Una delle domande più frequenti che si pone chi si approccia al mondo del fotovoltaico è quanta energia sia possibile produrre con questa nuova tecnologia e in che misura si tratta di un investimento che può garantire un ritorno importante. In questo articolo rispondiamo alle domande più comuni sull’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici (da cosa dipende la produttività, quanti pannelli sono necessari, la qualità dei componenti ecc.), a partire da una panoramica sulla produzione di energia solare in Italia.
L’energia solare in Italia
L’Italia è uno dei paesi più virtuosi per quanto riguarda la produzione di energie rinnovabili, e in questo settore è proprio il sole il reale protagonista delle fonti green italiane. Nel nostro paese, la realizzazione di impianti fotovoltaici ha visto una significativa accelerazione fra il 2005 e il 2015, periodo durante il quale, con una crescita media annua del 63,7%, abbiamo superato svariati paesi nelle graduatorie internazionali. Il traguardo tutto italiano dei 20.000 megawatt di potenza fotovoltaica è stato raggiunto nel 2018, per poi salire ulteriormente negli anni successivi (quasi 25.000 nel 2020). Negli ultimi anni, diverse novità rilevanti si stanno affacciando nel panorama italiano, come i sistemi di accumulo (storage), che servono a raccogliere l’energia prodotta ma non immediatamente consumata. Si prospetta, inoltre, che in futuro sarà sempre più strategico il solare termico, che trasforma l’energia solare in energia termica per riscaldare dei fluidi (spesso l’acqua).
I numeri del settore residenziale
Il numero di impianti fotovoltaici installati è più che decuplicato fra il 2009 e il 2018, complici le agevolazioni fiscali da parte dello Stato. Protagonista di questa spinta è stato il settore residenziale, a cui segue il terziario. Sembrerebbe che l’Italia stia viaggiando in direzione di un modello energetico piccolo e distribuito, piuttosto che grande e centralizzato. Sempre più famiglie stanno optando per il fotovoltaico abbracciando un modello fondato sull’autoconsumo. Nel 2018, le famiglie con il proprio impianto fotovoltaico hanno beneficiato di un autoconsumo pari al 38%, mentre il restante 61% è stato invece versato in rete grazie al meccanismo dello scambio sul posto.
Quanto produce un pannello fotovoltaico?
Un modulo fotovoltaico da 60 celle produce circa 300 Wp a 35-40 Volt, mentre i moduli con 72 celle o più possono superare i 400 Wp (fonte: Wikipedia). Ovviamente l’efficienza può essere variabile a seconda della tipologia e della marca del pannello: esistono pannelli ad alta efficienza che possono produrre anche 450 Watt picco di energia in condizioni ottimali. Ma il punto è che a determinare la quantità di energia prodotta da un impianto fotovoltaico non sono semplicemente i pannelli in sé, ma una molteplicità di fattori che andiamo ad approfondire di seguito.
Ore solari
Dal momento che la produzione di energia dipende dal sole, è inevitabile che questa varierà notevolmente nelle diverse ore della giornata. In una normale giornata di sole senza nuvole, la produzione maggiore si avrà nelle ore centrali e in particolare a mezzogiorno, momento in cui l’irraggiamento solare è massimo. Nei periodi precedenti e successivi, la produzione sarà sì continua, ma più bassa. Si capisce che i territori italiani più strategici per la produzione di energia con il fotovoltaico sono quelli che possiedono i più alti valori di giornate di sole, e dunque la parte Sud della penisola, dove possiamo trovare anche una media di oltre 7 ore giornaliere. Ciò nonostante, la diffusione degli impianti fotovoltaici sulla penisola ci restituisce un quadro in cui la gran parte delle strutture sono collocate a Nord, con la Lombardia in testa.
Condizioni climatiche
È scontato dire che le condizioni ideali per l’efficienza di un impianto fotovoltaico sono quelle di assenza totale di nubi. È pur vero che ad oggi, per garantire la produttività anche in caso di pannelli parzialmente ombreggiati, si utilizzano gli ottimizzatori di potenza. Si tratta di piccoli componenti installati sul retro dei pannelli solari che collegano il singolo modulo con l’inverter per renderlo indipendente dagli altri. Questi apparecchi contengono una scheda elettronica in grado di trasmettere i dati di produzione dei singoli moduli: un monitoraggio in tempo reale che consente di individuare tempestivamente cali di rendimento e intervenire sui singoli moduli per farli lavorare a pieno regime.
Orientamento e inclinazione della falda
Il migliore orientamento per il fotovoltaico è quello di una falda esposta a Sud, soggetta a un maggiore irraggiamento durante la giornata. L’inclinazione ideale, invece, è quella compresa tra 25° e 30°.
Quantità dei pannelli
Il numero di moduli dipende dall’ambiente di destinazione e dalla potenza massima complessiva che si desidera ottenere dall’impianto. La formula è semplice: il numero dei pannelli necessari si ottiene dividendo la potenza dell’impianto per quella del singolo pannello. Ciò significa che, ad esempio, per un impianto da 3 kWh saranno necessari 10 pannelli fotovoltaici, dal momento che in media un pannello produce 300 Wp di potenza. Per farsi un’idea delle dimensioni, si tenga conto che un pannello fotovoltaico da 330 kWh occupa una superficie di circa 1,7 m2. Ne consegue che un impianto da 3 kWh avrebbe bisogno di una superficie di circa 17 m2.
Soluzioni per integrare il fotovoltaico in casa
L’installazione dei pannelli fotovoltaici in casa va studiata in relazione alle caratteristiche sopra elencate, quindi selezionando la migliore posizione per far sì che i pannelli assorbano la maggior radiazione solare durante la giornata. Dove installarlo nella pratica? Le opzioni sono essenzialmente tre:
- il tetto dell’abitazione;
- la pergola o tettoia fotovoltaica, qualora la casa preveda una copertura per il giardino, un posto auto, una veranda ecc.
- il fotovoltaico da balcone.
Le prime due soluzioni sono l’ideale per produrre un quantitativo di energia più massiccio, mentre il fotovoltaico da balcone è un sistema fai da te che non richiede procedure burocratiche per l’allaccio, né la presenza di un installatore professionista, ma chiaramente non ha le stesse potenzialità dei pannelli fotovoltaici distribuiti su una superficie più ampia come quella del balcone o della pergola. A livello burocratico, comunque, neanche l’installazione dei pannelli fotovoltaici su una pergola o pensilina è complicata, dal momento che la realizzazione di pergole fotovoltaiche rientra nel campo dell’edilizia libera, e lo stesso vale per i pannelli solari sul tetto di casa. Anche un condominio ha la possibilità di installare pannelli fotovoltaici sul tetto, purché non siano intaccati la sicurezza e il decoro architettonico dell’edificio.
