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Impianti fotovoltaici in aumento del 9%, come funzionano incentivi e costi

La richiesta di energie rinnovabili è in crescita, ecco tutte le caratteristiche degli impianti fotovoltaici.

Gli impianti fotovoltaici segnano un aumento del 9% rispetto al 2019, facendo registrare un crescente interesse verso questo sistema ecologico di produzione energetica.

Secondo i dati dell’osservatorio per le fonti energetiche rinnovabili (FER), realizzato da ANIE (Federazione Nazionale Imprese Elettrotecniche ed Elettroniche), il primo trimestre 2020 registra un incremento complessivo dell’utilizzo di impianti fotovoltaici, eolici e idroelettrici del 23% rispetto al 2019 e le nuove installazioni hanno quindi permesso di raggiungere 178 MW di potenza complessiva attivata.

La crescita di energie rinnovabili avviene ancora a macchia di leopardo nelle varie regioni e, secondo i dati più aggiornati, Campania, Marche, Molise, Sicilia e Valle d’Aosta registrano la maggiore crescita di potenza, mentre Abruzzo, Lazio e Toscana sono in decrescita, anche se l’emergenza coronavirus può avere un po’ sparigliato le carte con l’effetto quarantena.

A rendere ancora più appetibile l’utilizzo dei pannelli fotovoltaici potrebbe essere il nuovo incentivo inserito nel Decreto Rilancio, il c.d. ecobonus 110% che mira ad incentivarne l’impiego al fine di accrescere l’efficienza energetica dell’immobile. Fra i requisiti essenziali per accedere al bonus vi è, infatti, la necessità di far salire l’immobile di almeno due classi energetiche.

In ogni caso, i dati Fer indicano che il 45% degli impianti alimentati con energie rinnovabili ha una potenza media di 20 kW e il 63% non supera i 10, quindi il percorso è in piena evoluzione. C’è da considerare che la tecnologia è work in progress e punta a sviluppare fonti energetiche rispettose dell’ambiente, ma che siano anche più sostenibili economicamente. In tal modo è possibile sostituire sempre più i combustibili fossili senza compromettere la capacità produttiva.

Cos’è un impianto fotovoltaico e com’è la struttura base

In pratica, un impianto fotovoltaico è una struttura elettrica composta da più moduli, noti anche come pannelli, in grado di convertire l’energia solare in quella elettrica sfruttando proprio i raggi del sole, attirati e convogliati nelle celle di raccolta.

La capacità dell’impianto fotovoltaico di generare corrente elettrica permette inoltre di ridurre le emissioni di CO2 e la corrente prodotta è sufficiente per l’alimentazione elettrica degli elettrodomestici come la lavastoviglie, lo scaldabagno ma anche computer e tv. Questo ci consente di ottenere innumerevoli vantaggi grazie alla realizzazione di una casa green eco-sostenibile.

Le singole celle formano un modulo fotovoltaico e, dall’unione di più moduli, nasce l’impianto vero e proprio. Il modulo è la parte centrale dell’impianto che è capace, attraverso le sue celle, di trasformare i fotoni, cioè gli atomi delle radiazioni solari, in volt e quindi in energia elettrica.

Il fatto che le celle dei pannelli generino corrente continua crea un limite perché, in questo modo, potrebbero solo alimentare gli accumulatori e limitarsi ad attivare gli apparecchi elettrici. Il problema si risolve trasformando questa corrente continua in alternata da 230/400V, per l’alimentazione dei nostri apparecchi casalinghi.

Tipi di celle fotovoltaiche

Molti utenti prediligono la struttura basata su singole celle costruite in film sottile in silicio amorfo, cioè senza un reticolo cristallino ordinato a livello atomico, bensì disordinato e continuo. Questo presenta dei vantaggi nella tecnica di produzione, perché è ideale per creare film sottili da depositare su grandi superfici come le celle fotovoltaiche.

Le lastre in silicio amorfo sono molto più economiche, ma il rendimento termico può essere inferiore a quello dei pannelli fotovoltaici classici monocristallini in silicio. Quest ultimo è ricavato direttamente in natura e ritagliato. Altra tipologia è quella dei policristallini che si producono con materiali di scarto derivanti dalla lavorazione dei precedenti ma sono pur sempre efficienti, anche se a costo inferiore.

Per compiere una scelta mirata e decidere i tipi di celle fotovoltaiche più adatte occorre prendere in considerazione i seguenti aspetti

  • Ambiente più freddo o temperato della casa su cui installare i pannelli
  • Necessità eventuale di finestre fotovoltaiche che permettono l’installazione anche su superfici verticali o apribili
  • Corretta regolazione della temperatura dell’edificio
  • Impermeabilizzazione efficiente della struttura
  • Durata dell’impianto di circa 25 anni
  • Perfetta tenuta a livello meccanico.

