Fotovoltaico Abruzzo

ENERGIA DAL SOLE
La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare, direttamente e istantaneamente, l’energia solare in energia elettrica senza l’uso di alcun combustibile. Essa sfrutta il cosiddetto “effetto fotoelettrico”, cioè la capacità che hanno alcuni semiconduttori opportunamente trattati, “drogati”, di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.

Nel nostro paese, quindi, le regioni ideali per lo sviluppo del fotovoltaico sono quelle meridionali
e insulari anche se, per la capacità che hanno di sfruttare anche la radiazione diffusa,
gli impianti fotovoltaici possono essere installati anche in zone meno soleggiate.
In località favorevoli è possibile raccogliere annualmente circa 2.000kWh da ogni metro quadrato
di superficie, il che è l’equivalente energetico di 1,5 barili di petrolio per metro quadrato.

UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Un impianto fotovoltaico è essenzialmente costituito da un “generatore”, da un “sistema di
condizionamento e controllo della potenza” e da un eventuale “accumulatore” di energia, la
batteria, e naturalmente dalla struttura di sostegno.
IL GENERATORE FOTOVOLTAICO
Il componente elementare di un generatore fotovoltaico è la cella. È lì che avviene la conversione
della radiazione solare in corrente elettrica.
Essa è costituita da una sottile fetta di un materiale semiconduttore, quasi sempre silicio opportunamente
trattato, dello spessore di circa 0,3mm. Può essere rotonda o quadrata e può avere
una superficie compresa tra i 100 e i 225cm2.

La cella si comporta come una minuscola batteria e nelle condizioni di soleggiamento tipiche
dell’Italia (1kW/m2), alla temperatura di 25°C fornisce una corrente di 3A, con una tensione di
0,5V e una potenza pari a 1,5-1,7Wp
In commercio troviamo i moduli fotovoltaici che sono costituiti da un insieme di celle.
I più diffusi sono costituiti da 36 celle disposte su 4 file parallele collegate in serie. Hanno superfici
che variano da 0,5 a 1m2 e permettono l’accoppiamento con gli accumulatori da 12Vcc
nominali.
Più moduli collegati in serie formano un pannello, ovvero una struttura comune ancorabile al
suolo o ad un edificio.
Più pannelli collegati in serie costituiscono una stringa.
Più stringhe, collegate generalmente in parallelo per fornire la potenza richiesta, costituiscono
il generatore fotovoltaico.

Dal punto di vista elettrico non ci sono praticamente limiti alla produzione di potenza da sistemi
fotovoltaici, perché il collegamento in parallelo di più file di moduli, le “stringhe”, consente
di ottenere potenze elettriche di qualunque valore. Il trasferimento dell’energia dal sistema
fotovoltaico all’utenza avviene attraverso ulteriori dispositivi necessari a trasformare la corrente
continua prodotta in corrente alterna, adattandola alle esigenze dell’utenza finale.
IL SISTEMA DI CONDIZIONAMENTO E CONTROLLO DELLA POTENZA
È costituito da un inverter, che trasforma la corrente continua prodotta dai moduli in corrente
alternata; da un trasformatore e da un sistema di rifasamento e filtraggio che garantisce la qualità
della potenza in uscita. Trasformatore e sistema di filtraggio sono normalmente inseriti all’interno
dell’inverter.
È chiaro che il generatore fotovoltaico funziona solo in presenza di luce solare.
L’alternanza giorno/notte, il ciclo delle stagioni, le variazioni delle condizioni meteorologiche
fanno sì che la quantità di energia elettrica prodotta da un sistema fotovoltaico non sia costante
né al variare delle ore del giorno, né ne al variare dei mesi dell’anno. Ciò significa che, nel caso
in cui si voglia dare la completa autonomia all’utenza, occorrerà o collegare gli impianti alla
rete elettrica di distribuzione nazionale o utilizzare dei sistemi di accumulo dell’energia elettrica
che la rendano disponibile nelle ore di soleggiamento insufficiente.

