Rinnovabili • Impianto fotovoltaico? Con Enel Energia conviene

Definizione Fotovoltaico

definizione fotovoltaico
Foto di Bruno /Germany da Pixabay

Per energia solare si intende l’energia emanata dal sole e trasmessa sulla terra come radiazione elettromagnetica. L’utilizzo del sole come fonte energetica presenta dei pro e dei contro: si tratta di una fonte pulita, inesauribile ed abbondante che tuttavia è discontinua nel tempo. Inoltre le varie condizioni climatiche e la latitudine influenzano l’irraggiamento del sito (potenza istantanea che colpisce la superficie, misurata in kW/m2).

La tecnologia Fotovoltaica consente di trasformare in maniera diretta l’energia associata alla radiazione solare in energia elettrica sfruttando il fenomeno fotoelettrico.

Tecnologia fotovoltaica

La conversione energetica avviene in un dispositivo (cella fotovoltaica) costituito da un materiale semiconduttore, opportunamente trattato, all’interno del quale si crea un campo elettrico, che orienta le cariche elettriche generate dalla interazione della radiazione solare (fotoni) con la struttura elettronica del materiale semiconduttore, dando origine ad un flusso di corrente elettrica.

Attualmente il materiale più usato è il silicio cristallino (mono/poli), impiegato in una sottile fetta di spessore compreso tra 0,25 e 0,35 mm. Il monocristallino ha rendimenti di conversione pari al 15-17%, mentre il policristallino, caratterizzato da un minore costo di produzione, presenta rendimenti del 12-14%, più bassi per la presenza di un maggior grado di impurità. Il silicio amorfo, utilizzato nella tecnologia a “film sottile” , viene invece spruzzato sotto forma di gas su una superficie di supporto. Tale tecnologia presenta una convenienza maggiore rispetto alle precedenti, in quanto, per la produzione delle celle viene usata una quantità inferiore di materiale, abbassando quindi il costo di produzione. Inoltre possiede un’ampia versatilità e flessibilità di impiego. L’unico svantaggio, non ancora risolto, è la bassa efficienza dovuta alla struttura cristallina instabile del silicio amorfo.
Sono sistemi a film sottile anche quelli con semiconduttori CIS, CIGS, tellururo di cadmio (CdTe). CIS e CIGS hanno efficienze fino al 13% e costi attuali leggermente inferiori ai sistemi in silicio. Tuttavia la scarsa disponibilità di indio e selenio costituiscono un ostacolo per uno sviluppo su larga scala.

Per un maggiore rendimento si stanno studiando celle fotovoltaiche multigiunzione (Split spectrum cell o Vertical Multijunction Cell). Sono costituite da differenti materiali semiconduttori disposti l’uno sull’altro che permettono di avere un più largo spettro del livello assorbente di energia e quindi un rendimento maggiore, aumentando l’efficienza totale di conversione della radiazione solare (raggiungimento di efficienze superiori al 30%).

Ancora in fase di sviluppo sono le celle organiche, note come DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell) , ottenute con la nanotecnologia. Questo tipo di unità utilizza un pigmento organico fotosensibile ( in grado d’assorbire la luce e generare un flusso d’elettroni), applicato su un film sottile costituito da un strato d’ossido metallico nanoporoso e polimeri conduttori o elettroliti liquidi. La peculiarità delle DSSC è di essere notevolmente flessibili e adatte ad essere conformate in diverse forme e applicazioni, oltre a costituire un prodotto più economico rispetto alle celle tradizionali.

Solo una parte dell’energia radiogena che colpisce la cella è convertita in energia elettrica; l’efficienza di conversione dipende in alta percentuale dalle caratteristiche del materiale costitutivo e non supera generalmente il 20%.
Naturalmente la resa energetica da parte del dispositivo è anche in funzione di fattori quali : fattori geografici e metereologici, orientamento ed inclinazione della superficie dei moduli. Per le latitudini italiane il rendimento massimo si ottiene orientando i moduli verso sud con un angolo di inclinazione rispetto all’orizzonte di 32-45 °.
In condizioni standard (a 25°C con 1kW/ m2 di irraggiamento) una cella eroga circa 1.5 Watt di potenza ( Wp – potenza di picco).

