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I sistemi solari fotovoltaici sono costituiti da moduli
fotovoltaici;
i moduli fotovoltaici sono formati da più celle
fotovoltaiche.
Componente base di un generatore fotovoltaico di energia
elettrica è il silicio che, dopo l’ossigeno, è l’elemento
più presente in natura.
Le celle fotovoltaiche, nelle quali sono presenti cristalli
di silicio, trasformano direttamente la radiazione solare in
energia elettrica.
La tensione elettrica generata nei cristalli di silicio
grazie alla radiazione solare viene "catturata" mediante
degli elettrodi.
Per raggiungere la potenza desiderata e per proteggerle dai
fattori atmosferici (vento, neve, pioggia, ghiaccio, ecc.),
le celle fv vengono collegate elettricamente, inserite in un
telaio metallico e protette da una lastra di vetro.
A
seconda del loro processo di produzione, si distinguono i
seguenti tipi di celle fotovoltaiche:
Celle monocristalline. Vengono prodotte tagliando una
barra monocristallina. Il vantaggio principale è un alto
rendimento (fino al 16%), il difetto è l’elevato costo.
Celle poli(multi-)cristalline. Vengono colate in blocchi
e poi tagliate a dischetti. Il rendimento è minore (10-12%),
ma anche il prezzo.
Celle amorfe Vengono prodotte mediante spruzzamento
catodico di atomi di silicio su una piastra di vetro. Questo
tipo di cella ha il rendimento minore (ca. 4-8%), ma si
adatta anche al caso di irradiamento diffuso (cielo coperto,
ecc.).
I sistemi fotovoltaici possono essere classificati come:
Stand-alone.Per utenze isolate e
non raggiunte dalla rete elettrica. Richiedono il ricorso ad
accumulatori di corrente.
On-Grid. Per utenze connesse in rete, permettono di
evitare il ricorso agli accumulatori di corrente.
Altro vantaggio dei sistemi fotovoltaici On-grid è la
possibilità della connessione in regime di interscambio:in
caso di surplus (l’energia prodotta dall’impianto
fotovoltaico è maggiore del fabbisogno dell’utenza)
l'energia in eccedenza viene ceduta alla rete locale;in caso
di deficit (l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico
non riesce a soddisfare il fabbisogno dell’utenza) la rete
energetica locale garantisce l'approvvigionamento per il
raggiungimento delle necessità di energia. L'utente paga
soltanto l'energia presa dalla rete, inoltre l'energia
prodotta in eccesso e ceduta alla rete fa ottenere un
credito sui consumi futuri con un notevole risparmio
economico sulla bolletta.
Schema di
funzionamento di un sistema solare fv
connesso alla
rete in regime di interscambio
Funzionamento di un sistema solare Fotovoltaico
Il
generatore fotovoltaico trasforma l'energia contenuta nella
radiazione solare in energia elettrica ed "adattata"
successivamente, per mezzo dell'inverter, viene immessa in rete,
pronta per essere utilizzata.
In Italia, quando viene prodotta più energia di quella
richiesta, il sistema può cedere al distributore di energia
elettrica (ENEL) la quantità in eccesso, che viene ripresa nei
momenti in cui l'energia prodotta non è sufficiente o
disponibile, per esempio durante le ore notturne.
A fine anno si contabilizza l'energia venduta alla rete e quella
acquistata.
Come già accade da tempo in alcuni paesi (Germania, Spagna),
l'elettricità prodotta dal sistema solare fotovoltaico viene
pagata a speciali tariffe mediante un sistema di incentivazione
in "CONTO ENERGIA".
Quanto
produce un impianto fotovotaico
da 1
kWp ?
a Milano,
1.100 kWh a Roma 1.300 kWh, a Trapani 1.600 kWh
Qual è la durata di vita di un impianto fotovoltaico?
La durata di un sistema FV si aggira oggi intorno ai 30
anni, con un decadimento della produttività negli anni piuttosto
limitato. Tuttavia alcuni esperti in Giappone stimano che un
impianto possa produrre energia anche con 80 e più anni di vita
Un caso semplificato di costo e tempo di rientro economico di
un impianto fotovoltaico residenziale da 2 kWp a Milano
Costo chiavi in mano, stima: 12.000 € + IVA 10% = 13.200 €
Produzione annuale: 2.200 kWh
Guadagno annuale dalla vendita del kWh FV 2.200 x 0,42 € =
924 €
Risparmio annuale sul costo evitato dell’energia 2.200 x 0,17 €
= 374 €
Vantaggio economico totale annuale 924 + 374= 1.298 €
Tempo
di ritorno dell’impianto 13.200 : 1.298 € = 10 anni
Dopo tale periodo si rientra dell'investimento e si comincia a
guadagnare.
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