LE APPLICAZIONI DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Gli impianti fotovoltaici sono dunque sistemi che
convertono l’energia solare direttamente in energia
elettrica.
Le potenze generate da questi dispositivi variano
da pochi a diverse decine di Watt, a seconda
delle dimensioni e delle tecnologie adottate.
Secondo il tipo di applicazione a cui l’impianto
è destinato, le condizioni di installazione,
le scelte impiantistiche, il grado
di integrazione nella struttura edilizia
con cui si interfaccia, si distinguono
varie tipologie di impianto.
IMPIANTI ISOLATI
(STAND-ALONE)
Sono impianti non collegati alla
rete elettrica e sono costituiti
dai moduli fotovoltaici,
dal regolatore di carica e da un sistema di
batterie che garantisce l’erogazione di corrente
anche nelle ore di minore illuminazione
o di buio. La corrente generata dall’impianto
fotovoltaico è una corrente continua.
Se l’utenza è costituita da apparecchiature
che prevedono una alimentazione
in corrente alternata è necessario anche
un convertitore, l’inverter.
Questi impianti risultano tecnicamente ed
economicamente vantaggiosi nei casi in cui la rete elettrica è assente o difficilmente raggiungibile.
Infatti, spesso sostituiscono i gruppi elettrogeni.
In Italia sono stati realizzati molti impianti fotovoltaici di elettrificazione rurale e montana soprattutto
nel Sud, nelle isole e sull’arco alpino.
Attualmente le applicazioni più diffuse servono ad alimentare:
• apparecchiature per il pompaggio dell’acqua, soprattutto in agricoltura;
• ripetitori radio, stazioni di rilevamento e trasmissione dati
(meteorologici e sismici), apparecchi telefonici;
• apparecchi di refrigerazione, specie per il trasporto medicinali;
• sistemi di illuminazione;
• alimentazione dei servizi nei camper;
• impianti pubblicitari, ecc.
IMPIANTI COLLEGATI ALLA RETE (GRID-CONNECTED)
Sono impianti stabilmente collegati alla rete elettrica. Nelle ore in cui il generatore fotovoltaico
non è in grado di produrre l’energia necessaria a coprire la domanda di elettricità, la rete
fornisce l’energia richiesta. Viceversa, se il sistema fotovoltaico produce energia elettrica
in più, il surplus può essere trasferito alla rete o accumulato. Un inverter trasforma la corrente
continua prodotta dal sistema fotovoltaico in corrente alternata.
I sistemi connessi alla rete, ovviamente, non hanno bisogno di batterie perché la rete di distribuzione
sopperisce alla fornitura di energia elettrica nei momenti di indisponibilità della
radiazione solare.