Le celle vengono assemblate insieme fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico (Tedlar) e racchiuse da una cornice di alluminio, in modo da costruire un’unica struttura: il *modulo fotovoltaico*, tradizionalmente costituito da 36 – 72 unità collegate in serie e in parallelo, per una potenza di uscita che va dai 50 agli 150Wp.
A seconda della tensione richiesta dalle utenze elettriche più moduli possono esser connessi, in serie o in parallelo, a costituire una *stringa*. A loro volta più stringhe collegate in parallelo vanno a costituire il *generatore* fotovoltaico.

Un complesso di ulteriori dispositivi *(BOS)* collega il generatore alle utenze, convertendo ed adattando la corrente continua in uscita alle esigenze finali; ne fanno parte:
– sistema di controllo
– convertitore CC/CA o *inverter*
– protezione di interfaccia
– sistema d’accumulo

In base alla loro configurazione elettrica gli impianti fotovoltaici sono suddivisi in:
*1* STAND ALONE sistemi autonomi
*2* GRID CONNECTED sistemi allacciati alla rete elettrica nazionale

Gli impianti stand alone sono impiegati in caso di utenze a bassissimi consumi energetici e per edifici ubicati in zone poco accessibili dalla rete elettrica e quindi difficilmente collegabili. In questa tipologia di sistemi è necessario ricorrere all’utilizzo di *batterie* per accumulare l’energia elettrica e garantire pertanto la continuità dell’erogazione anche nei periodi in cui il generatore non produce corrente. Un altro componente essenziale in caso di sistemi autonomi è il *regolatore di carica*, la cui installazione preserva le batterie da eccessi di carica ed impedisce la scarica eccessiva.

Nei sistemi grid connect la rete fornisce l’energia sufficiente a coprire la richiesta quando non viene prodotta dal generatore fotovoltaico ( periodi di scarsa o nulla insolazione) e riceve il surplus di elettricità che il sistema genera nelle ore di massima incidenza solare. I grid connect sono impiegati nelle centrali fotovoltaiche e negli impianti inseriti negli edifici.

L’integrazione dei moduli fotovoltaici negli edifici offre una serie di vantaggi:
*1* riduzione delle perdite dovute alla distribuzione.
*2* riduzione della domanda di picco nei mesi estivi, conseguente ad sempre un maggior impiego di condizionatori.
*3* risparmio nei materiali di investimento degli edifici.
*4* recupero dell’energia termica.
*5* utilizzazione come frangisole per le superfici vetrate esposte a sud.

I moduli fotovoltaici stanno inoltre trovando sempre più spazio di diffusione commerciale in tutti quei casi in cui l’allaccio alla rete nazionale comporterebbe costi sproporzionati rispetto alle ridotte richieste di energia. Rispondono a questi requisiti: illuminazione e segnaletica stradale, ponti radio e ripetitori televisivi, stazioni per la raccolta dati, batterie di servizio di roulotte ed imbarcazioni.

La quantità di energia prodotta da un sistema fotovoltaico è legata ad una serie di fattori che variano da impianto ad impianto, ed i più importanti sono:
* Latitudine del sito
* Area dell’impianto
* Angolo di inclinazione della superficie considerata ed angolo d’orientamento rispetto al sud
* Efficienza e grado di pulizia dei moduli
* Temperatura delle celle
* Rendimento dell’inverter e degli altri componenti elettrici convenzionali (cavi, interruttori, etc.)

A titolo indicativo, prendendo in considerazione le latitudini dell’Italia centrale, un m2 di moduli, installato su una struttura fissa, è in grado di erogare in media circa 190 kWh/anno, con una produzione maggiore d’estate e minore d’inverno.

I vantaggi principali di questo tipo di tecnologia riguardano innanzitutto la sua modularità (alta flessibilità di impiego), le ridotte esigenze di manutenzione, in quanto costituiti da materiali resistenti agli agenti atmosferici, un impatto ambientale praticamente nullo e la sua semplicità di utilizzo.

