IMPIANTI SOLARI FOTOVOLTAICI

Un impianto fotovoltaico utilizza l’energia solare per produrre energia elettrica.

Ne esistono due grandi tipologie:

• gli impianti a isola (stand alone);
• gli impianti collegati alla rete (grid connected).

Presenta svariati vantaggi: è inesauribile, immediata e pulita. Il nostro approvvigionamento dipende dal sole che irradia attraverso i raggi e la quantità di energia di cui possiamo usufruire è immensa.

Gli impianti fotovoltaici sono costituiti da un numero variabile di pannelli fotovoltaici e da una serie di accessori, il più importante dei quali è probabilmente il BOS (Balance of System). Questo provvede al controllo e condizionamento della potenza, inseguendo istante per istante il punto di massima potenza. Quasi sempre esso comprende anche l’inverter per la trasformazione da corrente continua in corrente alternata.

Impianti a isola

Gli impianti a isola sono generalmente dotati di batterie di accumulo, quasi sempre (salvo i piccoli impianti) a piombo acido con una capacità proporzionata ai periodi per i quali si vuole soddisfare il carico elettrico in assenza o per una ridotta insolazione. La batteria di accumulo è uno dei punti deboli del sistema sia per motivi di dimensione e di costo che di vita utile, attualmente inferiore di circa 3 volte a quella dei pannelli fotovoltaici. Inoltre introduce delle penalità nell’impiego dell’energia elettrica prodotta sia perché restituisce una quota di energia di solito inferiore al 90% nella scarica rispetto al valore di carica che per l’effetto di autoscarica, per cui anche se non utilizzata perde una quota dell’energia immagazzinata non inferiore al 3% al mese, ma spesso più alta.

Impianti collegati

Gli impianti collegati alla rete non richiedono sistema di accumulo, dato che è la rete stessa a fornire l’energia mancante quando necessario e possono cedere energia alla rete. Sono sicuramente dotati di un convertitore (inverter) da corrente continua, che è il tipo di corrente prodotta dai pannelli fotovoltaici, a corrente alternata. Inoltre va previsto un adeguato sistema di contabilizzazione sia per l’energia in entrata che in uscita. Il dispositivo di interfaccia con la rete deve rispondere ai requisiti tecnici e di sicurezza previsti dal gestore della rete. L’impianto deve rispondere inoltre a criteri di sicurezza con collegamento a terra e, quando sia richiesta, ma comunque è sempre consigliata, di una protezione antifulmine LPS (Light Protection System).
I pannelli fotovoltaici vengono connessi in stringhe secondo la disposizione in serie e in parallelo.
Nella disposizione in serie la tensione è pari a quella di un singolo modulo moltiplicata per il numero dei moduli in serie, mentre la corrente è pari a quella che attraversa il singolo modulo. Nella disposizione in parallelo la tensione è pari a quella del singolo modulo, mentre la corrente è pari a quella del singolo modulo moltiplicata per il numero di moduli in parallelo.
I pannelli in parallelo devono prevedere dei fusibili di stringa in modo che se uno dei pannelli dovesse guastarsi, la corrente prodotta dagli altri provveda ad escludere la stringa con il pannello guasto dalla schiera: in caso contrario la corrente prodotta produrrebbe il danneggiamento di tutti i pannelli della stringa di cui fa parte il pannello guasto. Un diodo di stringa impedisce il passaggio di corrente inversa nella stringa eventualmente inattiva.
Gli inverter per la conversione da corrente continua o alternata possono essere di stringa o di modulo. L’inverter centralizzato è generalmente più efficiente. La minore efficienza degli inverter di pannello può essere compensata dal più preciso inseguimento del punto di massima potenza che viene allora selezionato pannello per pannello.