Fotovoltaico - Introduzione
Lo sfruttamento dell' energia solare sta
diventando un tema sempre più attuale. Il perché è presto
detto. L' inquinamento da gas serra è in continuo aumento e
le mutazioni climatiche già si fanno intravedere con alcuni
effetti devastanti.
Per la riduzione delle emissioni inquinanti è di
fondamentale importanza adottare diverse strategie per
contenere i consumi e per sostituire le fonti fossili
altamente emissive. Una di queste è sicuramente il
fotovoltaico, ossia la conversione dell' energia luminosa in
elettricità. Questo processo è possibile grazie a specifiche
proprietà fisiche di alcuni particolari elementi, detti
semiconduttori. Alcuni materiali come il silicio
possono produrre energia elettrica se irraggiati
dall'energia solare. Una caratteristica fisica che ha
consentito negli anni '50 di realizzare la prima cella
fotovoltaica della storia dell'uomo, una cella in grado
di produrre direttamente energia elettrica se esposta ai
raggi del sole. Trattasi dunque di energia così detta
"pulita" perchè viene prodotta senza lo spreco di carburanti
fossili o altri combustibili inquinanti sfruttando
semplicemente la luce solare.
Lo stesso nome "fotovoltaico" esprime tutto il
significato della scoperta, "foto" deriva da "luce",
"voltaico" deriva invece da Alessandro Volta, inventore
della batteria.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
L' elemento base della tecnologia fotovoltaica è la cella,
formata da due strati di materiale semiconduttore uno dei
quali “drogato”, alla quale vengono collegati i contatti
elettrici. Con l' esposizione alla luce la cella produce
energia elettrica in corrente continua che poi verrà
trasformata in corrente alternata per poter essere
utilizzata nei normali impianti elettrici domestici.
Il valore dell'irraggiamento solare influenza l'intensità
della corrente dalla cella in maniera direttamente
proporzionale: al crescere dell' illuminazione si verifica
anche un aumento del flusso di elettroni da uno strato all'
altro della cella.
Le celle fotovoltaiche collegate in serie tra di loro
formano un "modulo" (cosiddetto modulo fotovoltaico o
modulo FV). I moduli sono collegati in serie nei pannelli
che vengono installati sui tetti delle abitazioni o in
qualsiasi spazio esposto alla luce solare (terrazze,
terreni, ecc.). I moduli più diffusi sono composti da un
numero di celle fotovoltaiche variabile da 30 a 50, con un
peso variabile tra i 10 ed i 18 kg
In tutto il mondo, i sistemi fotovoltaici stanno
conquistando rapidamente il favore dei consumatori e delle
famiglie. In Italia, grazie ai contributi del “conto
energia” , investendo in un impianto fotovoltaico si elimina il costo dell'energia elettrica per
30 anni, tale è la durata dell’impianto, e per i primi venti
anni si percepisce anche una remunerazione per ogni kWh
fotovoltaico prodotto. Questa remunerazione dipende
dall’integrazione architettonica dell’impianto e dalla sua
potenza e varia tra 0,49 €/kWh e 0,36 €/kWh.
L' IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Un impianto fotovoltaico è costituito da generatore solare
(insieme di pannelli) dal convertitore (inverter) della
corrente continua in alternata e dai dispositivi di
sicurezza che, in caso di black out, staccano il sistema
dalla rete. I sistemi in isola hanno anche l’accumulatore
stazionario per la corrente.
Il rendimento dei moduli dipende dall’orientamento verso
Sud, dall’inclinazione sull’orizzontale, dagli
ombreggiamenti eventuali e dalla riflettanza dei dintorni.
Esistono anche sistemi di inseguimento solare che fanno
ruotare i pannelli mantenendoli, nell’arco della giornata,
esposti in maniera ottimale con un aumento di resa che
arriva fino al 40%. Non essendo integrati godono dell’
incentivazione minima.
Uno dei principali vantaggi di un impianto fotovoltaico è la
scarsa manutenzione necessaria. Un piano di manutenzione
deve prevedere la sostituzione dell’inverter dopo 10 anni e
periodiche verifiche tecnico funzionali dell’impianto.
Normalmente il lavaggio della superficie non è necessario.
I rischi naturali della grandine, dei fulmini e del vento
richiedono l’accensione di una polizza assicurativa che
tuteli l’investitore da possibili sinistri durante tutta la
vita dell’impianto che attualmente ha una durata di 30
anni .
CONTRATTI FOTOVOLTAICI
I sistemi fotovoltaici possono essere in isola o collegati
alla rete.
Il primo sistema lo troviamo in utenze isolate e lontane
dalla rete elettrica. In questo caso avremmo quindi un
sistema fotovoltaico che genera corrente elettrica ed una
batteria o accumulatore che servirà appunto per l' accumulo
dell' energia elettrica prodotta. Questo impianto non gode
però del conto
energia
Il sistema fotovoltaico collegato con la rete elettrica gode
invece del conto energia e può avere due profili
contrattuali.
Lo “scambio sul posto” in cui la rete si comporta da “banca
dell’energia” ritirando la corrente quando prodotta e
riconsegnandola al momento del bisogno.
La cessione dell’energia prodotta in cui il titolare
dell’impianto fotovoltaico diventa produttore di corrente e
la vende sul mercato dell’energia.
I due contratti hanno anche un trattamento fiscale diverso
perché la cessione della corrente diventa un’attività
commerciale.
LA CONVENIENZA ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO
L’installazione di un impianto fotovoltaico è un
investimento importante in cui il bilancio ambientale e
quello economico sono entrambi positivi. E’ ovvio il
vantaggio ambientale: nessun inquinamento e nessuna
immissione di gas serra in atmosfera.
I benefici economici sono la somma della tariffa
incentivante e del mancato pagamento della bollette con un
contratto di scambio sul posto. Derivano dalla tariffa
incentivante e dal ricavo della vendita nel caso di un
contratto di cessione.
La lunga durata dell’incentivazione crea le condizioni
ideali per fronteggiare questo investimento attraverso un
finanziamento pluriennale le cui rate possono essere
ripagate con i ricavi realizzati.
Nel caso di privati ed enti non commerciali come il
condominio e le pubbliche amministrazioni i ricavi sono
esentasse, mentre per gli enti commerciali i ricavi
costituiscono reddito d’impresa e sono tassati.
Il legislatore ha voluto offrire la possibilità di premi
ulteriori sulla tariffa incentivante per le scuole, gli
edifici sanitari, le abitazioni nelle quali viene migliorata
l’efficienza energetica generale, i soggetti commerciali che
producono solo per se stessi.; questi premi permettono di
avere entrate sensibilmente maggiori migliorando
drasticamente il conto economico.
NUOVE TECNOLOGIE
Una remora che spesso trattiene l’investitore è la
possibilità di avere a breve nuove tecnologie fotovoltaiche
ad alta resa e basso costo.
Oggi è industrializzata solo la tecnologia del silicio
cristallino per il quale è previsto l’accesso ai contributi
del fondo energia e la tecnologia a film sottile sia a base
di silicio che di altri metalli.
La tecnologia plastica e quella organica sono allo stadio di
laboratorio ed il loro orizzonte commerciale non è neppure
ipotizzabile.