1.    Cosa sono i tetti fotovoltaici

Sono gli impianti collegati in parallelo alla rete pubblica e sono progettati per produrre energia elettrica ed immetterla nella rete, diventando di fatto delle piccole “centrali elettriche”. La funzione di questi impianti è produrre, nell’arco dell’anno, tanta energia quanta ne consuma l’edificio sul quale viene installato; vengono pertanto dimensionati in base al fabbisogno energetico dell’edificio stesso. L’energia prodotta viene defalcata dall’energia consumata dall’edificio al conguaglio di fine anno. Questo tipo di impianto può essere integrato in qualsiasi tipo di edificio o superficie servita dalla comune rete elettrica pubblica a 230 V monofase o 400 V trifase. Il sistema fotovoltaico diventa pertanto un impianto tecnologico che può essere installato sulla propria abitazione per generare energia elettrica che, nel contempo, valorizza l’edificio di un certo “valore aggiunto” per il fatto che l’edificio è energicamente autosufficiente o tende all'autosufficienza. L’impianto “grid connected” o collegato in parallelo alla rete, si compone di una determinata superficie di moduli fotovoltaici collegati in modo opportuno, i quali alimentano, attraverso opportuni dispositivi, l’apparecchiatura elettronica di conversione (inverter) che adatta l’energia prodotta dai moduli agli standard di rete monofase o trifase e la immette nella rete stessa. Installare un impianto fotovoltaico nel proprio edificio significa investire oggi per comprare l’energia da consumare nei prossimi 25-30 anni (vita media dell’impianto), evitando anche ogni inevitabile rincaro.

2.    ENERGIA O CALORE

Gli impianti a pannelli solari, detti sistemi solari, si differenziano a seconda del loro utilizzo.

Per avere energia elettrica serve un sistema fotovoltaico che catturi la luce dei raggi del sole trasformandola in elettricita'.

Per ottenere calore utile a riscaldare l'acqua e l'ambiente e' necessario, invece un sistema solare termico che assorba il calore del sole e lo convogli nel circuito idraulico.

Entrambi i sistemi, composti da pannelli simili per aspetto ma assai diversi per composizione e funzionamento, possono essere affiancati per ottimizzare i consumi e consentire un risparmio energetico che puo' arrivare anche all' 85%.

3.    come funziona un tetto fotovoltaico

Gli impianti solari fotovoltaici collegati alla rete (grid connected) hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale. In pratica, nelle ore di luce l’utenza consuma l’energia elettrica prodotta dal proprio impianto, mentre quando la luce non c’è o non è sufficiente, oppure se l’utenza richiede più energia di quella che l’impianto è in grado di fornire, sarà la rete elettrica che garantirà l’approvvigionamento dell’energia elettrica necessaria, fungendo da batteria di capacità infinita.

Se succede che l’impianto solare produce più energia di quella richiesta dall’utenza, si ha un immediato guadagno e tale energia può essere immessa in rete. In questo caso si parla di "cessione delle eccedenze" all’azienda elettrica locale. Il passaggio tra queste diverse situazioni è completamente automatico.

Tecnicamente un impianto fotovoltaico può essere installato sul tetto o sulla facciata di qualsiasi edificio con una sufficiente superficie disponibile (generalmente almeno 10 mq), possibilmente senza ombre in nessuna stagione, orientato a sud (+/-45°) e connesso alla rete elettrica.

Sul piano tariffario ci sono due diversi sistemi per contabilizzare lo scambio di corrente tra l'utente e la compagnia elettrica. Il sistema più semplice è quello del "contatore reversibile", dove il contatore che preleva usualmente l'energia dalla rete fa un conteggio inverso quando invece è la corrente fotovoltaica a essere iniettata nella rete (questo tipo di contatore è riconoscibile da un "disco" con la possibilità di "ritorno"). In Italia tuttavia i contatori a disco attualmente in uso sono stati modificati in modo da impedire la possibilità di conteggiare l'energia elettrica che fluisce in senso inverso. Il secondo sistema è quello di avere due contatori unidirezionali che calcolano separatamente i kWh immessi nella rete e quelli da essa prelevati. La tariffa dell'energia elettrica prodotta può essere calcolata in due diversi modi. Nel primo modo il kWh solare è pagato allo stesso prezzo di quello venduto dalla rete (dipende perciò dal tipo di contratto e dal livello di consumo).

