Gli impianti fotovoltaici registrano un trend sempre più positivo sia in Italia che all’estero. Al 31 dicembre 2021 risultano installati in Italia 1.016.083 impianti fotovoltaici, per una potenza complessiva pari a 22.594 MW. Gli impianti di piccola taglia (potenza inferiore o uguale a 20 kW) costituiscono il 93% circa del totale in termini di numerosità e il 23% in termini di potenza; la taglia media degli impianti è pari a 22,2 kW.
Che cos’è un impianto fotovoltaico
La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare l’energia solare in energia elettrica, direttamente e istantaneamente. Si tratta di impianti a impatto zero per quel che riguarda le emissioni di C02, che non richiedono grande manutenzione, non adoperano alcun combustibile, e non producono materiali di scarto.
Il valore aggiunto di questo sistema consiste nello sfruttamento dell’irraggiamento solare per produrre energia pulita su larga scala o su misura, ovvero secondo le reali esigenze dell’utente.
Impianti stand alone e grid connected
Un impianto fotovoltaico può essere sia progettato per immagazzinare l’energia prodotta all’interno di batterie, sia per essere collegato alla rete di distribuzione elettrica nazionale.
Nel primo caso si parla di impianti fotovoltaici stand-alone. Questi ultimi vengono utilizzati per l’utilizzo e l’accumulo dell’energia in loco e possono essere di diverse tipologie e dimensioni. Le componenti principali di un apparato di questo tipo, oltre ai moduli fotovoltaici, sono le batterie, gli inverter e i modulatori di carica.
Grazie alla diffusione della tecnologia al litio e all’abbattimento dei costi dei materiali, le apparecchiature stand-alone sono sempre più diffuse e competitive sul mercato.
La seconda categoria viene invece chiamata grid connected. Si chiamano così gli impianti che offrono la possibilità di attingere o immettere energia direttamente dalla rete elettrica nazionale. A seconda che via sia un’insufficienza o un’eccedenza di energia raccolta mediante i pannelli, il sistema preleva la quantità di energia richiesta o trasferisce il surplus.
Impianti fotovoltaici ibridi
L’attuale innovazione tecnologica consente oggi di installare anche impianti ibridi, in grado cioè di coniugare le due caratteristiche. In tal modo è possibile sia immagazzinare energia per il fabbisogno energetico dell’edificio, sia rendere remunerativa la produzione eccedente vendendola di fatto ad altri privati tramite l’immissione nella rete di distribuzione nazionale.
Come funziona un impianto fotovoltaico
Un impianto fotovoltaico è costituito da moduli. Ogni modulo è composto da celle, piastrine di piccole dimensioni realizzate in materiali semiconduttori come silicio amorfo, mono o policristallino, e caratterizzate da strisce argentate sulla superficie, ovvero i contatti chimici per la connessione in serie.
Le celle e dunque i suddetti moduli, al fine di ottimizzare la generazione di energia, devono essere esposti correttamente nella direzione dei raggi solari. I pannelli solari vengono in genere disposti con orientamento a Sud e con angolo di inclinazione ottimale rispetto al terreno ottimale.
I moduli o pannelli fotovoltaici forniscono, però, solo corrente continua, adatta per la sola carica di accumulatori o per l’attivazione di apparecchi elettrici. La corrente elettrica generata, per poter essere resa immediatamente disponibile per le utenze domestiche, deve essere trasformata in corrente alternata. A questo serve l’inverter, un apparato elettronico che converte la corrente continua in arrivo dal campo fotovoltaico in corrente alternata.
L’energia solare prodotta in Italia
L’Italia è uno dei paesi più virtuosi in Europa e nel mondo per la produzione di energie rinnovabili. Tra le fonti alternative green il fotovoltaico è protagonista, fornendo un quinto dell’energia pulita prodotta.
Ogni anno, secondo i dati forniti da Enel, oltre 20 TWh sono prodotte con il solare. Il nord Italia ha il maggior numero di impianti, ma in termini di energia pro capite primeggiano le regioni del centro-sud.
Il fotovoltaico italiano è ancora quasi interamente fondato sul silicio, ma nuove tecnologie e materiali si stanno affacciando sul mercato dando prova di grande efficienza. Si pensi ad esempio ai pannelli solari bifacciali che sfruttano anche la superficie non direttamente esposta alla radiazione solare diretta.
Complessivamente, il 72,5% dei pannelli installati sono realizzati in silicio policristallino e il 21,5% è in silicio monocristallino. Il restante 6%, invece, è costituito da film sottili o da altri materiali alternativi e più performanti. Fa eccezione la Sicilia, in cui ben l’11% della potenza installata non è né in silicio cristallino né policristallino, ma in silicio amorfo
