Tecnologia – Approfondimento – Pannelli Solari Fotovoltaici, come funzionano.

Articolo scritto prima dell’inizio della quarantena COVID-19 previsto dal DPCM di Marzo 2020.

Grazie alla tecnologia in continua evoluzione e ai grandi investimenti in favore delle energie alternative si sta puntando molto alla realizzazione di pannelli solari fotovoltaici e termici sempre più efficienti. I pannelli solari fotovoltaici si distinguono da quelli termici in quanto i primi convertono la luce solare in energia elettrica, i secondi in calore. I pannelli solari termici fondamentalmente generano acqua calda e quindi renderebbero quasi inutili gli antiquati scaldabagni elettrici, ma in realtà non è proprio così in quanto dipendono molto dalla luce del Sole e dal sui potere calorifero. Parlo con cognizione di causa in quanto posseggo questo tipo di pannelli. Nel periodo primaverile ed estivo, io che vivo al sud Italia, praticamente faccio a meno dello scaldabagno. Nei periodi più freddi il potere calorifero dei raggi solari è insufficiente per scaldare bene l’acqua e portarla ad una temperatura abbastanza calda, al massimo resta tiepida.
Un mio amico ha montato in casa sua dei pannelli solari fotovoltaici ed io essendo molto incuriosito, con l’occasione di essere andato a trovarlo verso fine gennaio, ho cercato di capire come funzionassero e la loro effettiva convenienza.
Sappiamo tutti che i pannelli solari fotovoltaici sono molto costosi, è vero che in questo periodo ci sono forti incentivi ed agevolazioni che aiutano al loro acquisto ma è anche vero che la spesa iniziale comunque c’è ed è significativa.
La ditta che predispone l’impianto spiega in anticipo che tipo di produzione di energia ci sarà da aspettarsi, in base alla latitudine e al tipo di illuminazione solare che c’è nella zona, in modo da valutare con attenzione quanti pannelli saranno necessari per trarne un vantaggio significativo in modo da fare un bilancio costi/vantaggi.
Il mio amico ha preso i pannelli della SunPower, giusto per dirvi un modello, con una superficie di 17mt lineari capaci di erogare circa 4Kw/h.
Dovete sapere che l’energia elettrica fornita dai pannelli sarà quella che effettivamente potrete usare per i vostri elettrodomestici quando la produzione sarà in positivo. Se ad esempio in questo momento i pannelli forniscono 1Kw di energia e il vostro consumo (tra le lampadine e gli elettrodomestici accesi) è di 0,4Kw, l’energia in surplus sarà rivenduta all’ENEL (quindi 0,6Kw). Da questa vendita riceverete del denaro. Non si tratterà di grosse cifre, conviene più utilizzarla tutta che rivenderla ai tassi odierni, ma è da tenere in considerazione.
Inoltre oggi tutti gli impianti sono smart per cui possiamo controllare, in tempo reale, tramite apposita App dedicata per smartphone, la produzione di energia e decidere con cognizione di causa se accendere o meno un determinato elettrodomestico.

L’apparecchio inverter che converte l’energia da continua, generata dai pannelli, ad alternata e accanto un secondo contatore dell’ENEL per la rivendita dell’energia in surplus.

Dall’App possiamo vedere istante per istante quanto sta erogando ogni pannello e se si dovessero presentare delle anomalie, ad esempio se si dovesse posare sopra un piccione che metterebbe in ombra un pannello.

Questi pannelli sono dotati di ottimizzatori, anche se un pannello risultasse oscurato gli altri produrrebbero indipendentemente energia.

In questa sequenza di screen-shot tratti dall’App possiamo vedere in varie ore della giornata come aumenta la produzione di energia man mano il sole si alza.

Ore 07:59, 0,33 KW prodotti, 0,58 KW consumati, per ora stiamo acquistando all’ENEL 0,25 KW di energia.

Ore 09:14, 1,39 KW prodotti, 0,61 KW consumati, per ora stiamo vendendo all’ENEL 0,78 KW di energia.

