Fotovoltaico: come funziona un impianto e quanto costa

All’interno del discorso ecosostenibile, sempre più ampio e diffuso a livello globale, tra le energie rinnovabili troviamo sicuramente l’effetto fotovoltaico.

La nascita di questo ingegnoso sistema si deve a un gruppo di scienziati statunitensi che, nel 1955, ha creato il primo modulo solare in silicio in grado di produrre corrente elettrica.

Invece, nel nostro paese, il primo impianto fotovoltaico viene installato per la prima volta alla fine degli anni Settanta del secolo scorso.

Con il tempo e l’aumentare del livello di impatto di sostanze climalteranti sull’ambiente, l’utilizzo di questo sistema di produzione di energia naturale si è, fortunatamente, ampliato ed esteso in tutto il territorio nazionale, anche grazie alle sempre crescenti pratiche di salvaguardia dell’ambiente.

Ma vediamo ora insieme come funziona questo meccanismo e quali sono i costi da sostenere per l’acquisto dei diversi modelli di impianto fotovoltaico.

Che cos’è un impianto fotovoltaico e come funziona?

In termini molto semplici, un impianto fotovoltaico è un meccanismo, di dimensioni variabili, installabile sia in grandi edifici industriali che in abitazioni private, in grado di assorbire, trattenere la luce solare e, soprattutto, di convertirla in energia elettrica che possiamo utilizzare per alimentare i nostri elettrodomestici.

Frutto di una grande ricerca tecnologica, peraltro in continuo sviluppo e miglioramento, l’impianto fotovoltaico si articola attraverso il funzionamento di pochi, ma essenziali elementi. Ciascuno di questi assolve una diversa funzione.

Vediamo quali sono.

Pannelli Fotovoltaici

Lo strumento principale e più importante di un impianto di questo genere è senz’altro costituito dai pannelli fotovoltaici.

• Infatti, è esclusivamente grazie alla presenza di questi moduli che, diversamente per quanto accade nei pannelli solari, l’intero processo di trasformazione della luce solare in energia può avere luogo.

Assolutamente fondamentale per questo genere di sistema è la struttura in silicio.

In effetti, essa consente di trasformare in energia elettrica i fotoni, ossia le particelle di luce che vengono recepite. Oggigiorno questo materiale viene arricchito anche con altri elementi in grado di incrementarne le prestazioni.

Inverter Fotovoltaico

Se i pannelli fotovoltaici già producono corrente semplicemente ricevendo la luce solare, l’elettricità da essi prodotta non è qualitativamente compatibile con tutti i nostri elettrodomestici.

Pertanto, per far fronte a questa situazione, è necessario uno strumento capace di ricevere l’elettricità continua dei moduli e convertirla in corrente alternata.

In questo modo, l’elettricità viene resa adatta e compatibile con le alimentazioni dei nostri elettrodomestici.

• In questo contesto, lo strumento che permette il passaggio da elettricità continua a corrente alternata è il cosiddetto inverter fotovoltaico.

Dunque, si tratta di un dispositivo assolutamente importante sia per quanto riguarda il funzionamento dei nostri elettrodomestici che per l’immissione di energia pulita all’interno del circuito elettrico nazionale.

In effetti, una delle più interessanti possibilità offerta dagli impianti fotovoltaici è quella di poter vendere la corrente elettrica prodotta in eccesso direttamente ai grandi fornitori di energia elettrica nazionali.

Tuttavia, poiché l’elettricità presente nei cavi è alternata, l’inverter si rivela essenziale anche per compiere questo tipo di operazione.

Micro – Inverter

Analogamente per quanto accade nei grandi inverter fotovoltaici, i micro – inverter svolgono la medesima funzione di trasformare l’energia continua in corrente alternata.

Tuttavia, a differenza di questi ultimi, con un micro – inverter questo processo avviene direttamente all’interno della struttura di ogni singolo modulo solare, favorendo la conversione della luce solare in energia anche quando una parte dell’impianto fotovoltaico resta nell’ombra.

Strutture di Sostegno

Come suggerito dal loro nome, le strutture di sostegno di un sistema fotovoltaico hanno l’importante funzione di supportare e tenere insieme tutti i moduli ai tetti degli edifici.

Tutto ciò avviene per impedire che l’intero sistema fotovoltaico venga danneggiato dal peso di eventuali detriti trasportati dal vento, della neve e della potenza del vento stesso.

In questo modo, viene salvaguardata l’efficienza e la durata nel tempo di tutto l’impianto.

Inoltre, occorre dire che nel momento in cui un impianto fotovoltaico viene installato direttamente nella superficie del tetto, privato delle tegole, allora si parla di un sistema fotovoltaico integrato, in cui l’intero meccanismo non solo si occupa della produzione di energia per la relativa abitazione, bensì funziona da copertura dell’edificio stesso.

