Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico.

Un impianto fotovoltaico connesso alla rete identifica quelle utenze elettriche già servite dalla rete nazionale in AC (corrente alternata), ma che immettono in rete la produzione elettrica risultante dal loro impianto, opportunamente convertita da DC (corrente continua) in AC e sincronizzata a quella della rete.

I principali componenti di un impianto fotovoltaico connesso alla rete sono:

• Pannello fotovoltaico, predisposto a raccogliere energia mediante moduli fotovoltaici disposti opportunamente a favore del Sole (Sud, Est, Ovest);

• Inverter, predisposto a stabilizzare l'energia raccolta, a convertirla in corrente alternata per immetterla in rete;

• Quadristica di protezione e controllo, da situare in base alle normative vigenti tra l'inverter e la rete che questo alimenta.

• Componente spesso sottovalutata, i cavi di connessione, che devono presentare un'adeguata resistenza ai raggi UV ed alle alte temperature.

La potenza nominale di un impianto fotovoltaico si misura con la somma dei valori di potenza nominale di ciascun modulo fotovoltaico di cui è composto il suo campo, e l'unità di misura più usata è il chilowatt picco (simbolo: kWp).

La superficie occupata da un impianto fotovoltaico è in genere poco maggiore rispetto a quella occupata dai soli moduli fotovoltaici, che richiedono, con le odierne tecnologie, circa 8 m² / kWp ai quali vanno aggiunte eventuali superfici occupate dai coni d'ombra prodotte dai moduli stessi, quando disposti in modo non complanare. Da osservare che ogni tipologia di cella ha un tipico "consumo" in termini di superficie, con le tecnologie a silicio amorfo oltre i 20 m² / kWp. Negli impianti su terreno o tetto piano, è prassi comune distribuire geometricamente il campo su più file, opportunamente sollevate singolarmente verso il Sole, in modo da massimizzare l'irraggiamento captato dai moduli. Queste file vengono stabilite per esigenze geometriche del sito di installazione e possono o meno corrispondere alle stringhe, ovvero serie, elettriche stabilite invece per esigenze elettriche del sistema.

In entrambe le configurazioni di impianto, ad isola o connesso (isolato o connesso alla rete, l'unico componente disposto in esterni è il campo fotovoltaico, mentre regolatore, inverter e batteria sono tipicamente disposti in locali tecnici predisposti.

Inoltre per massimizzare la captazione dell'irraggiamento solare si progettano e si realizzano sempre più moduli fotovoltaici ad 'inseguimento' solare che adattano cioè l'inclinazione del pannello ricevente all'inclinazione dei raggi solari durante il giorno e la stagione.

La prassi vuole che gli impianti fotovoltaici vengano suddivisi per dimensione in 3 grandi famiglie, con un occhio di riguardo soprattutto a quelli connessi alla rete:

• Piccoli impianti: con potenza nominale inferiore a 20 kWp;

• Medi impianti: con potenza nominale compresa tra 20 kWp e 50 kWp;

• Grandi impianti: con potenza nominale maggiore di 50 kWp.

Questa classificazione è stata in parte dettata dalla stessa normativa italiana del Conto_energia, tuttavia il "Nuovo conto energia" del D.M. 6 Agosto 2010 definisce tre nuove tariffe incentivanti: da 1 a 3 kWp, da 3 a 20 kWp, da 20 kWp a 200 kWp, da 200 kWp a 1000 kWp, da 1000 kWp a 5000 kWp, e oltre 5000 kWp. (v. tabelle precedenti al paragrafo relativo al Conto Energia).

Le celle monocristalline hanno un rendimento più alto, mentre le celle policristalline sono meno costose e durano più a lungo.

Per l'installazione di un impianto medio da 3 kWp costituito da moduli di silicio policristallino delle dimensioni cadauno di cm 100 x cm 150 con una capacità di circa 210 W occorreranno 14 moduli (3000 : 210 = 14) per complessivi circa mq 21,50 di superficie.

SCHEMA COMPONENTI DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

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