L’installazione di pannelli solari finalizzati all’autoconsumo può essere una valida scelta di investimento. Collocarli in edifici di grandi dimensioni, quali ospedali, uffici o condomini, offre notevoli vantaggi agli utenti. Tuttavia, un impianto del genere e ben dimensionato, richiede una buona conoscenza della tecnologia necessaria e di come sfruttarla al meglio, tenendo conto anche del periodo di ritorno dell’investimento. Di seguito, cercheremo di rispondere ai dubbi che possono sorgere nell’affrontare questa sfida.

Come funziona un impianto fotovoltaico?

Un impianto fotovoltaico permette la conversione diretta della luce solare in energia elettrica un fenomeno che avviene a livello atomico. Questo è possibile grazie all’effetto fotoelettrico, che si verifica in certi materiali in grado di assorbire fotoni per poi liberare gli elettroni. Questo fenomeno può essere sfruttato catturando gli elettroni liberi per produrre energia elettrica.

Per far si che questo processo funzioni, è necessario disporre di celle solari. Queste sono fabbricate con materiali semiconduttori, come il silicio, in strati molto sottili capaci di formare un campo elettrico positivo da un lato ed uno negativo dall’altro. In questo modo, quando la radiazione solare incide sulla cella, gli elettroni vengono rilasciati dagli atomi costituenti il materiale semiconduttore

Per catturare l’energia generata in questo processo è necessario collegare dei conduttori elettrici al lato positivo e a quello negativo dei pannelli solari. Questi formeranno un circuito che consentirà la generazione di energia elettrica grazie agli elettroni catturati. Successivamente, tale energia elettrica, potrà essere immagazzinata in una batteria o ceduta direttamente alla rete, per essere correttamente impiegata.

La produzione di energia elettrica dipenderà, tra gli altri fattori, dall’area occupata dai pannelli. L’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici è in corrente continua ma, tramite l’utilizzo di inverter, è possibile trasformarla in corrente alternata ed in questo modo, sarà possibile autoconsumare o cedere energia elettrica ad altri utenti o alla rete. Pertanto, l’inverter ricopre un ruolo fondamentale all’interno di un impianto fotovoltaico.

I principali vantaggi dell’energia solare

Uno dei principali vantaggi dell’energia solare è la possibilità di facilitare l’autoconsumo di energia elettrica e di ridurre significativamente le spese in bolletta. Nei grandi edifici è possibile sfruttare meglio l’energia solare, dato che queste strutture dispongono generalmente di ampi spazi. I tetti, normalmente, non hanno usi diversi dalla copertura dell’edificio stesso e pertanto è prassi comune installarvi pannelli solari.

È anche importante menzionare i progressi fatti negli ultimi anni nei sistemi fotovoltaici installati sulle facciate degli edifici. Questi rappresentano un’alternativa molto interessante, in particolare negli edifici a grande estensione verticale nei quali la facciata offre una superficie maggiore rispetto a quella della copertura. Un ulteriore vantaggio è relativo al fatto che il fotovoltaico installato sulle facciate verticali risulta meno sensibile alla variazioni stagionali massimizzando, al contempo, la produzione nel periodo invernale. Sono disponibili pannelli specifici e rivestimenti che rendono il fotovoltaico architettonicamente integrabile nelle facciate molti edifici moderni.

Quindi, installando un numero adeguato di pannelli solari, è possibile fornire energia elettrica all’edificio o comunque ridurre al minimo il consumo dalla rete elettrica.

È anche possibile vendere l’eccesso dell’energia elettrica generata, producendo notevoli benefici se tale quantità fosse significativa. Inoltre, è possibile modificare le dimensioni dell’impianto secondo le necessità dell’edificio così, se queste ultime dovessero aumentare e ci fosse spazio disponibile, non ci sarebbero problemi ad aggiungere altri pannelli per incrementare la potenza.

Un altro aspetto interessante è legato alla vita utile dell’impianto. I pannelli solari sono progettati per stare all’aperto resistendo alla corrosione, alla ruggine, alla forza del vento, etc. Sono inoltre abbastanza leggeri da non influenzare la struttura dell’edificio. In media, i pannelli solari mantengono un buon funzionamento per 25/30 anni, un tempo più che sufficiente per ammortizzare l’investimento e ottenere un adeguato tasso di rendimento interno.

