Impianti fotovoltaici: funzionamento, vantaggi e costi

La tecnologia che regola il funzionamento di un impianto fotovoltaico è tanto affascinante quanto, apparentemente, semplice: i pannelli riescono ad assorbire energia solare e a trasformarla in un altro tipo di energia. Vediamo nel dettaglio come funziona un sistema a pannelli fotovoltaici, quali vantaggi derivano dalla sua installazione e quali sono i costi degli impianti fotovoltaici T-Green.

Vediamo nel dettaglio:

• come funziona un impianto fotovoltaico
• la differenza tra pannelli solari fotovoltaici e pannelli solari termici
• i tipi di impianti fotovoltaici
• che cos'è la potenza di picco di un impianto
• tutti i benefici del fotovoltaico
• i costi dei sistemi T-Green
• le detrazioni fiscali in vigore
• come si progetta un impianto fotovoltaico

Ti sei mai chiesto quale sia il funzionamento degli impianti fotovoltaici? Iniziamo col dire che la parola “fotovoltaico” deriva da foto, cioè "luce", e voltaico, che rimanda al cognome del famoso inventore della pila elettrica…

Funzionamento di un impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici basano il loro intero funzionamento su quello che è stato definito come "effetto fotovoltaico". L'effetto fotovoltaico (o fotoelettrico) è stato scoperto nella prima metà dell'Ottocento da A.C. Becquerel, il quale osservò che illuminando uno dei due elettrodi di un voltametro, tra di essi veniva generata una differenza di potenziale. Cessata l'illuminazione, cessava anche la differenza di potenziale. Tuttavia, inserendo un materiale conduttore tra i due elettrodi, la differenza di potenziale permaneva anche al cessare dell'illuminazione.

L'effetto fotovoltaico applicato ai pannelli

Un impianto fotovoltaico produce energia elettrica sfruttando l' irraggiamento solare e questa proprietà dei conduttori e semi-conduttori.

Ciascun pannello fotovoltaico è fatto da tanti moduli fotovoltaici i quali, a loro volta, sono costituiti da molteplici unità minime dette celle fotovoltaiche. Le celle sono realizzate con lastre di silicio, un materiale semiconduttore: ecco perché quando un fotone (una particella di luce) colpisce la superficie, l’energia contenuta nel fotone si trasmette agli elettroni del silicio.

Grazie alla scarica di energia, gli elettroni si “caricano” e iniziano a muoversi attraverso circuito, producendo, così, corrente elettrica.

Da continua ad alternata

La corrente prodotta è corrente continua: per poterla utilizzare, è necessario convertirla in corrente alternata. È qui che entra in gioco l’inverter, un apparecchio elettronico capace di questa conversione.

Schema di impianto fotovoltaico

Requisiti per un funzionamento ottimale

Per funzionare al massimo delle sue possibilità, un impianto fotovoltaico deve rispettare alcuni requisiti:

• i pannelli devono essere montati sul tetto con l’orientamento e l’inclinazione ottimali, così che la maggior quantità di raggi solari possa colpire la superficie delle celle fotovoltaiche;
• non devono esserci ostacoli all’irraggiamento – ombre date da alberi o altri edifici, ad esempio;
• l’impianto deve essere ben dimensionato, per produrre energia sufficiente ad alimentare tutte le utenze.

La differenza tra pannelli fotovoltaici e pannelli solari

Impianti fotovoltaici, pannelli fotovoltaici, pannelli solari. È tutto la stessa cosa? Quindi pannelli solari termici e pannelli solari fotovoltaici sono la stessa cosa? Assolutamente no: i pannelli solari sono dispositivi per la conversione dell'energia solare in energia termica, mentre i fotovoltaici sono dispositivi per la produzione di energia elettrica.

I pannelli solari, infatti, sono costituiti da:

• un pannello che riceve l'irraggiamento
• uno scambiatore, dove circola un fluido caricato con l'energia termica
• un serbatoio, dove viene immagazzinata l'energia termica.

I pannelli solari, in sostanza, servono a riscaldare l'acqua sanitaria domestica, andando a sostituire lo scaldabagno (boiler) oppure la caldaia.

Tipi di impianti fotovoltaici: off grid, on grid, con accumulo

Anche se il funzionamento di base è sempre lo stesso, esistono però 2 diversi tipi di sistemi fotovoltaici: off grid e on grid (quest'ultimi, poi, possono essere a loro volta di 2 tipologie).

1. Gli impianti fotovoltaici off grid sono staccati dalla rete elettrica. Ciò significa che non possono né prelevare né cedere elettricità al GSE, ma possono solo convertire l'energia solare in energia elettrica e poi immagazzinarla nelle batterie di accumulo.
2. Gli impianti fotovoltaici on grid sono, invece, allacciati alla rete. Possono quindi prelevare elettricità al bisogno, pagandola al GSE tramite bolletta, ma anche re-immettere in rete l'energia autoprodotta dai pannelli ma non utilizzata perché in surplus ( meccanismo detto "Scambio sul posto"). Per questo motivo, gli On grid possono avere o non avere gli accumulatori di energia.

Leggi anche: Impianto fotovoltaico on grid e off-grid: quali sono le differenze? 

Tra tutti, gli impianti on grid con batterie d'accumulo sono quelli che consentono di raggiungere il più alto livello di indipendenza energetica. Ecco perché in T-Green ci occupiamo esclusivamente di impianti fotovoltaici On grid.