A cura di: *Ing. Francesco Trezza*

LINK

“Assosolare”:http://www.assosolare.org
“Atlasole”:http://atlasole.gsel.it/viewer.htm (GSE)
“Centre for Photovoltaic Devices and Systems, University of New South Wales”:http://www.pv.unsw.edu.au/ – UNSW (AUS)
“EPIA (Europeean Photovoltaic Industry Association)”:http://www.epia.org/
“GIFI – Gruppo Imprese Fotovoltaiche Italiane”:http://www.gifi-fv.it/System/webclient/layout-oc04/default.asp?isauth=n (ITA)
“IEA Photovoltaic Power Systems Programme”:http://www.iea-pvps.org/
“Solar Energy Industries Association”:http://www.seia.org/ – SEIA (USA)
“Solarbuzz”:http://www.solarbuzz.com/
“Utility PhotoVoltaic Group”:http://www.ttcorp.com/upvg/index.htm – UPVG (USA)
“Mappa europea per produzione da impianti fotovoltaici”:http://sunbird.jrc.it/pvgis/pvestframe.php?lang=it&map=europe

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Definizione Eolico

Rinnovabili • Solare fotovoltaico in Italia

Solare fotovoltaico in Italia, cosa dice il rapporto GSE

Lo scorso anno sono entrati in esercizio circa 371.500 impianti fotovoltaici in Italia, in grande maggioranza di taglia inferiore a 20 kW, per una capacità complessiva di oltre 5,2 GW. Una crescita che conferma il primato nazionale della Lombardia in termini di potenza installata, seguita con un certo distacco dalla Puglia

Solare fotovoltaico in Italia
via depositphotos

Online il Rapporto Statistico 2023 sul Solare Fotovoltaico in Italia

Ben 5,2 GW di aggiunte che portano la potenza cumulata totale a 30,31 GW e la produzione annuale a quota 30.711 GWh. Questi in estrema sintesi i dati del solare fotovoltaico in Italia, riportati nel nuovo rapporto del GSE. Il documento mostra le statistiche del settore per il 2023, offrendo informazioni importanti non solo sui sistemi ma anche sulla dimensione dei pannelli solari, la tensione di connessione, il settore di attività, l’autoconsumo e persino sull’integrazione di eventuali batterie. Uno sguardo approfondito per capire come sta crescendo il comparto, ma anche per evidenziare potenzialità e criticità.

Solare Fotovoltaico Italiano, la Crescita 2023 in Numeri

Nel 2023 il fotovoltaico nazionale ha messo in funzione 371.422 nuovi impianti solari per una potenza complessiva di poco superiore ai 5,2 GW. La crescita ha ricevuto i contributi maggiori, in termini di numero di sistemi, da regioni come la Lombardia (con il 17,5% dei nuovi impianti fv 2023), il Veneto (13,2%), l’Emilia-Romagna (9,8%) e la Sicilia (6,9%). Scendendo ancora di scala sono invece le provincie di Roma (3,9%), Brescia (3,6%) e Padova (3,1%) quelle a detenere la quota maggiore di aggiunte. Per buona parte dell’anno questo progresso si è affidato ai piccoli impianti di taglia residenziale, che hanno lasciato il posto sul finire del 2023 ad una nuova spinta del segmento C&I.

Produzione fotovoltaica in Italia

Altro dato importante per il 2023: la produzione del solare fotovoltaico in Italia. Lo scorso anno tra nuovi impianti e condizioni meteo favorevoli, il parco solare nazionale ha prodotto complessivamente 30.711 GWh di energia elettrica (dato in crescita del 9,2% sul 2022), con un picco nel mese di luglio di oltre 3,8 TWh.