Anche se sono stati realizzati impianti centralizzati di produzione di energia elettrica fotovoltaica
di grande potenza (multimegawatt), come quello dell’ENEA a Monte Aquilone (Foggia),
attualmente si vanno sempre più diffondendo, grazie anche agli incentivi pubblici, piccoli sistemi
distribuiti sul territorio con potenza non superiore a 20kWp. Gli impianti più diffusi hanno
potenze tra 1,5 e 3kWp. Questi impianti vengono installati sui tetti o sulle facciate degli edifici,
e contribuiscono a soddisfare la domanda di energia elettrica degli utenti.
GLI IMPIANTI INTEGRATI NEGLI EDIFICI
Essi costituiscono una delle più promettenti applicazioni del fotovoltaico. Si tratta di
sistemi che vengono installati su costruzioni civili o industriali per essere collegati alla
rete elettrica di distribuzione in bassa tensione.
La corrente continua generata istantaneamente dai moduli viene trasformata in corrente
alternata e immessa nella rete interna dell’edificio utilizzatore, in parallelo alla rete
di distribuzione pubblica.
In questo modo può essere,
a seconda dei casi, consumata
dall’utenza locale oppure
ceduta, per la quota eccedente
al fabbisogno, alla
rete stessa.
I moduli fotovoltaici possono
essere utilizzati come
elementi di rivestimento degli
edifici anche in sostituzione
di componenti tradizionali.
A questo scopo l’industria
fotovoltaica e quella del settore
edile hanno messo a
punto moduli architettonici
integrabili nella struttura
dell’edificio che trovano
sempre maggiore
applicazione nelle facciate
e nelle coperture
delle costruzioni.
La possibilità di integrare
i moduli fotovoltaici
nelle architetture e
di trasformarli in componenti
edili ha notevolmente ampliato gli orizzonti di applicazione del fotovoltaico e quelli
dell’architettura che sfrutta questa forma di energia.
Un impiego di particolare interesse è rappresentato, infatti, dalle “facciate fotovoltaiche”.
I moduli per facciata sono composti da due lastre di vetro fra le quali sono interposte celle di
silicio tenute insieme da fogli di resina. La dimensione di questi moduli può variare da 50x50cm
a 210x350cm.
Inoltre, dal momento che tanto più bassa è la temperatura dei moduli fotovoltaici durante l’irraggiamento
solare, maggiore è il loro rendimento energetico, le facciate fotovoltaiche trovano
la loro migliore applicazione nelle zone “fredde” delle facciate (parapetti, corpi ascensore e
altre superfici opache) sempre che siano orientati verso Sud-Est o Sud-Ovest e non si trovino
in una zona ombreggiata.
L’impiego di tali moduli fotovoltaici può essere di grande utilità come schermi frangisole o per
ombreggiare ampie zone nel caso delle coperture.

QUANTA ENERGIA PRODUCE UN IMPIANTO
FOTOVOLTAICO?
La quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia nel corso dell’anno e dipende
da una serie di fattori come la latitudine e l’altitudine del sito, l’orientamento e l’inclinazione
della superficie dei moduli, e le caratteristiche di assorbimento e riflessività del territorio
circostante.
A titolo indicativo alle latitudini dell’Italia centro-meridionale un metro quadrato di moduli può
produrre in media 0,3-0,4kWh al giorno nel periodo invernale, e 0,6-0,8kWh in quello estivo.

La tabella seguente dà un’indicazione di massima della “capacità produttiva” di un impianto
fotovoltaico connesso alla rete. Vengono indicati, per tre localizzazioni diverse, i kWh elettrici
generati mediamente in un anno e immessi in rete, per ogni metro quadrato di moduli in silicio
monocristallino e in silicio policristallino, per un impianto di potenza nominale pari ad
1kWp (si tenga conto che esso corrisponde a circa 8m2 di moduli in silicio cristallino e a 10m2
di quelli in silicio policristallino).
CAPACITÀ PRODUTTIVA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Localizzazione Moduli in Moduli in Energia utile
dell’impianto silicio monocristallino silicio policristallino per1 kWp installato
kWh/(m2 anno) kWh/(m2 anno) kWh/(kWp anno)
NORD 150 130 1.080
CENTRO 190 160 1.350
SUD 210 180 1.500

