Impianti fotovoltaici grid-connected

Sezione tecnica: impianti fotovoltaici grid-connected

Abbiamo già accennato qui al fatto che gli impianti fotovoltaici realizzati su edificio sono quelli più installati in assuoluto.
In alternativa, nel caso in cui si debba sostituire parte o totalmente la copertura, la miglior soluzione potrebbe essere gli impianti fotovoltaici integrati con caratteristiche innovative, ovvero quegli impianti che sostituiscono la copertura.
Ebbene, tutti questi impianti fotovoltaici si chiamano grid-connected e sono, per definizione, tutti quegli impianti di produzione di energia elettrica connessi alla rete elettrica nazionale attraverso un gestore locale di energia, p.es ENEL.

Come sono fatti?
I componenti primari in un impianto fotovoltaico grid-connected sono:
- il generatore fotovoltaico, costituito da un campo di uno o più inverter a cui sono connessi una o più serie (stringhe) di moduli fotovoltaici, disposte in parallelo tra loro;
- l'inverter o gli inverter fotovoltaici, dispositivo di conversione della corrente continua (prodotta dal campo fotovoltaico) ad alternata (della rete elettrica), necessario per scambiare con la rete nazionale l'energia prodotta dal campo fotovoltaico; - eventualmente il o i trasformatori per la connessione in media tensione non necessari per impianti fotovoltaici in bassa tensione ovvero con potenza nominale inferiore a 100kWp;
- le cabine di media tensione, per potenze superiori ai 100kW e, nel caso di campi fotovoltaici complessi, anche cabine di parallelo per sottostazioni di media tensione; - i dispositivi di connessione ed eventualmente di protezione nel punto di consegna che, per impianti civili o industriali fino a 100kW è lo stesso contatore di energia mentre, per impianti in media tensione, è realizzato all'interno della stessa cabina di trasformazione e, per impianti ancora più complessi, nella cabina di parallelo;
- i contatori o gruppo di misura, di cui uno contabilizza l'energia elettrica prodotta dall'impianto fotovoltaico, e l'altro quella che viene venduta o acquistata dalla rete elettrica (contatore bidirezionale);
- i quadri elettrici che raccolgono tutto il materiale elettrico necessario.

Un tipico schema di come è fatto un impianto fotovoltaico grid-connected è mostrato qui sotto.

Ci sono due obiettivi primari per l'installazione di un impianto grid-connected: campi fotovoltaici destinati a produrre energia con l'esclusiva vendita della stessa (Ritiro Dedicato, RiD), ed impianti destinati a produrre energia fotovoltaica al fine del risparmio energetico, ovvero l'utilizzo per i propri fabbisogni realizzabili entro una potenza nominale di 200kWp(Scambio sul Posto, SsP), siano essi domestici o aziendali. In entrambi i casi un vincolo imprescindibile alla realizzazioni è dato dal sito identificato per la messa in opera: esposizione al sole e superficie disponibile sono le variabili primarie da considerare e già mostrate nella pagina del dimensionamento di impianti grid-connected.

Nel caso di centrali fotovoltaiche, si tratta in genere di installazione di pannelli solari a terreno, di dimensioni stimabili in ettari di superficie e potenze il cui ordine di grandezza è di centinaia di kW (entra obbligatoriamnete in RiD al di spora della potenza nominale cumulata sopra i 200kWp) fino ad arrivare a più megawatt.
Per esse le produzioni sono in grado di alimentare utenze per centinaia di civili abitazioni.
I parametri di investimento, dell'ordine da centinaia di migliaia fino ad alcuni milioni di euro, e vanno accuratamente valutati, come pure le condizioni di vincolo sul territorio coinvolto e le condizioni di consegna alla rete elettrica nazionale.

Nel secondo caso siamo invece in presenza di utenze domestiche civili oppure piccole utenze di tipo aziendale, ove le presumibilmente limitate superfici disponibili impongono un calcolo dimensionale basato sull'energia consumata dall'utenza e la possibilità di coprirla "in proprio" attraverso l'adozione dell'impianto fotovoltaico.
Le medie di consumo si evincono facilmente dalle bollette energetiche, e la progettazione dell'impianto è finalizzata all'identificazione del mix ottimale tra superficie da ricoprire ed investimento con l'obiettivo di massimizzare il suo rientro economico grazie al risparmio energetico.

Sulla scia degli impegni del protocollo di Kyoto per gli impianti grid-connected, si può accedere a due forme di incentivazione:
- la prima forma di incentivazione statale è il recupero fiscale 50% per le ristrutturazioni degli edifici dove è previsto, in sostanza, uno "sconto" sul costo totale dell'impianto fotovoltaico del 50% che viene restituito in 10 anni, come spiegato a questa pagina, a cui si aggiunge il risparmio dato dall'utilizzo della stessa per i propri consumi e la vendita dell'energia prodotta in eccesso.
Ciò consente di ammortizzare l'investimento effettuato in un numero di anni sicuramente limitato e molto interessante.
- il secondo sistema di incentivazione per impianti entro i 20kW, poco conosciuti, sono l'emissione e la successiva vendita di Titoli di Efficienza Energetica (TEE) o Certificati Bianchi, che vengono emessi dal GSE e venduti sul mercato ambientale gestito dal GME, Gestore del Mercato Elettrico.
Anche in questo caso, a causa della possibilità di avvlersi del servizio Scambio sul Posto, bisogna ben calcolare la quota di autoconsumo dell'impianti fotovoltaico per massimizzare l'investimento, ed i rientri possono essere molto interessanti.

Gestione Scambio sul Posto, Ritiro Dedicato e Titoli di Efficienza Energetica TEE.

Il vantaggio dell'adozione di un impianto fotovoltaico grid-connected non è solo economico ma anche, e per qualcuno soprattutto, ambientale.
Infatti, a fronte di un impatto estetico, architettonico e visivo, molto limitato, realizziamo un impianto che non emette alcunchè in atmosfera, e ci produce la stessa energia per la quale paghiamo un prezzo in termini di inquinamento da anidride carbonica.
Se poi consideriamo che la vita media di un impianto fotovoltaico è di ben oltre di due decenni, il ritorno ambientale risulta più che positivo.
Se anche voi, come noi, credete in questa forma di produzione di energia elettrica rinnovabile, scriveteci per un preventivo per il quale troveremo sicuramente una soluzione ottimale per tutti.