Un impianto fotovoltaico è un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che concorrono a captare e trasformare l’energia solare disponibile, rendendola utilizzabile sotto forma di ENERGIA ELETTRICA.
Ciò avviene sfruttando un fenomeno fisico, noto come effetto fotovoltaico (cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati di generare elettricità se esposti alla luce).
I vantaggi dell’utilizzo dell’ energia fotovoltaica possono riassumersi in:
- assenza di qualsiasi tipo di emissione inquinante;
- risparmio di combustibili fossili;
- affidabilità degli impianti poichè non esistono parti in movimento;
- costi di esercizio e manutenzione ridotti al minimo;
- modularità del sistema (per aumentare la potenza dell’impianto è sufficiente aumentare il numero dei moduli).
I moduli sono costituiti da celle in materiale semiconduttore ed il più utilizzato è il silicio cristallino. Essi rappresentano la parte attiva del sistema perché convertono la radiazione solare in energia elettrica. Le celle possono essere sia in silicio cristallino o in tecnologia ibrida, purché conformi alle Norme CEI vigenti.
Più moduli possono essere collegati tra loro per realizzare impianti di produzione di energia elettrica della potenza desiderata. La corrente continua generata viene inviata ad un convertitore (inverter), dal quale ne esce sotto forma di corrente alternata tale da poter essere immessa nella linea di distribuzione. Il sistema non è provvisto di sistemi di accumulo, in quanto l’energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete elettrica; viceversa, durante le ore di insolazione scarsa o nulla il consumo locale viene alimentato dalla rete.
La corretta esposizione all’irraggiamento solare dei moduli fotovoltaici rappresenta un fattore chiave al fine di ottenere le prestazioni ottimali dell’impianto in termini di producibilità di energia elettrica. Ad esempio in Italia l’esposizione ottimale è verso Sud con un inclinazione di circa 30° gradi. Per il territorio italiano la producibilità di un impianto fotovoltaico da 1kWp, ottimamente orientato ed inclinato, installato su una struttura fissa (orientativamente si passa da Nord al Sud dell’Italia con una produzione specifica variabile da 1100 a 1400 kWh per ogni kWp installato). Inoltre ogni kWp installato richiede uno spazio netto di circa 8 – 10 m² qualora i moduli siano installati in modo complanare alle superfici di pertinenza degli edifici, occorre invece uno spazio maggiore se l’impianto è installato in più file successive su strutture di supporto inclinate collocate su superfici piane, da considerare in c.a. 15 m².
La configurazione dell’impianto prevede, quasi sempre, l’inserimento a valle dei moduli fotovoltaici di un inverter che trasforma la corrente continua generata dalle celle in corrente alternata direttamente utilizzabile dagli utenti. Infine il sistema è completato da una struttura di sostegno per fissare i moduli alla superficie d’installazione: terreno, tetto, facciata, parete, etc. La struttura può essere fissa o mobile, in grado di seguire il sole lungo il suo percorso giornaliero durante l’intero anno.
