Su questo argomento: Introduzione, Conviene installare un impianto fotovoltaico?, Costo di un impianto fotovoltaico, L'impianto, Valutazione di impatto ambientale, Gli impianti fotovoltaici di Ferraloro Energia.

Leggi anche: Impianti fotovoltaici e Conto Energia

Introduzione

Un impianto fotovoltaico è costituito da un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che captano l’energia solare e la trasformano in energia elettrica al fine di renderla disponibile all’utilizzazione.

Fondamentalmente sono classificabili in:

• impianti isolati (stand-alone) nei quali l’energia prodotta alimenta direttamente un carico elettrico e, per la parte in eccedenza, viene generalmente accumulata in apposite batterie di accumulatori, che la renderanno disponibile all’utenza nelle ore in cui manca l’insolazione. La disponibilità di energia elettrica, fornita da un generatore fotovoltaico, risulta spesso economicamente conveniente rispetto alle altre fonti concorrenti. Ciò in ragione degli elevati costi legati alla realizzazione di linee di distribuzione in zone a bassa densità abitativa e bassi consumi, oltre che del negativo impatto sul paesaggio. Tale tipo di impianto potrebbero trovare la sua applicazione ad esempio nelle baite di alta montagna o nell’illuminazione stradale;
• impianti connessi ad una rete elettrica di distribuzione (grid-connected): l’energia viene convertita in corrente elettrica alternata per alimentare il carico-utente e/o immessa nella rete, con la quale lavora in regime di interscambio. Questa è la tipologia di impianti maggiormente conosciuta e diffusa.

Esempi di impianti Fotovoltaici stand alone:

Conviene installare un impianto Fotovoltaico?

Esistono ragioni di natura differente per le quali risulta essere conveniente installare un impianto fotovoltaico.
La prima è che attraverso il sole è possibile soddisfare il proprio fabbisogno energetico senza procurare nessun tipo di danno all’ambiente.
Si può affermare che gli impianti fotovoltaici non causano inquinamento ambientale:

• dal punto di vista chimico non producono emissioni, residui o scorie;
• dal punto di vista termico le temperature massime in gioco raggiungono valori non superiori a 60°C;
• inoltre non produce inquinamento acustico.

La fonte fotovoltaica è l'unica che non richiede organi in movimento né circolazione di fluidi a temperature elevate o in pressione, e questo è un vantaggio tecnico determinante per la sicurezza dell'ambiente.

La seconda ragione è sicuramente di natura economica poiché attraverso il sole è possibile reperire fino al 100% del fabbisogno elettrico di una famiglia dove l’unica spesa da sostenere è quella iniziale di realizzazione dell’impianto e successivamente tutta l’energia prodotta non avrà più alcun costo.
Lo Stato ha inoltre deciso di incentivare l’utilizzo di tale tecnologia attraverso il Conto Energia che consente un rientro dell’investimento iniziale in tempi molto  più rapidi.
Il conto energia è un ‘contratto’ per il quale lo Stato si impegna a riconoscere un contributo economico per ogni kWh di energia elettrica prodotta al proprietario dell’impianto per un arco temporale di venti anni.

La terza motivazione è che, beneficiando del Conto Energia, la realizzazione di un impianto fotovoltaico è a tutti gli effetti un investimento senza rischi che produrrà utili per la durata di venti anni.

Ad esempio un impianto da 20 kWp sito nel nord Italia (che potrebbe essere installato in uno stabilimento balneare) al termine dei venti anni di durata del conto energia e calcolando di non aver più dovuto pagare la bolletta elettrica (regime di ‘scambio sul posto’), oltre ad aver ripagato il costo iniziale, avrà prodotto un utile di circa € 130.000,00.
Piuttosto che un impianto domestico da 2 kWp che dopo venti anni oltre ad aver ripagato l’investimento iniziale avrà prodotto quasi € 13.000,00 di utile (tasso interno di rendimento pari al 6%).

L’assenza di rischi di tale investimento è dettata dal fatto che i componenti utilizzati per realizzare l’impianto hanno una garanzia di rendimento che oscilla tra i venti e i venticinque anni. Ciò ovviamente non significa che dopo tale periodo l’impianto smetterà di funzionare ma che il suo rendimento (kWh prodotti in un anno) potrà diminuire leggermente.

Costo di un impianto Fotovoltaico

Al fine di rendere paragonabile qualunque tipo di investimento in sistemi fotovoltaici si utilizzerà come misura di riferimento il valore in euro su chilowatt di picco installati ( €/kWp ).

