Il solare fotovoltaico

Grande interesse, tra le tecnologie per sfruttare l’energia del sole, è indirizzato in questo momento verso il fotovoltaico, grazie anche al Conto Energia, il programma di incentivazione della produzione di energia elettrica attraverso impianti fotovoltaici.

Si tratta di generatori che sfruttano l'energia solare per produrre energia elettrica mediante un particolare effetto - detto effetto fotovoltaico - basato sulla capacità di alcuni materiali (semiconduttori) di convertire l'energia della radiazione solare in energia elettrica, senza combustibili o parti meccaniche in movimento.

Semplificandone lo schema, un impianto fotovoltaico è formato da:

• moduli fotovoltaici che catturano l'energia solare e la trasformano in corrente elettrica continua (più moduli formano un pannello);
• uno o più inverter che trasformano la corrente elettrica continua (DC) in corrente alternata (AC).
• contatori per misurare l'energia prodotta e scambiata.

Possiamo dividere gli impianti in due grandi classi:

• autonomi funzionanti in isola (stand-alone): dotati di batterie per l’accumulo dell’energia ed indipendenti dalla rete, sono adatti per portare l’elettricità in aree isolate in cui non arriva la rete di distribuzione;
• collegati in parallelo alla rete elettrica pubblica (grid connected): gli unici che possono accedere al Conto Energia.

Schema impianto fotovoltaico connesso alla rete

I pannelli convertono l’energia luminosa in corrente in tempo reale - cioè in contemporanea alla captazione dei raggi solari - e tutta l’energia generata viene utilizzata: o direttamente dall’utente (alimentando le normali utenze, siano esse le lampadine, elettrodomestici, o macchinari di un’azienda) oppure attraverso l’immissione nella rete, con la quale può lavorare in regime di interscambio.

Sono installati due contatori: uno che misura l’energia elettrica che l’utente produce con l’impianto fotovoltaico (nell’immagine contatore A) e uno che misura l’energia elettrica che l’utente scambia con la rete, cedendola o prelevandola (nell’immagine contatore B).

L’energia elettrica fornita dall’impianto fotovoltaico è proporzionale alla radiazione solare incidente (cioè a quanto sole batte sui pannelli) e quindi è più elevata nelle ore centrali della giornata e nei mesi con maggiore insolazione (giugno, luglio agosto).

In una normale utenza domestica, l’andamento dei consumi elettrici è invece caratterizzato solitamente da una richiesta di energia soprattutto nelle ore serali e nelle prime ore del mattino.

Questo sfasamento temporale tra i picchi di produzione dell’impianto e quelli di richiesta da parte dell’utente, rende necessario un flusso di corrente bidirezionale tra i due, sia perché l’utente possa utilizzare più energia di quella prodotta in quel momento dall’impianto, sia per fare in modo che quando vi è un surplus di produzione quell’energia non vada persa ma entri in rete per essere utilizzata.

Quando l’energia elettrica richiesta è superiore a quella che l’impianto fotovoltaico è in grado di fornire, l’utenza preleva energia dalla rete (nell’immagine il flusso è rappresentato dalla linea rossa). Quando l’energia elettrica richiesta è inferiore a quella disponibile, l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico viene immessa in rete (nell’immagine il flusso è rappresentato dalla linea verde).

Data di pubblicazione: 28/05/2009