Se ci si focalizza, invece, solo sull’autoconsumo fotovoltaico, il rapporto del GSE indica che lo scorso 7.498 GWh sono stati prodotti e consumati in loco. Un valore pari al 24,8% della produzione netta complessiva. A livello regionale la percentuale di energia autoconsumata rispetto all’energia prodotta risulta più alta in Lombardia, Liguria e Campania. A tale dato se ne associa un altro altrettanto interessante: quello dei sistemi di accumulo. Lo scorso anno risultavano in esercizio 537.000 sistemi di storage connessi ad impianti fotovoltaici, per una potenza cumulata di 3,41 GW.

leggi anche Direttiva EPBD e fotovoltaico: scadenze e potenzialità

Solare Fotovoltaico, la Potenza in esercizio in Italia

Le nuove aggiunte 2023 hanno portato il dato della potenza fotovoltaica totale cumulata in Italia ad oltre 30,31 GW e quello della potenza pro capite nazionale a 514 W per abitante. Nel complesso sono attivi sul territorio 1.597.447 impianti fotovoltaici, di cui il 94% rientra nella taglia fino a 20 kW. Sono, per intenderci, i piccoli impianti realizzati solitamente sui tetti degli edifici. Non sorprende quindi scoprire che la superficie occupata dagli impianti fotovoltaici a terra a fine 2023 risultava di soli 16.400 ettari. In questo contesto le regioni con la maggiore occupazione di superficie del suolo da parte del solare fotovoltaico risultano essere: la Puglia (4.244 ettari), la Sicilia (1.681 ettari) e il Lazio (1.527 ettari).

Sul fronte della potenza attiva, viene confermato il primato del Nord Italia con il 48,0% del totale nazionale grazie al traino di Lombardia (13,8%), Veneto (10,4%) ed Emilia Romagna (10%). Segue il 34,7% delle regioni meridionali, con la Puglia che da sola fornisce il 10,9% della potenza, e quindi il contributo del Centro Italia.

Leggi qui il report GSE sul Solare Fotovoltaico in Italia

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Rinnovabili • Dl Agricoltura bollinato

Dl Agricoltura bollinato, ecco l’art. sul fotovoltaico a terra

Il testo finale del decreto è stato varato dopo alcune piccole modifiche richieste dal Quirinale. Confermati i paletti sul fotovoltaico a terra salvaguardando gli investimenti del PNRR

Dl Agricoltura bollinato
Foto di Andreas Gücklhorn su Unsplash

Stop del fotovoltaico a terra con una serie di eccezioni

Dopo il via libera del Consiglio dei Ministri, Dl Agricoltura è stato “bollinato” dalla Ragioneria di Stato e quindi varato definitivamente. Ma non prima di alcune modifiche last minute frutto del confronto con il Quirinale. Nessun ritocco significativo, tuttavia, riguarda il tanto criticato articolo di stop al fotovoltaico a terra. Il contenuto, infatti, rimane nelle linee annunciate il 6 maggio dal ministri Pichetto e Lollobrigida, cercando di salvaguardare gli investimenti del Piano nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), punto fermo per il MASE.

L’articolo in questione, che passa dal 6 della prima bozza al 5 nel DL Agricoltura bollinato, riporta alcune disposizioni finalizzate a limitare l’uso del suolo agricolo. L’intervento mira a modificare l’articolo 20 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, con cui l’Italia ha recepito nel proprio ordinamento la direttiva europea sulle rinnovabili RED II. 

In poche parole il testo introduce dei paletti all’installazione degli impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra in zone classificate agricole dai piani urbanistici vigenti. Come? Limitando qualsiasi intervento a lavori modifica, rifacimento, potenziamento o integrale ricostruzione degli impianti già installati, che non comportino incremento della superficie occupata. Nessun vincolo invece per il fotovoltaico a terra se installato:

  • in cave e miniere non in funzione, abbandonate o in condizioni di degrado ambientale;
  • porzioni di cave e miniere non suscettibili di ulteriore sfruttamento;
  • siti e  impianti nelle disponibilità delle società del gruppo Ferrovie dello Stato italiane e dei gestori di infrastrutture ferroviarie nonché delle società concessionarie autostradali;
  • siti e impianti nella disponibilità delle società di gestione aeroportuale all’interno dei sedimi aeroportuali;
  • aree adiacenti alla rete autostradale entro una distanza non superiore a 300 metri;
  • aree interne agli impianti industriali e agli stabilimenti.