Ore 12:51, 2,76 KW prodotti, 0,48 KW consumati, per ora stiamo vendendo all’ENEL 2,28 KW di energia.

Ad esempio se dovessimo accendere un forno elettrico da 1Kw alle 12:51, visto che stiamo producendo 2.760 Kw di energia, questo sarà interamente coperto dai pannelli solari.

Infatti per prima cosa i nostri consumi saranno caricati sui pannelli solari, poi sul normale contatore di casa da dove acquistiamo normalmente l’energia. Grazie a questo impianto possiamo verificare istante per istante i consumi di energia di casa nostra e la produzione di energia fornita dai pannelli in modo da regolarci se accendere o meno un determinato elettrodomestico.

E se è nuvoloso o siamo di sera ?

Quando c’è poca luce, come accade nelle prime ore del giorno al tramonto, oppure se è una giornata nuvolosa, la produzione di energia sarà molto bassa per cui non converrà accendere elettrodomestici ad alto consumo elettrico. La sera la produzione di energia solare si interromperà e tutto il nostro consumo sarà acquistato dall’Enel. Esistono delle particolari batterie, molto costose, per questi impianti in modo da fornire energia anche in situazione di bassa illuminazione solare e la sera. Queste batterie sono messe sempre sotto carica quando c’è luce solare sufficiente.
Ovviamente la durata è relativa per cui in base alla batteria scelta potremo accendere un forno la sera senza acquistare energia ma poi la batteria si scaricherà e si ritornerà ad acquistare energia.

Tirando le somme quali sono i pro e i contro ?

I pro sono che praticamente di giorno, quando il Sole sarà intenso, potremo usare i nostri elettrodomestici senza acquistare energia. Certo dovremo vedere dall’App quanta energia viene prodotta dai pannelli in quel momento e regolarci di conseguenza di quanti apparecchi poter accendere contemporaneamente. Tutta l’energia che produrremo in surplus verrà venduta all’Enel, si tratta di piccole cifre ma che comunque vanno considerate. La ditta che ha montato l’impianto afferma che in quella zona, con quel tipo di intensità solare, mediamente l’Enel farà un bonifico di circa 200€ ogni sei mesi. Questo chiaramente aiuta a recuperare nel tempo, seppur di poco, una parte dell’investimento iniziale.
Altro vantaggio e che se pur avendo un contatore standard casalingo da 3Kw, l’assorbimento di casa verrà prima caricato ai pannelli e poi al contatore di casa per cui, facendo un esempio, se in questo momento i pannelli erogano 2Kw, il contatore di casa si staccherebbe per sovraccarico quando supereremo un assorbimento di 5Kw (2Kw dai pannelli + 3Kw standard dal contatore). In tal modo potremo tenere accesi più elettrodomestici in contemporanea, cosa che prima non sarebbe stato possibile.

I contro ci sono, purtroppo, come in tutte le cose. Il costo iniziale dei pannelli non è indifferente, per quanto ci sono incentivi e agevolazioni da parte dello stato. Nelle ore di scarsa illuminazione o serali praticamente saranno inutili senza una batteria che a sua volta costa moltissimo essendo particolare. Anche con la batteria, in base ai Kw che eroga, non potremo usare, ad esempio, tutta la notte i condizionatori in quanto appena si scaricherà acquisteremo energia e le batterie non durano all’infinito.

Tra pro e contro io ritengo che questi pannelli solari fotovoltaici sono veramente utili se montati in zone ad alta illuminazione, tipo al sud, dove il Sole è molto più intenso nell’arco della giornata, in modo da arrivare ad erogare al limite della loro capacità di energia e così da recuperare effettivamente la spesa iniziale in breve tempo. Una batteria ad alta efficienza effettivamente sarebbe da considerare se non costasse cosi tanto, da quel che ho capito possono superare anche il costo dei pannelli.

Se ti è piaciuto l'articolo e apprezzi il mio lavoro potresti aiutarmi con una piccola donazione, tramite PayPal, offrendomi un cappuccino.
Grazie di cuore!
Dona