Premettiamo che è difficile fornire un’indicazione assolutamente precisa sul costo di progettazione e realizzazione di un impianto fotovoltaico poiché ci sono differenti fattori che possono far variare quella che potrebbe essere una cifra di riferimento.
Gli elementi che principalmente incidono sul costo medio per kWh sono:

• dimensioni dell’impianto: maggiore è la dimensione e minore è il costo a kWh grazie a logiche di scala nell’acquisto della materia prima;
• livello di integrazione: maggiore è l’integrazione e maggiore è il costo a kWh poiché aumenterà la voce di spesa relativa alle opere edili (come ad esempio la rimozione delle tegole);
• ubicazione del generatore fotovoltaico: tetti piani piuttosto che a falde, posizionato in terra, etc…

Si andrà quindi ad identificare una fascia di prezzi all’interno della quale normalmente si riesce a realizzare la fornitura e l’installazione che oscilla tra i € 6.000,00 e gli € 8.000,00.

L’impianto

Gli impianti fotovoltaici sono concettualmente semplici e i componenti principali che li costituiscono sono:

• generatore fotovoltaico: è formato da stringhe di pannelli fotovoltaici i quali a loro volta sono costituiti da moduli fotovoltaici che sono l’insieme di più celle fotovoltaiche

• inverter: trasforma l’energia elettrica prodotta dal generatore fotovoltaico da tipo ‘continua’ in ‘alternata’ al fine di renderla utilizzabile dalle utenze (elettrodomestici, lampadine, etc…) e compatibile con la rete elettrica con la quale l’impianto è collegato in parallelo;
• quadro di parallelo alla rete: consente di misurare l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico, quella immessa nella rete nazionale (produzione superiore all’assorbimento generato dalle utenze) e quella prelevata (assorbimento superiore alla produzione)

Di seguito lo schema logico di un impianto fotovoltaico domestico:

Valutazione di impatto ambientale

Come è stato menzionato precedentemente i sistemi fotovoltaici non producono emissioni di nessun tipo e durante la fase di esercizio non emettono gas aventi effetto serra. La produzione di un kWh di energia elettrica da fonte solare, se confrontata con pari produzione energetica da fonti fossili, consente di evitare l’emissione in atmosfera tra 0,65 e 0,85kg di anidride carbonica che è uno tra i principali gas responsabili dell’effetto serra, ma le stesse considerazioni possono essere ripetute per le altre tipologie di inquinanti.
È comunque vero che, al momento attuale, la potenza installata complessiva degli impianti fotovoltaici su scala globale non è sufficiente per poter assicurare un abbattimento apprezzabile delle emissioni inquinanti nell’atmosfera. Perchè ciò avvenga e’ necessaria una maggior diffusione della tecnologia in modo da poter ottenere dei benefici concreti.
  
Se la produzione di energia da fonte fotovoltaica presenta un impatto sull’ambiente molto basso la fase di produzione dei pannelli fotovoltaici comporta un certo consumo energetico e l’uso di prodotti chimici. Va considerato però che la maggior parte delle aziende produttrici di componenti fotovoltaici è certificata ISO14000, quindi impegnata a recuperare e riciclare tutti i propri residui industriali sotto un attento controllo. Nella fase di dismissione dell’impianto, i materiali di base quali l’alluminio, il silicio, o il vetro, possono essere riciclati e riutilizzati sotto altre fonti.
  
Per quanto riguarda il consumo energetico necessario alla produzione di pannelli, in inglese energy pay back time, ovvero il tempo richiesto dall’impianto per produrre un quantitativo di energia pari a quella necessaria per realizzarlo, è sceso drasticamente negli ultimi anni ed attualmente è pari a circa 3 anni. Per i moduli in film sottile, l’energy pay back time scende addirittura a un anno. Questo significa che, considerando una vita utile dei pannelli fotovoltaici di circa 30 anni, per i rimanenti 29 anni l’impianto produrrà energia pulita.

Gli impianti fotovoltaici di Ferraloro Energia

Ferraloro Energia ha al suo attivo cinque impianti fotovoltaici: quattro impianti fotovoltaici realizzati in Liguria, due nella provincia di Savona, a Vallecrosia e Andora, e due impianti fotovoltaici in provincia di Imperia, a Vallecrosia e Ventimiglia; un impianto fotovoltaico in Lombardia, a Medelago, in provincia di Bergamo.