassumersi in:
• assenza di qualsiasi tipo di emissione inquinante;
• risparmio di combustibili fossili;
• affidabilità degli impianti poiché non esistono parti in movimento;
• costi di esercizio e manutenzione ridotti al minimo;
• modularità del sistema (per aumentare la potenza dell’impianto è sufficiente aumentare il numero dei moduli).
Peraltro è da tener presente che l’impianto fotovoltaico è caratterizzato da un elevato costo iniziale (dovuto essenzialmente all’elevato costo dei moduli) e da una produzione discontinua a causa della variabilità della fonte energetica (il sole).
Che differenza c’è tra un impianto fotovoltaico ed un impianto solare termico?
Entrambe le tipologie d’impianto utilizzano il sole come fonte energetica, catturandone la radiazione attraverso superfici captanti: mentre i moduli fotovoltaici trasformano direttamente la radiazione solare in energia elettrica, i pannelli solari termici utilizzano l’energia termica del sole per riscaldare l’acqua da utilizzare per uso igienico sanitario o per il riscaldamento degli ambienti.
4 Cosa si intende per potenza nominale dell’impianto fotovoltaico?
La potenza nominale (o massima, o di picco, o di targa) dell'impianto fotovoltaico è la potenza elettrica dell'impianto determinata dalla somma delle singole potenze nominali (o massime, o di picco, o di targa) di ciascun modulo fotovoltaico facente parte del medesimo impianto, misurate alle condizioni standard (temperatura pari a 25 °C e radiazione pari a 1.000 W/m²).
Dove può essere installato un impianto fotovoltaico?
I moduli fotovoltaici possono essere collocati su qualsiasi pertinenza di un immobile (tetto, facciata, terrazzo, ecc…) o sul terreno. La decisione deve essere presa in base all’esistenza sul sito d’installazione dei seguenti requisiti:
• disponibilità di spazio necessario per installare i moduli;
• corretta esposizione ed inclinazione della superficie dei moduli.
Le condizioni ottimali in l’Italia sono:
• esposizione SUD (accettabile anche SUD-EST, SUD-OVEST, con ridotta perdita di produzione);
• inclinazione dei moduli compresa fra 25°(latitudini più meridionali) e 35°(latitudini più settentrionali);
• assenza di ostacoli in grado di creare ombreggiamento.
Quanto spazio occupa un impianto fotovoltaico?
Facendo riferimento soprattutto alle piccole applicazioni (tetti fotovoltaici) e a moduli di silicio cristallino, un valore indicativo di occupazione di superficie è di circa 8 -10 mq per kW di potenza nominale installata.
Quanta elettricità produce un impianto fotovoltaico?
La produzione elettrica annua di un impianto fotovoltaico dipende da diversi fattori:
• radiazione solare incidente sul sito d’installazione;
• orientamento ed inclinazione della superficie dei moduli;
• assenza/presenza di ombreggiamenti;
• prestazioni tecniche dei componenti dell’impianto (moduli, inverter ed altre apparecchiature).
Prendendo come riferimento un impianto da 1 kW di potenza nominale, con orientamento ed inclinazione ottimali ed assenza di ombreggiamento, non dotato di dispositivo di “inseguimento” del sole, in Italia è possibile stimare le seguenti producibilità annue massime:
• regioni settentrionali 1.000 – 1.100 kWh/anno
• regioni centrali 1.200 – 1.300 kWh/anno
• regioni meridionali 1.400 – 1.500 kWh/anno
E’ opportuno sottolineare che il consumo annuo elettrico medio di una famiglia italiana è pari a circa 3.000 kWh.
Sul sito http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/countries/europe/g13y_it.png è riportata la mappa della radiazione solare annuale sul territorio Italiano.
Quali sono le modalità di connessione in rete dell’impianto fotovoltaico?
Lo schema di connessione dell’impianto alla rete è definito dal gestore di rete a cui l’impianto deve essere connesso.
E’ necessario pertanto fare riferimento alle norme tecniche rese disponibili dal gestore di rete locale (ad es. per la rete di ENEL Distribuzione le DK 5940 per gli impianti da connettere alla rete in BT, le DK 5740 per gli impianti in MT).
Inoltre è possibile consultare la norma CEI 11-20 per la connessione in rete degli impianti di produzione collegati alle reti BT e MT.
Quanto costa un impianto fotovoltaico ed a quanto ammontano i costi di manutenzione?
Valori orientativi di costo dell’impianto vanno da 7.000 €/ kWp per gli impianti di piccola taglia a poco meno di 5.000 €/kWp per impianti di grosse dimensioni.
Il costo annuo di manutenzione è abbastanza contenuto: normalmente è stimato in circa l’1% del costo dell’impianto.
Quanto tempo può durare un impianto fotovoltaico?
Nelle analisi tecniche ed economiche si usa fare riferimento ad una vita utile complessiva di 20-25 anni. In particolare, i moduli, che rappresentano i componenti economicamente più rilevanti, hanno in generale una durata di vita garantita dai produttori oltre i 20 anni.
A chi va inoltrata la richiesta di connessione alla rete di un impianto fotovoltaico?
Il soggetto responsabile che intende realizzare l’impianto fotovoltaico inoltra al gestore di rete locale richiesta di connessione alla rete (a seconda dell’ubicazione degli impianti Enel Distribuzione, ACEA, AEM, AEM Torino, ecc.).
Per quanto riguarda gli impianti da collegare alla rete di Enel Distribuzione, le informazioni per la domanda di connessione e scambio possono essere reperite al seguente indirizzo web
Come si può valutare la produzione annua attesa di energia elettrica?
La valutazione può essere effettuata a partire dai dati di insolazione del territorio italiano su superficie orizzontale riportati nella Norma UNI 10349: “Riscaldamento e Raffrescamento degli edifici. Dati climatici”.
I suddetti dati debbono essere corretti in relazione all’effettiva esposizione ed inclinazione del campo fotovoltaico e trasformati in producibilità annua sulla base del rendimento dell’impianto. Esistono specifici software che permettono di eseguire tale calcolo.
Valori indicativi della produzione annua attesa sono compresi, per ogni kW di potenza installata, fra 1.000 kWh nelle regioni settentrionali e 1.500 kWh in quelle meridionali.
Per quali tipologia di impianti è necessario richiedere la licenza all’Ufficio Tecnico di Finanza (UTF)?
Sono soggetti alla Denuncia di Officina Elettrica e a licenza di esercizio UTF gli impianti fotovoltaici di potenza superiore a 20 kW (legge 133/99).
Nel caso in cui l’impianto ricada in territori montani, sono soggetti a tale obbligo solo gli impianti di potenza superiore a 30 kW.