Salvi, come promesso, anche i progetti fotovoltaici a terra se parte di una Comunità energetica rinnovabile o finalizzati all’attuazione degli investimenti del PNRR.

Il testo del Dl Agricoltura “bollinato” sul fotovoltaico

Riportiamo per intero l’articolo 5 sul fotovoltaico nella versione finale del DL Agricoltura.

ART. 5 (Disposizioni finalizzate a limitare l’uso del suolo agricolo)

1. All’articolo 20 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, dopo il comma 1 è aggiunto il seguente:

‹‹1-bis. L’installazione degli impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra di cui all’articolo 6-bis, lettera b), del decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28, in zone classificate agricole dai piani urbanistici vigenti, è consentita esclusivamente nelle aree di cui alle lettere a), limitatamente agli interventi per modifica, rifacimento, potenziamento o integrale ricostruzione degli impianti già installati, a condizione che non comportino incremento dell’area occupata, c), c-bis), c-bis.1), e c-ter) n. 2) e n. 3) del comma 8. Il primo periodo non si applica nel caso di progetti che prevedano impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra finalizzati alla costituzione di una Comunità energetica rinnovabile ai sensi dell’articolo 31 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, nonché in caso di progetti attuativi delle altre misure di investimento del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), approvato con decisione del Consiglio ECOFIN del 13 luglio 2021, come modificato con decisione del Consiglio ECOFIN dell’8 dicembre 2023, e dal Piano nazionale degli investimenti complementari al PNRR (PNC) di cui all’articolo 1 del decreto-legge 6 maggio 2021, n. 59, convertito, con modificazioni, dalla legge 1° luglio 2021, n. 101, ovvero di progetti necessari per il conseguimento degli obiettivi del PNRR.››.

2. Le procedure abilitative, autorizzatorie o di valutazione ambientale già avviate alla data di entrata in vigore del presente decreto sono concluse ai sensi della normativa previgente.

Leggi anche Zavorre per fotovoltaico Sun Ballast: dal 2012 una garanzia per gli impianti fv su tetti piani

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Rinnovabili • Zavorre per fotovoltaico Sun ballas

Zavorre per fotovoltaico Sun Ballast: dal 2012 una garanzia per gli impianti fv su tetti piani

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Attiva da oltre dieci anni nel settore fotovoltaico, fin dal 2012 Sun Ballast ha saputo cogliere le necessità più concrete legate alla realizzazione di impianti FV, divenendo rapidamente il punto di riferimento internazionale per migliaia di installatori e progettisti di impianti su superfici piane.

Zavorre per fotovoltaico Sun ballas

Il settore fotovoltaico costituisce oggi il principale motore della transizione energetica, e dal 2012 Sun Ballast sviluppa soluzioni in grado di semplificare tutte le fasi di realizzazione di impianti FV – dalla progettazione all’installazione – ottimizzando la sostenibilità degli investimenti e rendendo il montaggio molto più facile e veloce. Le zavorre per fotovoltaico Sun Ballast – progettate e realizzate interamente in Italia – nascono infatti come alternativa ai tradizionali (e complessi) sistemi metallici, e grazie alle loro particolari caratteristiche tecniche hanno incontrato fin da subito l’interesse di tutti i professionisti del settore. Lo sviluppo costante di nuovi sistemi e il confronto continuo con clienti e collaboratori hanno inoltre permesso all’azienda di offrire soluzioni sempre al passo con i principali trend di mercato e con le nuove esigenze degli operatori.

Oggi la gamma di zavorre Sun Ballast include decine di modelli, e i volumi produttivi raggiunti dalle numerose sedi operative assicurano la disponibilità costante del materiale in oltre 40 paesi di tutto il mondo.