DOVE E COME POSIZIONARE UN IMPIANTO
FOTOVOLTAICO
Per ottenere la massima produzione di energia, in fase di progettazione di un impianto, bisogna
studiare l’irraggiamento e l’insolazione del sito. Questo consente di decidere l’inclinazione
e l’orientamento della superficie del dispositivo captante.
Per la latitudine del nostro Paese, la posizione ottimale della superficie del pannello risulta
quella a copertura dell’edificio con esposizione a Sud e con un angolo di inclinazione di circa
20-30° rispetto al piano orizzontale. Ma anche la disposizione sul piano verticale del palazzo,
cioè in facciata, riesce a conseguire ottimi risultati. L’importante è, naturalmente, posizionare
il pannello in modo da evitare zone d’ombra.
DIMENSIONI E COSTI
La dimensione dell’impianto sarà funzione dell’energia richiesta. Questa determinerà, la potenza
da installare, il numero di moduli necessari, il costo del sistema e il costo del kilowattora elettrico
generato. Per confrontare i costi tra l’energia prodotta tra la fonte solare e quella tradizionale,
bisognerebbe parlare di “valore” dell’energia piuttosto che di costo: il kWh prodotto con
la fonte fotovoltaica non ha la stessa qualità di quello prodotto con le fonti convenzionali. La
produzione di elettricità da impianti termoelettrici tradizionali, infatti, è gravata da un costo nascosto
che viene pagato, spesso inconsapevolmente, dalla collettività. Bisogna infatti tener conto
dei danni sociali e ambientali che le forme tradizionali di generazione energetica comportano,
che sono difficilmente monetizzabili, ma che meritano una più adeguata considerazione.
I costi di un impianto fotovoltaico sono anche fortemente dipendenti dal tipo di applicazione
e di installazione, e sono in continua evoluzione.
Ad esempio, il costo di realizzazione, chiavi in mano, di un impianto fotovoltaico connesso alla
rete può essere stimato nell’ordine dei 7.000€/kWp, dove il valore superiore si riferisce ad
impianti di piccola taglia e quello inferiore a quelli di taglia elevata.

FACCIAMO UN ESEMPIO
Prendiamo in considerazione una famiglia di 4 persone che vive nell’Italia centrale.
Il consumo elettrico medio annuo è di circa 2.500kWh. Per far fronte a tale domanda di energia
si può utilizzare un impianto fotovoltaico con moduli in silicio policristallino che sono i più economici.
CHE DIMENSIONI DOVRÀ AVERE L’IMPIANTO?
Tenendo conto che, come si può notare dalla tabella precedente, un metro quadrato di moduli
in silicio policristallino installato in Italia centrale produce 160kWh all’anno, bisognerà installare
una superficie di 16 metri quadrati di moduli.
Considerando che ogni modulo occupa 0,5m2, saranno dunque necessari 32 moduli.
Ai costi di mercato attuali, il costo di questo impianto può essere stimato in circa 15.000€, IVA
esclusa.
QUANTO COSTA IL CHILOWATTORA?
Per questo impianto il costo del chilowattora è di circa 0,34€, IVA esclusa. Questo valore è
calcolato tenendo conto del costo dell’investimento, del costo di manutenzione annuo dell’impianto,
del numero di chilowattora prodotti in un anno e della durata dell’impianto, di solito
considerata superiore ai 30 anni.
Il costo di produzione dell’energia elettrica prodotta con un impianto fotovoltaico è quindi ancora
troppo elevato per competere con quello da fonti fossili, che è di circa 0,18€ a kWh.
Però, installare un impianto fotovoltaico diventa economicamente conveniente quando intervengono
forme di incentivazione finanziaria da parte dello Stato.
Per riassumere possiamo dire che l’energia fotovoltaica richiede un forte impegno di capitale
iniziale e basse spese di mantenimento: si può dire che “è come se si comprasse in anticipo
l’energia che verrà consumata nei prossimi anni”.
Una volta il recuperato l’investimento, per il resto della vita utile dell’impianto si dispone di
energia praticamente a costo zero”. Quindi, dotare la propria casa, azienda, ufficio od altro
di un impianto di questo genere, usufruendo dei contributi pubblici, può rivelarsi un buon investimento.
I BENEFICI AMBIENTALI
L’energia elettrica prodotta con il fotovoltaico ha un costo nullo per combustibile: per ogni kWh
prodotto si risparmiano circa 250 grammi di olio combustibile e si evita l’emissione di circa
700 grammi di CO2, nonché di altri gas responsabili dell’effetto serra, con un sicuro vantaggio
economico e soprattutto ambientale per la collettività .
Si può valutare in 30 anni la vita utile di un impianto (ma molto probabilmente essi dureranno
molto di più); il che significa che un piccolo impianto da 1,5kWp, in grado di coprire i due

terzi del fabbisogno annuo di energia elettrica di una famiglia media italiana (2.500kWh), produrrà,
nell’arco della sua vita efficace, quasi 60.000kWh, con un risparmio di circa 14 tonnellate
di combustibili fossili, evitando l’emissione di circa 40 tonnellate di CO2.

