Solare fotovoltaico: pannelli fotovoltaici per produrre energia elettrica

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Per preservare la salute del nostro malandato pianeta e per avviare un concreto programma di futuro sostenibile che si basa sull’utilizzo intelligente di fonti rinnovabili, dobbiamo iniziare a utilizzare meglio e con più oculatezza un’energia primaria come quella solare.

L’energia solare è pulita, rinnovabile e inesauribile e può essere trasformata in energia elettrica in modo istantaneo e diretto senza l’uso di combustibili. Un impianto fotovoltaico immagazzina i raggi solari tramite i pannelli solari per poi trasformarli in energia. Nella cella fotovoltaica, generalmente composta da silicio, avviene la conversione della luce solare in energia elettrica.

Basta un semplice tetto fotovoltaico composto da tegole solari per produrre energia rinnovabile anche da casa propria. Oltre alle soluzioni domestiche, che si sono diffuse grazie alla riduzione dei prezzi e ai notevoli progressi tecnologici compiuti in questi anni, oggi in Italia buona parte della produzione di energia fotovoltaica è garantita dagli impianti fotovoltaici a terra che sfruttano i terreni inutilizzati.

Cos’è il solare fotovoltaico e come funziona

come funziona solare fotovoltaico

La trasformazione dell’energia solare in elettricità eco-friendly avviene grazie all’effetto fotovoltaico: nel momento in cui i raggi solari raggiungono la cella fotovoltaica, composta da un materiale semiconduttore, una parte dell’energia contenuta nella luce viene catturata e poi trasformata in elettricità.

Come anticipato la maggior parte delle celle fotovoltaiche sono realizzate in silicio, un semiconduttore fondamentale del generatore di energia, che può essere monocristallino o policristallino.

Le celle fotovoltaiche monocristalline sono caratterizzate da una struttura di silicio puro, uniforme e omogeneo, che assicura prestazioni più elevate anche se a costi maggiori. Le celle fotovoltaiche policristalline presentano invece una struttura di silicio meno omogenea, poiché si utilizza un materiale meno puro.

Non bisogna pensare però che l’efficienza delle celle fotovoltaiche dipenda esclusivamente dalla loro conformazione e produzione, dal momento che le celle policristalline risultano anche più efficienti e performanti rispetto alle celle monocristalline in condizioni di temperature molto elevate.

In alternativa sono disponibili sul mercato altre tipologie di celle fotovoltaiche, anche se meno diffuse, come quelle a silicio amorfo o quelle realizzate in materiali differenti come l’arseniuro di gallio, il tellurio, l’indio-rame-gallio e altri ancora.

Vantaggi

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Poiché i vantaggi garantiti dagli impianti fotovoltaici sono davvero tanti, ecco un elenco completo che li racchiude tutti o comunque quelli principali:

  • produzione di energia assolutamente green. L’energia elettrica di cui puoi disporre in casa, o anche all’interno di un’azienda, un magazzino o qualsiasi altro edificio, è assolutamente pulita dal momento che non c’è alcuna emissione di CO2. Il pianeta sicuramente ringrazierà e darai il tuo contributo alla riduzione dell’inquinamento ambientale;
  • una fonte illimitata. L’energia elettrica teoricamente è una fonte che potrebbe esaurirsi, mentre il sole è praticamente una fonte inesauribile e sempre disponibile;
  • semplicità di installazione. Rispetto a qualche anno fa sono stati fatti notevoli passi avanti per quanto riguarda l’installazione, condizione che ha favorito la diffusione degli impianti fotovoltaici anche a livello domestico su tetti, tegole e balconi. Lo stesso utilizzo del fotovoltaico è piuttosto intuitivo, altra condizione che ha permesso la sua penetrazione in ogni ambito, da quello privato a quello aziendale e commerciale;
  • taglio dei costi in bolletta. Avendo la possibilità di utilizzare l’energia solare, disponibile praticamente per tutto l’anno, si dà un bel taglio alla bolletta energetica che non è soggetta ai continui rincari dell’energia elettrica. Inoltre, poiché non è necessaria l’estrazione di carbone, metano o petrolio, l’energia solare non richiede ulteriori costi in termini di produzione, trasporto e approvvigionamenti;
  • aumento del valore immobiliari della casa. Una casa dotata di un impianto fotovoltaico vede salire notevolmente il suo valore immobiliare essendo indipendente da un punto di vista energetico, quindi è anche più appetibile sul mercato immobiliare. La presenza di un fotovoltaico determinata un incremento della classe energetica, quindi un domani puoi eventualmente vendere la tua abitazione ad un costo molto elevato.

Per ottimizzare gli spazi e non occupare suolo fertile da destinare all’agricoltura, si sono studiate nuove alternative come i grandi parchi fotovoltaici che vengono installati su terreni non coltivabili o marginali che altrimenti resterebbero del tutto inutilizzati.

La stessa produzione di energia viene ottimizzata e modellata secondo le necessità degli utenti. Nei periodi estivi, quando il sole splende in cielo quasi ogni giorno, c’è addirittura la possibilità di un surplus di produzione di energia che rischierebbe di andare perduta se non utilizzata. Per evitare questo inconveniente sono state realizzate nuove tecnologie, come le batterie d’accumulo, che vengono montate in prossimità degli impianti solari con lo scopo di accumulare l’energia prodotta in eccesso rispetto alle necessità, per poi restituirla quando l’impianto è inattivo, cioè di notte o quando c’è una scarsa illuminazione solare.

Svantaggi

Il fotovoltaico, pur avendo molti più vantaggi che svantaggi, presenta comunque delle criticità che è opportuno conoscere.

