Il fotovoltaico

Secondo capitolo nel viaggio su quali sarebbero le tecnologie ecologicamente corrette applicabili in un paese come Senise. In questo post parleremo specificamente di fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici consentono la trasformazione diretta della radiazione solare in energia elettrica sfruttando le carattersitiche di alcuni materiali semiconduttori. Componente fondamentale degli impianti fotovoltaici è la cella fotovoltaica, costituita da una sottile fetta di materiale semiconduttore, di forma circolare o quadrata, il materiale usato per la costruzione di queste celle è il silicio (uno degli elementi più abbondanti sul nostro pianeta), che viene utilizzato in diverse forme: monocristallino, policristallino e amorfo. La fetta di silicio subisce trattamenti chimico-fisici su entrambi i lati in modo da determinare un campo elettrico nella zona di contatto fra i due strati, e quando la cella è esposta ai raggi solari si generano cariche elettriche e quindi elettricità a corrente elletrica continua.

Più celle connesse in serie costituiscono un modulo fotovoltaico, è realizzato in modo da resistere agli agenti atmosferici e viene collegato in serie con altri moduli formando una struttura chiamata pannello. A loro volta un insieme di pannelli, collegati elettricamente in serie, costituisce una stringa, mentre il collegamento in parallelo tra più stringhe è chiamato campo fotovoltaico.

Il funzionamento dell'impianto fotovoltaico e, in particolare, il trasferimento dell'energia dal pannello agli apparecchi elettrici di uso comune è garantito da altri componenti come gli apparecchi di regolazione della potenza, cavi elettrici e quadri di connessione. Un'importanza particolare ha l'inverter, un dispositivo che trasforma la corrente continua prodotta dai moduli, in corrente alternata utilizzabile dai comuni elettrodomestici.

Gli impianti fotovoltaici offrono il vantaggio di essere costruiti secondo le reali necessità dell'utente, e possono essere utilizzati sia a servizio di sistemi isolati (sistemi stend alone), sia in connessione con la rete elettrica (grid connected).

I sistemi stend alone necessitano di un sistema di accumulo a batterie per far fonte ai periodi di minore disponibilità dell'energia solare (es. durante la notte) e sono utilizzati per elettrificare utenze isolate o comunque non raggiunte dalla rete elettrica. Le applicazioni più diffuse servono ad alimentare: sistemi di illuminazione; segnaletica; alimentazione dei servizi nei camper; apparecchiature per il pompaggio dell'acqua (in agricoltura); centraline di rilevazioni climatiche; ecc.

I sistemi connessi alla rete elettrica non richiedono accumulo perchè nelle ore in cui il generatore fotovoltaico non è in grado di produrre energia necessaria, la rete fornisce l'energia richiesta. Nel periodo in cui l'energia prodotta dal sistema fotovoltaico eccede le richieste dell'utenza, l'elettricità in esubero viene invece immessa nella rete elettrica: lo scambio dell'energia elettrica è dunque birdirezionale, e il conteggio dei flussi nelle due direzioni avviene mediante due contatori.

La produzione di energia da parte di un impianto fotovoltaico varia nel corso dell'anno e dipende da diversi fattori tra cui la latitudine, l'altitudine, l'orientamento, l'inclinazione della superficie dei moduli e l'efficienza di questi e dei circuiti elettrici.

Considerando che il consumo di elettricità di un'abitazione monofamiliare varia da 3000 a 4000KWh/anno, un sistema fotovoltaico dovrebbe avere una potenza tra 2 e 3 KWp. Il costo dell'investimento iniziale per l'acquisto del sistema completo (pannello e inverter) di piccola taglia è di circa 5500-6000 euro per KWp, i costi di esercizio e manutenzione degli impianti fotovoltaici sono molto limitati dovuti alla notevole affidabilità delle apparecchiature utilizzate.

La produzione di energia elettrica attraverso la coversione fotovoltaica è stata incentivata a livello nazionale attraverso il Decreto ministeriale del 6 febbraio 2006 che prevede contributi diversi a seconda della taglia e del grado di integrazione architettonica degli impianti, e la possibilità di optare per lo scambio sul posto o per la cessione in rete dell'energia prodotta (per il quale è previsto un premio), per installazioni fra 1 e 3 KW.