Uno Rinnovabile on 26 luglio 2010
Non è facile individuare un numero che indichi il fabbisogno di energia di una famiglia; questo dipende fortemente dalle abitudini energetiche: il “verdetto” definitivo lo può dare solo la lettura di un anno di fatture elettriche.
Per esemplificare, si può, in larga massima, affermare che una famiglia media di 3 persone al centro Italia (se non utilizza impianti di condizionamento) necessita di una quantità di energia elettrica di circa 3600 kWh/anno. Questa domanda arriva a 4.000 KWh nel nord Italia e può scendere a 2800 kWh nel sud del nostro paese. Tenuto conto che un impianto fotovoltaico produce in un anno circa 1.100-1300 kWh/anno nel Nord Italia, 1.100-1.400 kWh/anno nel Centro Italia e 1.300-1.600 kWh/anno nel Sud Italia; dividendo il numero di kWh richiesti per il numero di kWh/anno che 1 kWp d’impianto produce si ricava che la taglia di un impianto fotovoltaico varia fra 3,6 kWp per una famiglia del nord Italia dove l’irradiazione solare è bassa ed 1,75 kWp per una famiglia residente in una zona del Sud Italia con irradiazione particolarmente elevata.
Proseguendo nell’esempio, ed ipotizzando di utilizzare moduli da 200 Wp, disponibili ad oggi in dimensioni di circa 1 m x 1,6 m, nei due casi limite di cui sopra, è necessario installare: 13 moduli per la famiglia del Nord e 9 moduli per la famiglia del Sud, che richiedono una superficie disponibile ben esposta di circa 21 m2 e di circa 15 m2, rispettivamente.
La famiglia che si dovesse dotare di un impianto di questo tipo,in termini meramente economici, accederebbe ad alcuni vantaggi significativi (per dettagli si veda anche www.unorinnovabile.com):
• incassare un contributo erogato dal GSE per 20 anni per ogni kWh prodotto il cui valore varia all’incirca fra gli 0,32 e gli 0,45 Euro in funzione della taglia dell’impianto e del tipo di installazione;
• possibilità di non prelevare dalla rete, e, quindi, non pagare in bolletta la quota parte di energia fornita alle utenza dall’impianto fotovoltaico;
• possibilità di monetizzare la quota parte di energie prodotta e non consumata, dal momento che è contabilizzata e remunerata anche l’energia elettrica immessa in rete.
Questi aspetti valgono non solo per le persone fisiche ma anche per le persone giuridiche.
I molti casi ormai in essere dimostrano che mediamente (anche in questo caso il Nord ed il Sud fanno la differenza) si può recuperare la spesa sostenuta in proprio (senza attingere a finanziamenti di terzi) in un periodo di 6-8 anni e arrivare a recuperare una cifra superiore al costo sostenuto alla fine dei 20 anni. Nel caso l’impianto sia realizzato con forme di finanziamento parziale ed esempio, con una spesa in proprio del 20% e con l’80% dell’importo finanziato, si comincia a guadagnare dopo soli 3-5 anni. In questo caso parte del ricavo deve essere corrisposto sotto forma di interessi e, quindi, il ricavo dopo 20 anni sarà inferiore rispetto al caso precedente.
Uno Rinnovabile on 26 luglio 2010
Da alcuni anni ormai gli impianti fotovoltaici si stanno diffondendo (siamo vicini ai 1000 MW installati) e, quindi, il pannello fotovoltaico è un oggetto quasi familiare che solo da lontano può essere confuso con un pannello solare termico. Infatti, mentre quest’ultimo è tendenzialmente di colore nero e presenta uno spessore abbastanza elevato (dai 15 ai 20 cm) il pannello fotovoltaico è relativamente sottile (solo qualche centimetro) ed ha colore blu cangiante se è di silicio monocristallino e grigio scuro, se in silicio monocristallino. In questi due casi, poi, si possono distinguere le celle e, quindi, un pannello fotovoltaico in silicio cristallino mostra una superficie divisa in riquadri. Detto che i pannelli in silicio crsitallino sono i più diffusi, esistono moduli in film sottile e/o silicio amorfo che, essendo realizzati non con celle ma con diffusione di materiale fotosensibile, hanno una superficie uniforme all’occhio per lo più di colore grigio scuro.
