2. Tipologie di Impianti Fotovoltaici
Capitolo 2
Come anticipato nel precedente capitolo parleremo delle varie tipologie di impianti fotovoltaici:
- fotovoltaico connesso alla rete (On-Grid)
- fotovoltaico isolato (Off-Grid)
- fotovoltaico con accumulo (On-Grid + Accumulo)
- fotovoltaico isolato con accumulo (Off-Grid + Accumulo)
- fotovoltaico da balcone
- fotovoltaico a concentrazione (CPV)
- fotovoltaico per veicoli e camper
fotovoltaico connesso alla rete (On-Grid)
fotovoltaico isolato (Off-Grid)
A differenza della tipologia precedente, gli impianti Off-Grid non sono collegati alla rete elettrica. Questi sistemi sono totalmente autonomi e dipendono dall'energia prodotta dei pannelli solari, sono più adatti ad abitazioni isolate o senza collegamenti alla rete di fornitura. Non potendo accedere all’energia di rete in caso di mancanza di produzione, questi impianti sono adatti ad applicazioni tecniche specifiche, per esempio, in un campo di grano isolato che richiede l'attivazione degli irrigatori tramite una pompa d'acqua per 2 o 3 ore al giorno.
Fotovoltaico con accumulo (On-Grid ibrido + Accumulo)
Questa tipologia combina le caratteristiche dell'impianto On-Grid con un sistema di accumulo. In questo modo, oltre a immettere l'energia in eccesso nella rete, l'impianto può accumulare l'energia in eccesso in batterie, per un utilizzo in ore di mancanza di luce solare. Questi impianti sono molto diffusi per le abitazioni civili, dove l'energia viene spesso utilizzata nelle ore serali, questo offre maggiore autonomia. Un altra funzionalità molto utile è quella del BackUp delle batterie, cioè quando manca l'energia nella rete, entrano in gioco le batterie mantenendo una continuità di elettricità nella rete senza che si spenga tutto, questo anche per proteggere i dispositivi dagli sbalzi di tensione.
fotovoltaico isolato con accumulo (Off-Grid ibrido + Accumulo)
Come per il sistema Off-Grid, questa tipologia è completamente indipendente dalla rete elettrica, l'energia immagazzinata nelle batterie può essere utilizzata durante le ore notturne o nei periodi in cui la produzione è insufficiente, garantendo un approvvigionamento continuo di energia. Questo tipo di impianto è particolarmente adatto per zone remote, in cui l'accesso alla rete è limitato o inesistente, e per chi desidera totale indipendenza energetica.
fotovoltaico da balcone
Gli impianti da balconi o terrazzi, sono facili da installare e non richiedono autorizzazioni particolari. Collegati direttamente all’impianto elettrico domestico, permettono di ridurre le bollette. Sebbene la potenza generata sia limitata, questi sistemi offrono un contributo significativo.
fotovoltaico a concentrazione (CPV)
Questa tipologia utilizza lenti o specchi per concentrare la luce solare su piccole superfici di celle solari. Ad oggi non è ancora molto diffuso per via della bassa efficienza energetica in relazione al costo. Richiede una gestione sofisticata per mantenere l’allineamento dei concentratori verso il sole.
fotovoltaico per veicoli e camper
Questo impianto è utile per alimentare dispositivi elettrici durante i viaggi o le soste prolungate in aree remote. A differenza degli impianti domestici funzionano con inverter particolari che possono funzionare a 12/24V e a 220V con corrente continua e alternata per far funzionare sia le periferiche di serie del veicolo, che far funzionare macchinari o elettrodomestici in corrente alternata.
Ma quindi da cosa è composto un impianto?
Alla base ci sono i moduli fotovoltaici o pannelli, che convertono la luce solare in corrente continua (DC). Questa corrente viene poi inviata a un inverter, che ha il compito di trasformarla in corrente alternata (AC). Un altro componente essenziale è il meter o contatore di energia bidirezionale, ha la funzione di misurare l'energia prodotta e quella prelevata/immessa in rete. A protezione dell’impianto si utilizzano le bobine di sgancio, solitamente installate all'esterno dell'edificio, che disconnettono l’impianto in caso di anomalie o sovraccarichi. Per i sistemi dotati di accumulo, troviamo le batterie, che immagazzinano l’energia prodotta in eccesso, e i relativi sistemi di gestione BMS per ottimizzare il ciclo di carica e scarica. Tutti questi elementi devono essere correttamente dimensionati.