ALCUNE RACCOMANDAZIONI
Realizzare un impianto fotovoltaico non è troppo complesso, ma è un lavoro che va affidato a
degli specialisti. È utile comunque conoscere alcune prescrizioni e raccomandazioni a cui attenersi
nelle fasi di progettazione e poi di messa in opera.
Le strutture di supporto devono essere realizzate in modo da durare almeno quanto l’impianto,
cioè 25-30 anni, e devono essere montate in modo da permettere un facile accesso ai moduli
per la sostituzione e la pulizia, e alle scatole di giunzione elettrica, per l’ispezione e la manutenzione.
Esse devono, altresì, garantire la resistenza alla corrosione ed al vento.
I generatori fotovoltaici collocati sui tetti e sulle coperture non devono interferire con la impermeabilizzazione
e la coibentazione delle superfici e in alcuni casi possono richiedere la
creazione di passerelle fisse o mobili.
Fra i moduli è necessario interporre uno spazio vuoto, da un minimo di 5mm, per i generatori
posti parallelamente e a poca distanza da altre superfici fisse, fino a 5cm, per i generatori sui
quali la pressione del vento può raggiungere valori elevati.
In caso di montaggio dei moduli su tetti o su facciate, è indispensabile che fra i moduli e la superficie
rimanga uno spazio (4-6cm) tale da assicurare una buona circolazione d’aria e quindi
un buon raffreddamento della superficie del modulo.
I cavi elettrici e le scatole di derivazione e di interconnessione devono essere di dimensione
idonea, rispondenti alle norme elettriche e assicurare il prescritto grado di isolamento, di protezione
e di impermeabilizzazione richiesto.

LA MANUTENZIONE
La manutenzione di un impianto fotovoltaico è riconducibile a quella di un impianto elettrico.
Infatti i moduli, che rappresentano la parte attiva dell’impianto che converte la radiazione solare
in energia elettrica sono costituiti da materiali praticamente inattaccabili dagli agenti atmosferici,
come è dimostrato da esperienze in campo ed in laboratorio.
È consigliabile effettuare con cadenza annuale una ispezione visiva, volta a verificare l’integrità
del vetro che incapsula le celle fotovoltaiche costituenti il modulo.
Per la parte elettrica è necessario effettuare una verifica, con cadenza annuale, dell’isolamento
dell’impianto verso terra, della continuità elettrica dei circuiti di stringa e del corretto funzionamento
dell’inverter.

GLI INCENTIVI STATALI
Già da qualche anno il governo italiano promuove la diffusione della tecnologia fotovoltaica
attraverso un sistema di incentivi finanziari.
Ricordiamo il Programma Tetti Fotovoltaici (2001-2003) che ha erogato contributi in conto capitale
per la costruzione di impianti fotovoltaici di piccola potenza (da 1 a 50kWp) collegati alla
rete elettrica.
Dal 19 settembre 2005 è in vigore il Conto Energia che prevede non più un contributo per la
costruzione dell’impianto fotovoltaico ma la remunerazione dei kWh prodotti ad un prezzo superiore
a quello di mercato per un periodo di 20 anni. Quindi, chi autoproduce energia con impianti
fotovoltaici non solo non dovrà più pagare le bollette all’azienda locale distributrice (salvo
le spese fisse pari a circa 30€ l’anno) ma incasserà addirittura, per ben 20 anni, un contributo
proporzionale alla quantità di energia prodotta.