Sistema di Accumulo

Un sistema di accumulo per impianti fotovoltaici è quel meccanismo che permette la conservazione dell’energia che viene prodotta dall’intero meccanismo ma che, tuttavia, non viene consumata nell’immediato.

All’interno di tutto il corretto funzionamento di un impianto fotovoltaico, questo sistema si rivela essere una parte importante poiché grazie ad esso ogni utente può beneficiare al massimo del proprio impianto.

Infatti, tutta l’energia che viene prodotta durante il giorno, non può essere consumata subito ma necessita di essere conservata.

• Ecco che un buon sistema di accumulo, consente un’adeguata conservazione della stessa all’interno dell’accumulatore e, in questo modo, sarà sempre disponibile in ogni caso di necessità e in qualsiasi momento della giornata.

In più, come detto, l’energia elettrica prodotta in eccesso può comunque essere venuta ai fornitori di energia che provvederanno alla sua corretta redistribuzione ai vari utenti.

Tipologie di impianto fotovoltaico

All’interno del mercato nazionale relativo ai sistemi fotovoltaici e alle energie rinnovabili, esistono principalmente tre tipologie di impianto.

Impianto Stand-Alone

Definito anche “ad Isola”, un impianto Stand-Alone è collocato in un determinato posto e non presenta alcuna associazione a una particolare rete di distribuzione.

Questi sistemi sono soluzioni ideali per tutte quelle abitazioni che non sono collegate a una rete elettrica.

• Infatti, un impianto Stand-Alone è capace di raccogliere l’energia elettrica mediante apposite batterie di accumulo, mentre il resto della corrente va ad alimentare tutte le utenze presenti all’interno di un’abitazione.

Inoltre, occorre dire che l’utilizzo di un sistema ad isola non è indicato soltanto alle strutture prive di un collegamento alla rete di distribuzione, bensì, questo meccanismo è consigliato anche a tutti gli utenti che desiderano incrementare il proprio consumo di energia.

Sistemi Grid-Connected

Al contrario dei meccanismi ad isola, i sistemi Grid-Connected vengono chiamati anche a rete poiché questi impianti fotovoltaici sono collegati e in diretto contatto con la rete elettrica nazionale.

Pertanto, tutta l’energia derivante da questi dispositivi fotovoltaici è impiegata nella fornitura alle utenze delle abitazioni, le quali raggiungono anche un notevole risparmio in bolletta grazie al mancato prelevamento dalla rete di distribuzione.

Invece di andare persa, questa energia viene direttamente acquistata dal Gestore dei Servizi Energetici (GSE) mediante la forma del contratto di Scambio sul Posto.

Impianti Storage

Un sistema Storage identifica l’ultima innovazione fotovoltaica all’interno del mercato della produzione naturale di energia.

• Infatti, questi impianti racchiudono nella propria struttura sia le tecnologie dei meccanismi a isola che quelli delle installazioni Grid-Connected.

Effettivamente, questo innovativo sistema produce energia elettrica come gli altri impianti, tuttavia, la corrente prodotta raggiunge prima le abitazioni dei diversi utenti per poi essere accumulata nell’apposito accumulatore.

A questo punto, l’energia rimasta può essere trasferita alla rete di distribuzione mediante il contratto di Scambio sul Posto.

Ciononostante, questo nuovo e particolare dispositivo non è ancora disponibile nel commercio nazionale degli impianti fotovoltaici.

Quanto costa un impianto fotovoltaico

Rispetto ai tempi passati, attualmente, l’acquisto di un impianto fotovoltaico non è impossibile.

Infatti, grazie a tutte le iniziative governative e, in accordo con l’Unione Europea, il commercio di questo meccanismo per la produzione di energia elettrica naturale si sta diffondendo sempre più su tutto il territorio nazionale.

Dunque, soprattutto durante questi ultimi tre anni, abbiamo assistito a una graduale diminuzione del prezzo per l’acquisto del fotovoltaico.

Considerando che, per usufruire della giusta carica elettrica, un’abitazione necessita di un impianto di almeno 3 kW, è possibile dedurre che tale installazione possa costare intorno ai 6.000,00 € esclusa l’Iva del 10%.

In questo articolo invece si parla dei pannelli solari in affitto che riescono a ridurre l’investimento inziale per l’istallazione di un impianto.

Tuttavia, occorre dire che questi costi vengono notevolmente ridotti grazie a tutti gli incentivi statali promossi anche a livello internazionale. Per saperne di più al riguardo, ti consigliamo di consultare le informazioni qui riportate.

In questo modo, ogni governo è teso a favorire lo sviluppo di energia rinnovabile destinato a ridurre la soglia d’impatto delle sostanze climalteranti. Infatti, il governo incentiva con il reddito energetico i cittadini con un livello di reddito basso  ad installare a costo zero di pannelli fotovoltaici.

Infine, se desideri avere ulteriori approfondimenti sulle altre fonti di energia rinnovabile, come la pompa di calore o sui pannelli solari, ti consigliamo di leggere i nostri articoli dedicati.

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