In Italia installati circa un milione di impianti nell'industria, in agricoltura e nel terziario. Entro il 2030 28 milioni di famiglie potranno utilizzare energia pulita.
Sapevi che l’etimologia della parola è direttamente collegata ad Alessandro Volta? La parola fotovoltaico infatti è composta da “foto” (luce) e “voltaico” che richiama proprio l’inventore della pila elettrica.
Ad oggi rappresenta la prima soluzione per diffusione e conoscenza in ambito di energie rinnovabili, che negli ultimi anni ha subito un boom di richieste per l’installazione ed è una soluzione ideale per ridurre al minimo i costi energetici e raggiungere una maggiore sostenibilità. Ma sappiamo cosa si intende per impianto fotovoltaico?
Parliamo di un impianto elettrico che è in grado di produrre energia “pulita”, grazie all’utilizzo di una fonte naturale, rinnovabile ed inesauribile come quella del sole. Esistono in realtà due tipologie diverse di impianti: gli impianto grid-connected (cioè “connessi alla rete”) e gli impianti stand alone (indipendenti dalla rete elettrica). Questi ultimi necessitano di un sistema di batterie chiamato “energy storage” che assicura e garantisce la continuità di servizio. Gli impianti connessi alla rete invece, come suggerisce il nome, lavorano sinergicamente alla rete elettrica della casa: la produzione di energia viene integrata a quella proveniente dalla rete in modo da limitarne la richiesta e la restante parte in avanzo viene venduta in rete. Di norma viene consigliato anche un energy storage che permette l’accumulo giornaliero di energia, in modo da massimizzare l’autoconsumo.
Come si compone un impianto fotovoltaico? Partiamo dal modulo fotovoltaico, il nucleo dell’intero impianto. Un singolo modulo fotovoltaico è composto da celle di silicio (un materiale semiconduttore), il principale componente elettrico che permette di “catturare” la radiazione solare e trasformarla in energia elettrica. Il generatore solare è formato da più moduli fotovoltaici che messi in serie formano delle stringhe. I moduli vengono poi sorretti e fissati al tetto da apposite strutture di sostegno che, in caso di copertura piana, possono anche orientare i moduli per una ottimizzazione della loro funzione di cattura della luce solare. Un altro componente fondamentale nell’impianto fotovoltaico è l’inverter, un dispositivo elettronico che trasforma l’energia prodotta dai moduli (“corrente continua”) nello stesso tipo di energia che consumano gli elettrodomestici e gli altri apparecchi elettronici (“corrente alternata”). L’inverter include anche dei dispositivi di protezione in caso di black-out o eventuali disturbi alla rete. Altri componenti dell’impianto sono il quadro di campo, che gestisce le stringhe proteggendole dai sovraccarichi di energia, i cablaggi (i cavi di collegamento per i pannelli solari che devono avere una buona resistenza ai raggi UV e ai fenomeni atmosferici) e alcuni sistemi di protezione e di misura. Una volta che la radiazione solare colpisce la superficie della cella, la sua energia si trasferisce agli elettroni presenti in superficie che una volta carichi entrano nel circuito, trasformando la cellula solare (fotone) in energia. Grazie all’inverter la corrente continua viene trasformata in corrente alternata. Ma come si fa a definire l’efficienza di un impianto fotovoltaico rispetto ad un altro? Guardando la capacità di conversione dei pannelli, ossia la percentuale di energia da radiazioni solari che si riesce a trasformare in energia elettrica. Questa viene ovviamente influenzata anche da fattori come l’anzianità dell’impianto e del suo esercizio, situazioni ambientali esterne come temperatura e polvere, l’efficienza degli inverter installati, l’orientamento che viene dato ai moduli fotovoltaici ed eventuali perdite lungo la rete di distribuzione. Tutti questi fattori possono essere calcolati attraverso un indice ben preciso, il coefficiente di riduzione dell’efficienza di un impianto fotovoltaico (System Derate Factor), che attraverso alcune simulazioni può stimare un valore standard di efficienza dell’impianto. Utile nel caso in cui si abbia bisogno di determinare in anticipo i vantaggi che può portare l’esercizio dell’impianto stesso. Quali sono i vantaggi nell’istallazione di un impianto fotovoltaico? Parliamo intanto di un impatto ambientale irrisorio rispetto a quello prodotto dalle fonti energetiche classiche. Trasformando l’energia proveniente dalle radiazioni solari in energia elettrica si riducono notevolmente le emissioni di carbonio, non andando ad aggravare il quadro climatico del pianeta. In più, attraverso l’impianto fotovoltaico la produzione di energia diventa una produzione autonoma, riducendo perciò il costo di acquisto e, di conseguenza, il costo finale sulla bolletta. Senza contare il valore economico derivante dal surplus di energia elettrica prodotta che può essere reimmesso nella rete tradizionale. Un altro fattore da considerare è che l’investimento iniziale viene completamente ripagato in pochissimi anni – senza contare le numerose agevolazioni fiscali oramai a disposizione - ed oltretutto, la miglioria del sistema di approvvigionamento energetico che viene effettuata sull’immobile porterà necessariamente ad un aumento del valore intrinseco dell’immobile stesso, grazie allo scatto di classe energetica che ne è conseguito.
È per questo che anche in Italia il settore dedicato al fotovoltaico è un settore in notevole espansione. In totale sono infatti stati installati circa un milione di impianti nel settore industriale, agricolo e nel terziario. La capacità totale installata nel 2022 è stata di 25 Gw, tenendo conto che un gigawatt di energia solare genera energia per circa 550 mila famiglie, in maniera sostenibile. Gli obiettivi futuri, secondo il PNIEC prevedono di installare entro il 2030 altri 27 Gw solo con il fotovoltaico, raggiungendo una potenza totale di 52 gigawatt e fornendo energia a più di 28 milioni di famiglie italiane.