Nel secondo modo si ha una tariffa di vendita ed una di acquisto differenziate ed il prezzo del kWh solare è fissato di solito ad un livello più elevato per sostenere lo sviluppo del fotovoltaico.

Nel caso in cui la rete bloccasse il suo funzionamento (lavori della compagnia elettrica, guasti di rete, ecc.) l'inverter non potrà distribuire l'energia prodotta né

nella rete ne nel circuito interno.

4.    a cosa SERVE UN TETTO SOLARE

Spesso serve a coprire tutto o parte del consumo elettrico dell'edificio sul quale è installato.

In pratica, la produzione solare ridurrà il bisogno di elettricità rimpiazzando una parte dell'energia proveniente da fonti combustibili (fossili o nucleari) con un'energia economica e rispettosa dell'ambiente, migliorando così anche modestamente, la qualità ecologica della corrente elettrica a livello del consumatore, ma anche a livello della società elettrica.

Un tetto solare può infatti apportare un aiuto prezioso per migliorare la qualità della corrente fornita dalla società elettrica locale, soprattutto nelle zone difficilmente raggiungibili o con linee molto lunghe (che provocano abbassamenti di tensione ed interruzioni).

5.    dove puo' essere installato

Sul tetto o sulla facciata di qualsiasi edificio collegato alla rete con a disposizione una facciata (o tetto) con un minimo di 10 m2, orientato il più possibile verso Sud (o, perlomeno, verso Sud-Est o Sud-Ovest) e se possibile senza alcun ostacolo per i raggi solari durante tutto l'anno. Possono essere escogitati diversi tipi di soluzioni architettoniche e tecniche. Il modo di considerare il tetto solare sotto l’aspetto legale e finanziario è molto diverso da un paese all'altro, generalmente il suo utilizzo viene regolato da un contratto tra il proprietario ed il concessionario della rete elettrica di distribuzione locale, al quale si raccorda l'impianto. Il contratto impone inoltre il rispetto delle norme di qualità, sicurezza ed affidabilità, che garantiscono un funzionamento senza rischi.

6.    quanta elettricita' produce

Carta di produzione per kWp installati

Nella maggior parte dei casi la produzione elettrica annua di un tetto solare può essere stimata, con un margine d'errore inferiore al 10%, attraverso un breve calcolo che dipende da:

• la radiazione solare annuale del luogo, che può essere correttamente valutata in tutto il mondo;

• un fattore di correzione calcolato sulla base dell'orientamento a sud, dell'angolo d'inclinazione dell'impianto, ed eventuali ombre temporanee;

• le prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici e dell'inverter.

La potenza di picco di un tetto solare si esprime in kWp (chilowatt di picco), cioè la potenza teorica massima che il tetto può produrre nelle condizioni standard di insolazione e temperatura.

La mappa della penisola italiana mostra la produzione elettrica annua per un tetto solare fotovoltaico da 1 kWp (10 m2), considerando le migliori condizioni locali d'installazione, con moduli policristallini d'uso corrente.

La produzione prevista del tetto solare può anche essere rapportata al consumo elettrico annuo dell'utenza ed essere espressa in percentuale. Per esempio, 10 m2 di tetto fotovoltaico, in Italia centromeridionale, possono coprire il 50% dei consumi di una famiglia.

7.    quanto tempo puo' durare

Moduli: i moduli monocristallini e policristallini, che sono attualmente i più venduti nel mondo, hanno una durata di vita da 25 a 30 anni, con una diminuzione delle prestazioni energetiche inferiore al 5/10%. Generalmente la garanzia fornita dai produttori è tra i 5 e i 10 anni.

I moduli amorfi di silicio, che sono meno costosi, hanno una perdita di rendimento del 30% nei primi mesi, per poi stabilizzarsi gradualmente. La tecnologia più recente, quella dei "film sottili” dovrebbe unire i vantaggi di entrambe le vecchie tecnologie: il prezzo basso del silicio amorfo e l’alta efficienza e l’affidabilità dei prodotti cristallini.

Inverter: questi apparecchi ad elevata tecnologia hanno una durata nel tempo abbastanza lunga. Tuttavia, la durata della garanzia può variare molto, a seconda della strategia del rivenditore e del fornitore.