A parte l’aspetto, quello che differenzia i pannelli fotovoltaici dai pannelli solari termici è il fatto che i primi utilizzano l’energia solare e la convertono direttamente in energia elettrica, mentre i secondi, convertono l’energia solare in energia termica, per lo più riscaldando acqua che circola al loro interno. In buona sostanza, si tratta di due tecnologie diverse per utilizzare la stessa fonte primaria: l’energia solare è trasformata in energia elettrica utilizzando pannelli fotovoltaici mentre è straferita sottoforma di calore ad un fluido nei pannelli solari termici.
Recentemente sono state proposte, a livello di prototipo, soluzioni in grado di effettuare entrambe le conversioni con un unico dispositivo che in pratica, incorpora due pannelli distinti: uno solare termico ed un fotovoltaico. Per incrementare la producibilità di energia, spesso in queste soluzioni si utilizza anche le tecnica della concentrazione solare: utilizzando specchi o lenti, la radiazione solare captata da un determinata superficie, viene concentrata su superfici più piccole dove sono disposte celle fotovoltaiche “evolute” e sistemi di captazione del calore.
Queste soluzioni che, probabilmente, rappresentano una delle più interessanti novità in termini di utilizzo dell’energia solare, comportano un utilizzo minore di materiale fotosensibile e permettono la produzione di energia termica a temperature più facilmente utilizzabili negli impianti realizzati per la produzione di acqua calda sanitaria e/o riscaldamento.
Tornando alle tecniche “convenzionali” per la produzione di energia elettrica dal sole è opportuno precisare che la taglia di un impianto e la potenza di un modulo si misurano in Wp (Watt di picco) per indicare la potenza “nominale” del modulo e dell’impianto: il valore esatto di questo parametro dipende dalle condizioni ambientali. Si deve sapere, infatti, che la potenza dei moduli è data dai costruttori a 25°C e, per un modulo in silicio cristallino, essa decade di circa 4% ogni aumento di temperatura paria 10°C.
Similmente, la potenza di un pannello fotovoltaico non si mantiene costante nel tempo: le attuali tecnologie permettono ai costruttori di garantire un decadimento delle prestazioni dei pannelli cristallini pressoché lineare nel tempo e non superiore al 20% nei 25 anni: in pratica, questo significa che, mediamente, un modulo con queste caratteristiche vede le sue “potenzialità” degradarsi di un fattore pari allo 0,8% annuo.
Una caratteristica interessante degli impianti fotovoltaici è che il livello di manutenzione richiesto è molto basso: non essendo presenti parti soggette ad usura, è provato che il costo annuale di manutenzione di un impianto fotovoltaico varia fra lo 0,5 e l1% dell’investimento sostenuto.
Le installazioni ad oggi realizzate utilizzano per lo più pannelli con celle di tipo mono cristallino e policristallino (generalmente indicati come pannelli in silicio cristallino). Si stanno affacciando da meno tempo sul mercato impianti realizzati con moduli in film sottile, silicio amorfo. Grande aspettative relativamente alla riduzione del costo dell’energia prodotta sono rivolta ai moduli in Tellururo di Cadmio anche se in questo caso, la presenza del Cadmio suscita qualche perplessità vista la pericolosità per la salute umana di questa sostanza quando è libera e non chimicamente legata al tellurio.
A livello di installazioni in Italia (fonte: http://www.ecologiae.com/impianti-fotovoltaici-installazioni-nord-sud/15768/) si riscontra che al 31 dicembre dello scorso anno i pannelli più utilizzati sono quelli in silicio policristallino con una percentuale del 55% sul totale delle installazioni, mentre per il 37% la tecnologia utilizzata per i pannelli è quella a silicio monocristallino; il restante 8% è dato da impianti realizzati con tecnologia a film sottile.
Detti impianti sono installati sia sui tetti di abitazioni che su quelli di capannoni industriali oppure a terra e la loro taglia varia fra i pochi kWp (gli incentivi sono riconosciuti ad impianti di almeno 1 kWp) fino a decine di migliaia di kWp (si parlo in questo caso di MWp megawatt; 1 MWp = 1.000.000 Wp). Non esistono, infatti, in Italia limiti superiori alla taglia dell’impianto.