Il principale svantaggio del fotovoltaico è determinato dal fatto che la produzione di energia elettrica dipende interamente dalle condizioni meteorologiche. Se infatti manca il sole non c’è produzione di energia elettrica e questo è uno dei motivi per i quali è difficile staccarsi completamente dalla rete elettrica. In caso di pioggia intensa per molti giorni c’è il rischio di restare senza energia o quanto meno è necessario avere un generatore di energia.

Un’altra criticità del fotovoltaico è l’iter burocratico che risulta piuttosto tortuoso, dal momento che le procedure da seguire sono abbastanza complesse. Negli ultimi anni però, anche grazie all’aumento della domanda fotovoltaica, l’iter burocratico si è notevolmente snellito ma la tempistica resta ancora molto lunga.

Il fotovoltaico produce energia principalmente nelle ore centrali della giornata, quando magari le persone sono fuori per lavoro o per altri impegni personali. Il rischio è che quell’energia prodotta non venga sfruttata istantaneamente e, anche se può essere immessa nella rete elettrica, lo scambio sul posto non è vantaggioso quanto l’autoconsumo. Un problema che si può comunque bypassare con i sistemi di accumulo che consentono di incamerare l’energia elettrica in surplus e sfruttarla quando necessaria.

Infine al momento dell’installazione è opportuno verificare che non siano presenti ombreggiamenti, causati da case, abitazioni, comignoli, alberi e qualsiasi altro elemento che possa influire sul corretto assorbimento dei raggi solari da parte dei pannelli fotovoltaici.

Permessi e autorizzazioni

Per installare un impianto fotovoltaico sul tetto di casa non sono richieste autorizzazioni, ma è sufficiente comunicarlo tramite il modello unico per il fotovoltaico. Questa procedura però non è valida per le case nei centri storici coperti da vincolo paesaggistico. In questi casi è necessario richiedere un’autorizzazione ordinaria o semplificata. Si può invece bypassare la richiesta di autorizzazione di installazione dei pannelli fotovoltaici quando non sono visibili dall’esterno.

Se è presente un vincolo paesaggistico, sono favoriti impianti fotovoltaici integrati come:

  • coperture fotovoltaiche;
  • tegole fotovoltaiche;
  • fotovoltaico trasparente;
  • fotovoltaico rosso.

Il nulla osta paesaggistico non è richiesto solo se l’impianto fotovoltaico o i pannelli solari termici sono presenti sul lastrico solare o sul tetto, ma non visibili dall’esterno.

Costi

Il costo del fotovoltaico oscilla tra i 2.500 e i 3.500 euro per kWp di potenza. In una casa mediamente è sufficiente un impianto da 3 kWh, ma i prezzi possono variare anche a seconda dei materiali utilizzati, della provenienza degli elementi, della tecnologia usata, delle dimensioni dell’impianto e delle eventuali difficoltà architettoniche di realizzazione.

I pannelli fotovoltaici realizzati in silicio monocristallino hanno un prezzo leggermente più elevato rispetto ai pannelli in silicio policristallino. Altri fattori che possono incidere sul costo finale sono la resistenza e l’efficienza energetica, così come il costo di installazione.

Considerando un impianto da 3 kWp, in grado di produrre tra i 3.000 e i 4.500 kWh all’anno a seconda dell’età dell’impianto, delle condizioni climatiche e dell’esposizione al sole, la spesa finale varia dai 5.000 ai 7.000 euro, considerando anche lo sconto in fattura applicato.

All’occorrenza il fotovoltaico, per garantire prestazioni ancora più elevate, può essere dotato di ulteriori elementi aggiuntivi che determinano un aumento del costo. Tra questi elementi rientrano:

  • gli ottimizzatori, dispositivi intelligenti che migliorano le prestazioni fino al 5-10%;
  • i sistemi di accumulo, batterie capaci di immagazzinare l’energia prodotta in surplus durante il giorno per poi renderla disponibile nelle ore serali, notturne o quando l’impianto è fermo;
  • pompe di calore, tecnologie innovative che sfruttano il fotovoltaico per produrre acqua calda oppure per il circuito sanitario.

Agevolazioni fiscali

Agevolazioni fiscali

I costi per un impianto fotovoltaico possono essere ulteriormente calmierati sfruttando le detrazioni fiscali al 50%, riservate per le ristrutturazioni edilizie, lavori tra i quali rientrano appunto il fotovoltaico e i sistemi di accumulo.

É quindi prevista una detrazione Irpef del 50% su tutte le spese sostenute per installare un nuovo impianto a pannelli solari, per una spesa massima di 96.000 euro che verrà poi restituita in 10 rate annuali di pari importo.

Per poter usufruire di questa agevolazione fiscale l’impianto deve essere in grado di garantire il fabbisogno richiesto dall’abitazione dove viene installato. Il fotovoltaico quindi deve poter alimentare l’illuminazione e gli apparecchi domestici. Lo stesso discorso vale per il sistema di accumulo che, per essere detraibile, deve garantire l’autoconsumo domestico.

Le detrazioni fiscali al 50% sono fruibili da tutte le persone fisiche, come anche condomini, soci di cooperative o liberi professionisti su beni non strumentali e contribuenti Irpef, ma non per le persone giuridiche come enti commerciali o aziende.

Per approfondire l’argomento sulle fonti di energia a basso costo puoi leggere gli articoli : Solare termico: pannelli per produrre acqua caldaLe fonti di energia rinnovabile per risparmiare sulla bolletta di casa e Stufe a pellet