Zavorre per fotovoltaico: semplicità allo stato solido

Semplici, affidabili e durature: le zavorre Sun Ballast nascono dalla necessità di semplificare le fasi di installazione, di ridurre i tempi di posa e di rendere la realizzazione di impianti FV su superfici piane sempre più conveniente e accessibile. Le strutture per pannelli fotovoltaici sono infatti realizzate in calcestruzzo di prima scelta, e uniscono in un solo componente due diverse funzioni: quella di supporto ai pannelli e quella di zavorra. In questo modo tempi e costi di installazione sono ridotti al minimo, e il montaggio si limita a pochi e semplici passaggi: basta posare la struttura, fissare il pannello alla boccola pre-inserita nel cemento e procedere con i collegamenti elettrici.

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La totale assenza di fori di fissaggio permette inoltre di appoggiare le zavorre su qualunque tipologia di superficie piana (ghiaia, cemento, pavimentazioni, guaine, tetti verdi, ecc.) senza forare i materiali di copertura e offrendo la possibilità di movimentare le strutture senza vincoli di posizionamento – caratteristica molto utile sia in fase di posa che durante gli interventi di manutenzione.
Un sistema semplice, veloce e modulabile, utilizzato in larga scala non solo sui grandi tetti piani di edifici commerciali e industriali, ma anche sulle piccole coperture di case e complessi residenziali.

Oltre a semplificarne la realizzazione, le zavorre per fotovoltaico Sun Ballast assicurano inoltre agli impianti FV il più alto livello di affidabilità: la speciale barra metallica di extra-rinforzo contenuta all’interno delle strutture ottimizza infatti la tenuta a tutte le sollecitazioni meccaniche, mentre l’impiego di calcestruzzo C32/40 garantisce la massima resistenza a qualunque tipo di corrosione. Grazie all’alta qualità costruttiva, le zavorre risultano così adatte a qualsiasi contesto geografico e climatico, e possono essere utilizzate in sicurezza in aree costiere, spazi urbani o zone montane.     

Ricerca costante e assistenza a 360°

Composto da oltre 15 professionisti, l’Ufficio tecnico Sun Ballast realizza ogni anno migliaia di relazioni tecniche gratuite, offrendo un’assistenza completa dalle prime fasi di progettazione alla posa dell’ultima graffa. Un supporto costante e professionale che, oltre ad alleggerire il lavoro di progettisti e installatori, accompagna il cliente nella valutazione delle soluzioni tecnico-economiche più adeguate alle specifiche caratteristiche dell’impianto o dell’edificio su cui verrà realizzato.

zavorre per fotovoltaico

Il continuo investimento nelle attività di Ricerca&Sviluppo e le numerose certificazioni ottenute grazie ai test in galleria del vento, alle prove di strappo delle boccole e alle analisi in camera climatica consentono inoltre a Sun Ballast di offrire prodotti non solo semplici ed efficaci, ma anche sicuri, affidabili e certificati.

A Intersolar 2024 la presentazione delle nuove strutture

In programma dal 19 al 21 giugno 2024, Intersolar Europe rappresenta il più importante evento europeo dedicato al mondo dell’energia solare; l’occasione perfetta per incontrare dal vivo tutti i nostri clienti e partner, ma anche per presentare in anteprima un nuovissimo sistema di supporto: una soluzione rivoluzionaria, estremamente versatile e ultra-leggera, che renderà la realizzazione di impianti FV su tetto piano ancora più semplice, rapida e sicura. La possibilità di visionarlo dal vivo direttamente in fiera consentirà di analizzare da vicino tutti gli aspetti tecnici, offrendo una panoramica ancora più precisa sui vantaggi, sulle modalità di utilizzo e sulle tante possibili applicazioni delle nuove strutture. Accanto alla presentazione del nuovo sistema, lo stand Sun Ballast ospiterà inoltre numerosi incontri ed eventi, lasciando ampio spazio agli approfondimenti tecnici e alle attività di networking.

Lo staff Sun Ballast ti aspetta a Monaco dal 19 al 21 giugno, presso lo stand 219 del Padiglione A5.

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Leggi anche Fotovoltaico sul tetto, TAR: non più un disturbo paesaggistico, ma un’evoluzione costruttiva

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