Un altro vantaggio dei pannelli solari, che spesso passa inosservato, è legato al picco della produzione di energia elettrica. Questo si verifica intorno a mezzogiorno e si mantiene fino alle quattro del pomeriggio, in coincidenza con l’evoluzione quotidiana della domanda di energia elettrica. Pertanto, c’è una sovrapposizione che permetterebbe un migliore adattamento alla domanda, ottimizzando l’uso delle risorse nei momenti in cui sono maggiormente richieste.

Infine, l’autoconsumo di energia prodotta dall’impianto fotovoltaico è una soluzione efficiente perché non ci sono perdite legate al trasporto di energia elettrica. Maggiore è la distanza che l’energia elettrica deve percorrere lungo i cavi, maggiore sarà l’energia dissipata. Tale aliquota, può arrivare fino a circa il 10% del totale generato dal sistema elettrico nazionale. Dunque, un impianto fotovoltaico installato sul tetto di un edificio consente la riduzione di queste perdite.

Qual è il ritorno dell’investimento?

Uno degli aspetti fondamentali, quando si decide di ricorrere ai pannelli solari, è legato al costo dell’installazione e al tempo necessario per recuperare questo investimento. I fattori che devono essere presi in considerazione per eseguire questo calcolo sono diversi. Uno di questi è la capacità che può essere installata in sito ed è legata alla presenza di ombre e all’area disponibile per l’impianto.

Un altro fattore da prendere in considerazione riguarda la stima della produzione mensile di kWh dei pannelli solari. Questa dipenderà, in larga misura, dalla radiazione solare disponibile nel tempo, che varierà con l’alternarsi delle stagioni, e pertanto sarà necessario considerare questo aspetto in fase di progettazione.

Allo stesso modo, quando si calcola il ritorno dell’investimento, si deve tenere conto anche della curva della domanda di energia elettrica dell’edificio o dell’attività considerata, così come del contratto di fornitura.

A tale proposito, una delle opzioni possibili per i possessori di impianti fotovoltaici per poter valorizzare l’energia immessa in rete e ammortizzare i costi di installazione è quella del Ritiro Dedicato. La vendita avviene tramite del Gestore dei Servizi Energetici (GSE) che agisce da acquirente e intermediario tra il produttore e il mercato dell’energia. Il GSE, inoltre, corrisponde al produttore un determinato prezzo per ogni kWh immesso in rete, dipendente dalla tipologia dell’impianto: fatti salvi gli impianti che rientrano nella categoria per i quali è possibile la remunerazione ad un prezzo minimo garantito, in generale si fa riferimento al Prezzo Zonale orario (PO). Il Ritiro Dedicato si configura come un tipo di vendita indiretta che consente al produttore di energia di fare affidamento su un acquirente certo. Alternativa a questa soluzione è lo Scambio Sul Posto, un particolare tipo di autoconsumo che permette di sfruttare la rete come un “sistema di accumulo virtuale”. L’energia prodotta ma non contestualmente autoconsumata viene immessa in rete. Al proprietario viene corrisposto un Contributo in conto scambio (CS) al fine di compensare l’energia prodotta e immessa in rete con quella prelevata e consumata dalla rete. Alla luce del DM del 16/09/2020, il concetto di Autoconsumo è stato esteso non solo ai singoli proprietari dell’impianto: si parla di autoconsumo collettivo e di comunità energetiche per le quali il decreto ha introdotto delle interessanti misure incentivanti di durata ventennale. In questo modo, i consumatori di energia elettrica possono associarsi localmente per condividere l’energia prodotta tramite FER e, in base alle tariffe attuali, questa soluzione risulta essere molto conveniente. Per massimizzare l’autoconsumo, è anche possibile sfruttare una batteria per immagazzinare l’eccedenza e compensare i momenti di alta domanda e bassa insolazione, o con opportune analisi, ricorrere ad accumuli termici, ad esempio nel caso della presenza di pompe di calore per il condizionamento degli ambienti. Inoltre, il progresso della tecnologia rende i pannelli sempre più efficienti, il che permetterà di produrre più energia in meno spazio.

In breve, i pannelli solari possono favorire l’autoconsumo di un edificio. Tuttavia, è essenziale conoscere la capacità dell’impianto e il tempo di ritorno dell’investimento. In questo modo, sarà possibile valutare se l’investimento conviene o meno e qual è la configurazione dell’impianto che meglio risponde alle esigenze dell’edificio o dell’attività.