La potenza di picco di un impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici, poi, si distinguono tra loro anche per la potenza di picco, ossia per la quantità massima di kW che sono in grado di produrre. Per quanto riguarda i sistemi residenziali, generalmente la potenza va da un minimo di 3 kW a un massimo di 8-9 kW.

Diversamente, per gli impianti fotovoltaici di tipo commerciale, la potenza di picco è molto più alta: si va dai 10 kW e si può arrivare, in alcuni casi, fino a 100 kW.

I benefici del fotovoltaico: economia e ambiente

Ora che conosci il funzionamento degli impianti fotovoltaici, puoi meglio capire quali sono i vantaggi che derivano dalla loro installazione. Il primo vantaggio è innanzitutto economico: sappiamo che il costo dell'energia è cresciuto costantemente nel corso degli ultimi anni, ed è destinato a crescere ulteriormente nei prossimi anni. Renderci indipendenti con un fotovoltaico ci permette di essere immuni alle oscillazioni del prezzo dell'elettricità.

Risparmio

Il costo dell'energia elettrica è in lieve, ma costante, aumento. Grazie ai pannelli fotovoltaici, la tua bolletta sarà molto, molto più leggera; nei casi migliori (quelli della totale indipendenza energetica), la bolletta diventerà solo un amaro ricordo. Grazie all' energia elettrica prodotta dai pannelli, infatti, potrai renderti autonomo dall’utilizzo della corrente fornita dal GSE.

Guadagno

Non solo risparmi, ma puoi anche guadagnare qualcosa: con il meccanismo dello Scambio Sul Posto, puoi rivendere al GSE l’energia che hai prodotto ma che, al momento, non ti serve (il surplus).L' energia immessa in rete viene ripagata tramite conguaglio in bolletta.

Se non vuoi vendere energia al GSE, puoi decidere di installare un impianto fotovoltaico con accumulo, cioè dotato di batterie nelle quali immagazzinare l’energia in surplus, per utilizzarla al bisogno (quando c'è brutto tempo, di notte, ecc.).

Energia pulita 

Il guadagno non è solo economico, ma anche di sostenibilità ambientale: con un impianto fotovoltaico puoi produrre energia elettrica pulita, green, contribuendo a un’economia più sostenibile. 

La produzione di energia elettrica avviene normalmente tramite combustione di gas naturale, processo che libera tonnellate di CO2. E la CO2, come sappiamo, è responsabile di effetto serra e riscaldamento globale. Senza contare che il gas naturale è una fonte di energia non rinnovabile, mentre l’energia solare è annoverata tra fonti rinnovabili.

Il fotovoltaico sfrutta invece fonti di energia rinnovabile e contribuisce a ridurre i livelli di CO2 nell’atmosfera.

Costi degli impianti fotovoltaici (i nostri)

Quanto costa un impianto fotovoltaico? E quali prodotti o servizi comprende il suo prezzo? Dipende: se è ovvio che l' installazione di un impianto sia sempre compresa nel prezzo, solo con T-Green hai una serie di servizi aggiuntivi inclusi.

Ti proponiamo quindi una panoramica dei nostri prezzi, che includono il sopralluogo, l’installazione chiavi in mano, la gestione della burocrazia, il sistema di monitoraggio integrato e 1 anno di assistenza post-vendita attenta e capillare. Oltre, certamente, all’alta qualità dei prodotti e del servizio.

E quanto costa, invece, un impianto fotovoltaico da 10, 20, 50, 100 o 200 kW? Impossibile dirlo così, su due piedi. Quando si tratta di impianti fotovoltaici di grandi dimensioni, il sopralluogo e la valutazione sono indispensabili per comprendere quale possa essere l'investimento.

Ti sembra troppo? Allora pensa a quanto si risparmia con l'impianto fotovoltaico

Il costo ti sembra alto? Alto non è se si considera il fotovoltaico un investimento, e non una spesa. Considerati tutti i vantaggi di cui abbiamo parlato sopra, le detrazioni fiscali (di cui parleremo tra poco), e considerando anche che, in 5-6 anni, puoi rientrare completamente dal tuo investimento, installare un fotovoltaico è decisamente una scelta conveniente.

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Gli impianti fotovoltaici godono ancora delle agevolazioni fiscali

Per tutto il 2023, l'installazione di un impianto fotovoltaico sarà soggetta a una serie di agevolazioni fiscali, tra cui:

• La detrazione fiscale al 50%, sia per i prodotti (batterie d'accumulo incluse), sia per i servizi;
• L'IVA agevolata al 10%, sia per i prodotti che per i servizi;
• Il superbonus al 90%.

Ci sono poi detrazioni specifiche per quanto riguarda gli impianti di tipo commerciale, installati sui tetti delle industrie, dei capannoni, delle aziende agricole.

Come si progetta un impianto fotovoltaico

Progettare un impianto fotovoltaico significa tenere conto di tante variabili:

• innanzitutto, il fabbisogno di energia
• poi, la posizione geografica dell'edificio (residenziale o commerciale)
• il tipo di tetto e il suo orientamento
• la presenza di alberi, pali o altri edifici che potrebbero proiettare le loro ombre sul tetto.

In particolare, il fabbisogno di energia richiesto, il tipo di pannelli, ed eventualmente la capacità delle batterie di accumulo, sono i 3 elementi da cui partire per fare quello che si chiama dimensionamento dell'impianto fotovoltaico. Si progetta, cioè, la sua dimensione: ossia, la sua potenza di picco. A seconda della potenza, si procede poi al dimensionamento dell'inverter.

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