I principali impianti fotovoltaici

Gli impianti fotovoltaici possono essere progettati e installati in tre modi differenti che rispondono alle esigenze del cliente, considerando se l’abitazione è connessa o meno alla rete elettrica, oltre alle necessarie valutazioni sul budget disponibile:

  • L’impianto Grid-connected è connesso alla rete elettrica nazionale ed è costituito da un campo fotovoltaico per la raccolta d’energia che si divide a sua volta in diverse stringhe di moduli fotovoltaici, disposte parallelamente fra loro
  • L’impianto Stand-alone non è connesso alla rete elettrica nazionale ma si collega a un sistema autonomo, costituito in genere da batterie elettriche per l’accumulo di energia, che sono in grado di raccogliere l’elettricità prodotta dall’impianto e restituirla all’utente quando ne ha bisogno
  • Lo Storage è invece un impianto ibrido che unisce le caratteristiche delle due tipologie installative precedenti. Si tratta, in pratica, di un sistema innovativo in cui l’energia prodotta dal campo fotovoltaico subisce due fasi di trattamento: l’impianto la immagazzina infatti nelle batterie d’accumulo e, non appena si raggiunge la capienza, riversa l’energia residua sulla rete elettrica nazionale.

Chi volesse garantirsi la fornitura di energia elettrica anche in situazioni estreme, può ricorrere all’impianto fotovoltaico anti-blackout, che garantisce l’erogazione di corrente anche in caso di interruzione del servizio per problemi all’impianto o alla rete elettrica continua.

Le caratteristiche degli impianti fotovoltaici connessi alla rete e la gestione economica

In sostanza, gli impianti fotovoltaici connessi alla rete sono la maggioranza e si basano su quattro componenti essenziali per funzionare in modo efficiente: il generatore che converte l’energia solare in quella elettrica, il gruppo di conversione, essenziale per il passaggio da corrente continua a quella alternata; Il gruppo di misura, con l’importante compito di calcolare l’energia elettrica che si produce, e l’impianto di distribuzione locale, indispensabile per connettersi alla rete elettrica dell’utente e a quella pubblica nazionale.

Per quanto riguarda la gestione economica, i pannelli fotovoltaici offrono l’opportunità di utilizzare l’energia prodotta in eccesso come valore economico, dato che il gestore elettrico può acquistarla attraverso meccanismi di incentivi statali. Di conseguenza, gli utenti possono ricavarne un utile che serve ad ammortizzare i costi d’installazione.

A questo riguardo, gli impianti a uso domestico prevedono il cosiddetto “scambio sul posto” che consiste in un rimborso in convenzione tra utente e gestore dei servizi energetici. In questo modo, il cliente cede l’energia in esubero in cambio di un indennizzo economico per poterne acquistare la stessa quantità quando l’impianto non può produrla, a partire proprio dalle ore notturne con questo meccanismo di compensazione.

I costi degli impianti fotovoltaici

Fino a dieci anni fa, un impianto fotovoltaico di medie dimensioni, sui 3kW, prevedeva un spesa intorno ai 30mila euro ma, negli ultimi tre anni, il costo si è gradualmente ridotto anche se va comunque considerato un costo base tra 1.500 e 2.500 euro per ogni kW di potenza, i pannelli più economici permettono solitamente un risparmio del 30% rispetto a quelli più costosi e, in sostanza, un impianto da 3 kW ha un costo variabile tra 5.600 e 8.000 euro.

Tuttavia, le esigenze di prestazione, i materiali prescelti e i dispositivi aggiuntivi aumentano certamente i costi, quindi i sistemi di accumulo, le pompe di calore che producono acqua calda per il riscaldamento, e gli ottimizzatori che migliorano la resa, fanno lievitare il prezzo almeno del 25%, senza contare che possono servire anche opere murarie con un incremento fino a 2.000 euro.

In ogni caso, la manutenzione è quasi inesistente perchè i pannelli solari si usurano molto poco e, secondo i calcoli più recenti, un impianto di 8.000 euro di costo è ammortizzabile in circa 7 anni. Inoltre, un consumo ben consigliato permette di risparmiare fino all’80% del prelievo dalla rete elettrica nazionale, quindi il guadagno dell’utente potrebbe essere pari a 8.000 euro entro 20 anni.

Un consulente può quindi valutare quale tipo di pannello sia più indicato, valutare la spesa totale con il cliente, suggerire la soluzione più adatta per soddisfare i requisiti sopra elencati, nel rispetto della legge, e garantire la massima efficienza energetica al costo più competitivo.

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