Impianti fotovoltaici
Il solare fotovoltaico è una tecnologia che permette di utilizzazione l'energia dal sole per la produzione di elettricità, attraverso specifici dispositivi (celle fotovoltaiche) che utilizzano il cosiddetto "effetto fotoelettrico".
L'effetto fotoelettrico si realizza all'interno di alcuni materiali opportunamente trattati (es. silicio) nel momento in cui essi vengono colpiti dalle radiazioni solari; il risultato fisico di tale effetto è la produzione di energia elettrica.
Il dispositivo elementare di un impianto fotovoltaico è la "cella solare"; una serie di celle collegate costituiscono un "modulo fotovoltaico". La potenza dei moduli fotovoltaici si misura in Wp (Watt di picco) che è pari alla potenza erogata dai moduli in condizioni standard alla temperatura ambiente di 25°C e in presenza di una radiazione che sia di 1 kW per metro quadro in una giornata serena a mezzogiorno.
Attraverso il sole è possibile reperire fino al 100% del fabbisogno elettrico di una famiglia.
I costi di manutenzione di un impianto fotovoltaico sono pressochè nulli.
Per determinare quale tipo di impianto scegliere tra le diverse soluzioni presenti sul mercato occorre, inanzitutto valutare le potenzialità solari del luogo in cui si vive.
Ciò premesso, esistono due tipi di impianto:
- Impianto a moduli fotovoltaici per utenze isolate (stand alone):
Questo tipo di impianto produce energia, che viene utilizzata per caricare delle batterie, tipicamente a 12-24 Volt.
Normalmente è utilizzato laddove il gestore non arriva con le proprie linee, in particolare per località molto isolate.
Nella realtà, staccarsi completamente dall' Enel, può creare seri problemi nel momento in cui ci siano guasti, o giornate particolarmente nuvolose, oltre al fatto che comunque in linea di massima, da un punto di vista ecologico e pratico è più conveniente cedere l'energia prodotta direttamente dall' Enel, piuttosto che conservarla in batterie costose e che una volta in disuso diverranno materiale altamente inquinanate.
-Impianto a moduli fotovoltaici con connessione alla rete elettrica Enel in bassa tensione (grid connected):
Questo tipo di impianto produce energia elettrica che viene immessa, una volta convertita in tensione alternata a 230 Volt, nella rete Enel, per essere usata da qualsiasi altro utente. Questo avviene attraverso l'installazione di uno speciale contatore. La soluzione "grid connected" consente di cedere alla rete il surplus di energia prodotta e di assorbirne in caso di necessità; in tal modo è possibile pagare solo la differenza fra prodotta e consumata.
Un impianto fotovoltaico ad uso domestico dimensionato per una potenza da 3 a 3.5 KWp deve poter disporre di una superficie inclinata pari a circa 25-30 m2.
I sistemi fotovoltaici non producono emissioni di nessun tipo e durante la fase di esercizio non emettono gas aventi effetto serra. La produzione di un kWh di energia elettrica da fonte solare, se confrontata con pari produzione energetica da fonti fossili, consente di evitare l'emissione in atmosfera di 0,53 kg di anidride carbonica che è uno tra i principali gas responsabili dell' effetto serra, ma le stesse considerazioni possono essere ripetute per le altre tipologie di inquinanti. E' comunque vero che, al momento attuale, la potenza installata complessiva degli impianti fotovoltaici su scala globale non è sufficiente per poter assicurare un abbattimento apprezzabile delle emissioni inquinanti nell'atmosfera. Perchè ciò non avvenga, è necessaria una maggior diffusione della tecnologia in modo da poter ottenere dei benefici concreti.
Se la produzione di energia da fonte fotovoltaica presenta un impatto sull'ambiente molto basso, che è limitato agli aspetti di occupazione del territorio o di impatto visivo, la fase di produzione dei pannelli foovoltaici comporta un certo consumo energetico e l'uso di prodotti chimici. va considerato però che la maggior parte delle aziende produttrici di componenti fotovoltaici è certificata ISO 14000, quindi impegnata a recuperare e riciclare tutti i propri effluenti e residui industriali sotto un attento controllo. Nella fase di dismissione dell'impianto, i materiali di base quali l'alluminio, il silicio, o il vetro, possono essere riciclati e riutilizzati sotto altre fonti. Per quanto riguarda il consumo energetico necessario alla produzione di pannelli, quello che viene chiamato energy pay back time, ovvero il tempo richiesto dell'impianto per produrre altrettanta energia di quanta ne sia necessaria durante le fasi della loro produzione industriale, è sceso drasticamente negli ultimi anni ed è pari attualmente a circa 3 anni. Per i moduli in film sottile, l'energy back time scende addirittura a un anno. Questo significa che, considerando una vita utile dei pannelli fotovoltaici di circa 30 anni, per i rimanenti 29 anni l'impianto produrrà energia pulita.
I costi dell'incentivazione degli impianti fotovoltaici non sono a carico dello stato, ma sono coperti con un prelievo sulle tariffe elettriche che tutti i consumatori (componente tariffaria A3) stanno pagando da anni.
Una volta installato, l'impianto è praticamente autosufficiente.
Costi aggiuntivi sarebbero legati solo ad eventi calamitosi o vandalici. Considerando che in fase di progettazione i moduli da noi utilizzati vengono sottoposti a test di resistenza alla grandine (anche di grosse dimensioni), installando pannelli certificati da enti internazionali, il rischio di costi aggiuntivi è praticamente nullo. Gli unici interventi aggiuntivi possono essere legati ad eventi speciali (ad esempio neve), che richiedono una pulizia manuale dei pannelli, altrimenti autopulenti grazie all'esposizione a pioggia e vento. La produzione di un impianto fotovoltaico è in funzione principalmente della latitudine di installazione dell'impianto e ovviamente della potenza installata.
il Pay Back Period identifica il numero di anni entro cui l'investitore rientra del capitale investito. Nel caso di un impianto fotovoltaico che usufruisce di un incentivazione in conto energia tale grandezza è funzione della potenza installata, della tipologia di impianto e dell'irraggiamento solare specifico della zona in cui l'impianto è sito. Il ritorno di investimento varia dai 7 ai 10 anni a seconda della latitudine e delle dimensioni.
L'impianto fotovoltaico funziona al meglio in presenza di irraggiamento solare diretto (cielo sereno, moduli orientati a sud, temperatura di 25°C), ma un minimo di energia elettrica è prodotta anche in caso di cielo nuvoloso, sfruttando la radiazione solare diffusa. Non sono richieste modifiche all'impianto elettrico esistente in quanto l'impianto fotovoltaico ha una sua linea autonoma che dev' essere collegata al quadro elettrico generale, e due contatori installati dal gestore elettrico: uno in entrata, per registrare l'energia elettrica prelevata dalla rete nazionale, e uno in uscita, per registrare l'energia elettrica immessa in rete (oppure un contatore bidirezionale che conteggia sia l'energia elettrica in entrata che quella in uscita).
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