È all’ordine del giorno il dibattito sulle energie rinnovabili, su come rendere il futuro più sostenibile e prendere le distanze dai combustibili fossili. Tra le opzioni per vivere in maniera più green e, cosa non meno importante, tagliare il costo delle bollette, c’è quella di installare un impianto fotovoltaico a casa. Si tratta di un sistema che utilizza dei pannelli per convertire l’energia del sole in energia elettrica. Prima di capire quanto si risparmia con questo tipo di produzione domestica, è bene capire il funzionamento specifico di un impianto fotovoltaico.
Indice
Come funziona un impianto fotovoltaico
I pannelli solari sono composti da diverse celle solari, collegate in serie o in parallelo, a seconda delle esigenze del sistema. Ogni cella solare è composta da due strati di materiale semiconduttore, come il silicio. Uno è carico positivamente (N) e uno è carico negativamente (P), e formano una giunzione.
Quando la luce solare colpisce la cella solare, gli elettroni del silicio vengono eccitati e si muovono attraverso la giunzione, generando una differenza di potenziale elettrico tra i due strati. Questo flusso di elettroni genera la corrente elettrica, che viene catturata dalle celle solari e indirizzata attraverso un sistema di fili elettrici al resto della rete.
L’energia solare che viene catturata dalle celle solari è inizialmente una corrente continua (DC). Tuttavia, la maggior parte dei dispositivi elettrici utilizza la corrente alternata (AC), quindi l’energia solare deve essere convertita in corrente alternata per poter essere utilizzata. Questo viene fatto attraverso un inverter, un dispositivo che converte la corrente continua in corrente alternata.
Cosa succede ai pannelli solari quando piove
Durante il giorno, quando il sole è alto nel cielo, indicativamente dalle 6.30 del mattino fino alle 18 (fino alle 16.30 in inverno e oltre le 19 in estate, in base anche alla posizione geografica), i pannelli solari convertono l’energia solare in energia elettrica. Durante queste ore, è possibile utilizzare l’energia autoprodotta senza doverla acquistare dalla rete di distribuzione. In questo modo si riducono i costi della bolletta elettrica e si contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2.
Quando il sole tramonta, invece, l’impianto fotovoltaico smette di produrre energia elettrica e la casa continua a consumare energia, ad esempio per illuminare la casa o per alimentare il frigorifero, prelevandola dalla rete. I ricercatori sono al lavoro per rendere disponibili sul mercato i pannelli solari che funzionano anche di notte, una tecnologia che potrebbe rivoluzionare il mercato dell’elettricità.
Nelle giornate nuvolose e quando piove, i panelli solari riescono comunque a immagazzinare energia, ma in maniera ridotta, tra il 15% e il 30% in meno a seconda delle condizioni meteo. Garantiranno dunque la produzione di elettricità anche in caso di temporale. Diverso è il discorso con la neve. In questo caso i pannelli solari devono essere puliti per poter continuare a catturare la luce.
Dove è meglio installare i pannelli solari e come
Per assicurare un elevato rendimento dell’impianto fotovoltaico, è importante scegliere il posizionamento dei pannelli solari in modo accurato. Il tetto ideale dovrebbe avere le seguenti caratteristiche.
- Orientamento verso Sud.
- Inclinazione compresa tra i 20° e i 30°.
- Assenza di ostacoli per l’installazione.
- Assenza di ombra e altri edifici che potrebbero proiettarne una sui pannelli.
Purtroppo non sempre è possibile rispettare tutte questi condizioni. Sul mercato esistono delle alternative che permettono di ottenere comunque un buon rendimento dall’impianto fotovoltaico, come i pannelli solari realizzati con una combinazione di indio, rame e selenio invece del silicio. Denominati CIS, hanno una resa elevata anche in condizioni di scarso irraggiamento solare e sono quindi perfetti se il tetto è esposto a Nord e riceve la luce solo per poche ore al giorno.
Se si vive in una regione con condizioni atmosferiche nuvolose o con molta nebbia, si può optare per i pannelli in silicio amorfo. Sono più convenienti rispetto ai pannelli policristallini, e assicurano ottime prestazioni anche quando il cielo è coperto.
Perché conviene un impianto fotovoltaico
L’installazione di un impianto fotovoltaico è una scelta sempre più diffusa tra i consumatori attenti all’ambiente e alla propria economia domestica. Grazie alla tecnologia solare, infatti, è possibile produrre energia elettrica in modo pulito e autonomo, riducendo così l’impatto ambientale e i costi della bolletta della luce.
Ma cosa succede quando l’impianto fotovoltaico produce più energia di quella necessaria per il consumo domestico? In questo caso si ha l’opportunità di diventare quello che in gergo è chiamato un prosumer, ovvero un consumatore di energia elettrica che la può anche produrre, vendendo quella in eccesso alla rete, generando un vantaggio economico.
Per poter usufruire di questa opportunità, è necessario installare un contatore bidirezionale, in grado di misurare sia l’energia in entrata dalla rete elettrica, sia quella in uscita generata dall’impianto fotovoltaico. Solo in questo modo sarà possibile monitorare in modo preciso l’energia prodotta e consumata, evitando sprechi e ottimizzando il rendimento dell’impianto.
Quanto si risparmia in bolletta in un anno
Ma quanto si può effettivamente risparmiare grazie all’installazione di un impianto fotovoltaico? Secondo le stime dell’Arera, l’Autorità di regolazione per energia reti e ambiente, gli utenti che hanno un contratto da 3 kW e consumano almeno 1.500 kWh, mentre quelli che hanno un contratto che prevede una potenza impegnata di 6 kW ne consumano circa 6 mila. Arrivando a spendere le seguenti cifre.
- Con un consumo di 1.500 kWh, si spendono 577,50 euro all’anno.
- Con un consumo di 6 mila kWh, si spendono 1.970 euro all’anno.
Tuttavia grazie all’energia solare è possibile risparmiare una discreta somma di denaro. In media il 30% dell’energia prodotta da un impianto fotovoltaico è destinata all’autoconsumo, ovvero viene utilizzata direttamente per alimentare gli elettrodomestici e le luci di casa. Questo significa che si può evitare di acquistare energia dalla rete elettrica, risparmiando mediamente dai 170 a oltre 600 euro all’anno. Il calcolo con i pannelli solari diventa quindi il seguente.
- Con un consumo di 1.500 kWh, si spendono circa 400 euro all’anno.
- Con un consumo di 6 mila kWh, si spendono circa 1.350 euro all’anno.
Impianto fotovoltaico con accumulo: conviene?
Se l’impianto fotovoltaico è dotato di una batteria di accumulo, è inoltre possibile immagazzinare l’energia prodotta e non consumata durante il giorno per utilizzarla durante la notte. In questo modo si aumenta l’autoconsumo e si riduce ulteriormente la dipendenza dalla rete elettrica, con un risparmio che può raggiungere anche il doppio di quanto si risparmierebbe senza batteria di accumulo.
I risparmi comunque dipendono da diversi fattori, come la posizione geografica dell’impianto, l’orientamento dei pannelli solari, la potenza dell’impianto e l’efficienza dei pannelli stessi. Tuttavia, in generale, è possibile dire che l’installazione di un impianto fotovoltaico può rappresentare un modo per risparmiare sulla bolletta elettrica e contribuire alla sostenibilità ambientale.