COSA È IL CONTO ENERGIA?
Il Conto Energia un particolare incentivo per l’installazione degli impianti fotovoltaici grid connected
(connessi alla rete) da 1kWp a 1MWp. Prevede la remunerazione per 20 anni, da parte
del Gestore della Rete di trasmissione Nazionale (GRTN), dei kWh prodotti dall’impianto fotovoltaico
ad un prezzo superiore a quello di mercato.
Il meccanismo italiano del Conto Energia può essere considerato una sorta di “sistema di incentivazione
misto o ibrido”. Infatti, l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico beneficerà
della tariffa incentivante sia se autoconsumata sia se immessa nella rete pubblica locale.
CHI PUÒ BENEFICIARE DELLA TARIFFA INCENTIVANTE?
Possono presentare domanda le persone fisiche e giuridiche quindi privati, aziende, enti pubblici
e condomini.
Le tariffe incentivanti saranno riconosciute fino a quando la potenza cumulativa di tutti gli impianti
che le ottengono raggiungerà la quota di 500MW:
360MW per gli impianti fino a 50kWp e
140MW per gli impianti da 50kWp a 1MWp.
È fissato anche un limite totale annuo che dal 2006 al 2012 sarà di 85MW:
60MW per impianti con potenza inferiore a 50kW e
25MW per impianti con potenza superiore a 50kW.
QUANTO È L’INCENTIVO E PER QUANTO TEMPO?
Le tariffe per kWh sono definite in base alla taglia dell’impianto e verranno erogate per 20 anni.
Impianti fino ai 20kW di potenza
Gli impianti con potenza non superiore a 20kW possono optare per il servizio di scambio sul
posto o per la cessione in rete dell’energia prodotta.
Nel primo caso la tariffa incentivante è pagata solo per l’energia prodotta e consumata in loco
(pari a 0,445€ per kWh), mentre i kWh prodotti in eccesso rispetto ai consumi, entrambi riferiti
a fine anno, non saranno retribuiti, ma sarà possibile accumularli per un successivo autoconsumo.
Nel secondo caso viene incentivata tutta la produzione FV, anche se superiore ai consumi, ad
una tariffa di 0,46€ per kWh e per tutti i kWh ceduti alla rete verrà pagata una tariffa aggiuntiva
di 0,095€ per kWh.
Impianti tra 20kW e 50kW di potenza
Oltre all’incentivo ventennale proveniente dalla produzione moltiplicato per la tariffa incentivante
(0,46€/kWh), si potranno aggiungere i benefici derivanti dalla vendita delle eccedenze
alla rete locale con una tariffa aggiuntiva di 0,095€/kWh (fino a 500mila kWh/anno ceduti
alla rete).
Impianti tra 50kW e 1.000kW di potenza
In questo caso l’incentivo ventennale proveniente dalla produzione è moltiplicato per una tariffa
incentivante che dovrà essere proposta dal richiedente e il cui valore massimo è stabilito
in 0,49€/kWh; questa tariffa è sottoposta ad un meccanismo di gara. Anche per queste taglie
di impianto si potrà aggiungere il ricavato derivante dalla vendita delle eccedenze alla rete
locale con una tariffa aggiuntiva di 0,095€/kWh fino a 500mila kWh/anno ceduti alla rete,
di 0,080€/kWh da 500mila a 1 milione di kWh/anno e di 0,070€/kWh da 1 milione a 2
milioni di kWh/anno.

COME VENGONO PAGATI GLI INCENTIVI?
Il pagamento delle “tariffe incentivanti” in Conto Energia è erogato dal GRTN su base mensile
a partire dal mese successivo a quello in cui l’ammontare cumulato di detto corrispettivo
supera il valore di 250€ per impianti fino a 20kW e di 500€ per impianti con potenza superiore
ai 20kW.
CHI PAGA IL CONTO ENERGIA?
I costi dell’incentivazione degli impianti fotovoltaici non sono a carico dello Stato, ma saranno
coperti con un prelievo sulle tariffe elettriche di tutti i consumatori (componente tariffaria A3).
A regime l’aggravio sulla bolletta elettrica, per la produzione di impianti FV pari a 1000MW
di potenza, si stima sia di circa 0,0017€ per ogni kWh, pari a circa 4€ in più all’anno per
famiglia.