Il prezzo dell’inverter rappresenta generalmente una parte fra il 10% ed il 20% dell’investimento globale; il costo della sostituzione nel caso di danno dopo il periodo di garanzia va considerato all’interno del tempo di ammortamento dell’investimento. Un tetto fotovoltaico è un dispositivo completamente modulare, e la sostituzione di un qualsiasi componente è generalmente facile e veloce, anche quando il modulo è un tetto o una facciata integrata, a condizione che questa sostituzione sia prevista nella fase di progetto e sia realizzata da personale qualificato.

8.    chi puo' installare un tetto fotovoltaico

Anche se i componenti ed il sistema vengono migliorati continuamente e standardizzati con l’obiettivo di renderne più agevole l’installazione, essa rimane un lavoro potenzialmente pericoloso se non realizzato in conformità con le prescrizioni della normativa. Così è necessario che almeno il collaudo e la messa in servizio siano effettuate da una persona esperta e autorizzata, o altrimenti che sia chiaramente dichiarata la responsabilità del proprietario dell’impianto.

Per quanto riguarda i lavori di posa e collegamento dell’impianto, quali l’installazione dei supporti e dei pannelli, alla connessione alla rete elettrica domestica, la stesura dei collegamenti, ecc., devono essere effettuati da un tecnico professionista (elettricista, installatore, costruttore edile,…) seguendo le usuali prescrizioni del settore edilizio.

Nel caso di impianti di piccola taglia in abitazioni private, i lavori suddetti possono essere fatti dall’utente stesso, se esso è certo di saper soddisfare tutte le norme di sicurezza ma rinuncia, in questo caso, alla garanzia sull’esecuzione dei lavori.

9.    quanto costa un tetto solare

Il costo del materiale (pannelli ed inverter) è diminuito dal 5 al 10% all'anno per una decina d'anni: questa percentuale dovrebbe essere rinnovata nel prossimo decennio.

Il costo del lavoro può variare, a seconda della situazione locale: fabbricati nuovi o già esistenti, posa in sovrapposizione o integrazione della copertura, regolamentazioni specifiche per i permessi di costruzione, norme di allacciamento alla rete, distanza pannelli-inverter e inverter-quadro, partecipazione del proprietario dell'immobile ai lavori….

A inizio 2001, il costo minimo per un sistema completo di 1 kWp (10m2) si situa attorno agli 8.000 euro, compreso il lavoro di posa. La maggior parte del costo è dovuta all'investimento in materiali, al cui interno i pannelli rappresentano la percentuale più alta (70-80%).

I costi di manutenzione sono in generale abbastanza bassi, ma è comunque necessario avere delle informazioni chiare al riguardo da parte del fornitore, nel caso di un progetto individuale, o da parte del responsabile del servizio (la società elettrica, il comune, un'associazione locale,…) nel caso di un programma organizzato in forma collettiva.

Il tempo di ritorno è determinato dall'ammontare dell'aiuto ottenuto dalle diverse autorità pubbliche (Commissione Europea, amministrazioni nazionali, regionali o locali) o da altri interlocutori (società elettriche, banche, fondazioni private, banche solari, …). Questo aiuto può essere apportato in vari modi: sovvenzioni dirette, prestiti a tasso agevolato, deduzioni d'imposta o bonus fiscali, tariffe d'acquisto favorevoli,…; i dispositivi di sostegno possono evolvere nel tempo, quindi il futuro proprietario è bene che si informi sugli aiuti disponibili nella propria regione.

10.    come si controlla se l'impianto funziona bene

Il controllo si può fare in due modi: un modo manuale ed uno automatico, a distanza. Nel primo caso si fa una verifica "a orecchio" (con un piccolo segnale sonoro) o "a occhio" (con una luce colorata o un visore di controllo sul davanti dell'inverter).

Un contatore elettrico in uscita dall'inverter può essere utile, anche se aumenta un po' i costi. Si può anche verificare la bolletta elettrica, stando attenti se si ha un improvviso aumento di consumo, che è un segnale di allarme preoccupante.

Il controllo a distanza libera da questi compiti, ma richiede un investimento maggiore per l'attrezzatura di trasmissione dati, il collegamento telefonico coi relativi costi di gestione ed il contratto di lunga durata con la società che esegue il telecontrollo.

Fonte: Progetto Perseus, Programma "Altener", Commissione Europea, DG TREN

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