Impianto fotovoltaico: come funziona, tipologie, vantaggi e costo

Un impianto fotovoltaico offre molti vantaggi: fa risparmiare sulle bollette contribuendo alla tutela dell’ambiente.

L’impianto fotovoltaico è un impianto elettrico, formato da più moduli fotovoltaici, che sfruttano l’energia solare per produrre energia elettrica, assolutamente senza emissioni.

Tra le tecnologie che sfruttano le diverse fonti di energia rinnovabile, l’impianto fotovoltaico è la soluzione migliore per autoprodurre energia e risparmiare sui costi della bolletta. Questo sistema si serve di energia completamente rinnovabile e inesauribile, facendo del solare la fonte di energia più adatta in ambito residenziale. 

A seconda delle esigenze, del budget disponibile e delle caratteristiche del luogo di installazione, esistono diversi tipi di impianti.

Come funziona un impianto fotovoltaico: i componenti

Per capire come funziona un impianto fotovoltaico connesso in rete è importante capire il funzionamento delle sue parti principali:

• • Pannelli fotovoltaici: hanno la funzione di convertire la radiazione solare incidente sui pannelli fotovoltaici in energia elettrica. Tuttavia, questa energia non è immediatamente utilizzabile dall’utente poiché ha una tipologia di tensione non compatibile con quella di alimentazione della rete elettrica domestica. L’energia prodotta verrà quindi convogliata, tramite opportuni cavi, al gruppo di conversione dell’energia, detto comunemente inverter fotovoltaico.
  • Inverter: detto anche gruppo di conversione, ha il compito di trasformare la corrente continua, proveniente dal pannello fotovoltaico, in corrente alternata monofase o trifase, con caratteristiche adatte ai valori della rete domestica. Negli impianti di potenza più bassa, solitamente fino a 10 kWp, l’inverter è unico, mentre in impianti di maggior potenza, o per soluzioni impiantistiche particolari, gli inverter sono diversi. In alcune tipologie di impianti fotovoltaici con energy storage, l’inverter gestisce anche il gruppo batterie.
  • Energy storage: è il sistema di accumulo. Si tratta di un componente aggiuntivo che consente l’immagazzinamento dell’energia elettrica prodotta in eccesso.
  • Cavi e dispositivi per la misurazione: subito a valle del gruppo di conversione dell’energia, troviamo il contatore dell’energia elettrica prodotta, che contabilizza i kWh prodotti dall’impianto fotovoltaico.

Attraverso un sistema di cavi e quadri elettrici si convoglia l’energia elettrica prodotta all’impianto dell’utilizzatore e, nel caso di impianti grid connected, alla rete pubblica che riceverà l’eventuale produzione in esubero.

In quest’ultimo caso, interfacciato con la rete, ci sarà un contatore bidirezionale, cioè capace di contabilizzare l’energia assorbita dalla rete pubblica e quella ceduta alla rete stessa, mediante il servizio scambio sul posto.

Il servizio scambio sul posto

Il servizio di scambio sul posto è una particolare forma di autoconsumo che consente di compensare l’energia elettrica prodotta e immessa in rete, in un momento in cui la produzione dei pannelli eccede i consumi domestici, con quella prelevata e consumata dalla rete, in un momento in cui i consumi domestici superano la produzione dei pannelli. 

Lo scambio sul posto e i conguagli economici sono gestiti da GSE S.p.a. (Gestore Servizi Energetici), una società controllata dal Ministero dell’Economia e delle Finanze e attiva nella promozione e incentivazione dell’energia rinnovabile in Italia.

Questo significa che tutta l’energia che non viene utilizzata dai proprietari dell’impianto può essere venduta, generando guadagni immediati e, quindi, riducendo significativamente i costi della bolletta. Ma questo è solo uno dei vantaggi degli impianti fotovoltaici.

Tipologie di impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici possono essere connessi alla rete elettrica nazionale, cioè sono capaci di immettere energia sulla rete quando la produzione supera i consumi domestici, oppure essere isolati dalla rete, quindi, in questo caso, l’utente non ha un contratto di fornitura di energia elettrica alla rete nazionale.

A seconda che l'impianto fotovoltaico sia connesso o meno alla rete nazionale, possiamo distinguere:

• Gli impianti fotovoltaici in isola o off-grid: sono impianti non connessi alla rete e quindi dotati di sistemi di accumulo. Solitamente troviamo questo tipo di impianti in luoghi isolati dove non è presente la rete elettrica nazionale.
• Gli impianti fotovoltaici in rete o grid connected: questi impianti sono connessi alla rete elettrica di distribuzione nazionale e all’impianto elettrico dell’immobile in cui sono stati installati. All’interno di questa categoria di impianti possiamo distinguere due sottocategorie: con accumulo e senza accumulo dell’energia elettrica prodotta in eccedenza. In base a
  • L’impianto fotovoltaico con accumulo, cioè dotato di energy storage, immagazzina l’energia elettrica prodotta in eccedenza, per renderla disponibile nelle ore in cui l’energia fotovoltaica prodotta non è sufficiente o assente, ad esempio durante le ore notturne o nelle giornate di pioggia. La presenza dell’energy storage massimizza l’autoconsumo, cioè l’energia prodotta che viene utilizzata dallo stesso immobile in cui è stato installato l’impianto, ma allo stesso tempo causa un costo maggiore di realizzazione dell’impianto fotovoltaico. 
  • Nell’impianto fotovoltaico senza accumulo, invece, l’energia non auto consumata va immessa direttamente in rete e viene remunerata secondo una serie di contratti che dipendono dalla finalità per cui è stato realizzato l’impianto.

I vantaggi di un impianto fotovoltaico

I vantaggi del fotovoltaico sono innumerevoli; infatti questa soluzione è allo stesso tempo rispettosa dell’ambiente e consente di ridurre i costi energetici. I principali vantaggi sono: 

• • Risparmio sulla bolletta elettrica, che sarà maggiore se la casa sfrutta l’energia elettrica anche per il riscaldamento e la produzione di ACS (Acqua Calda Sanitaria);
  • Emissioni zero perché si sfrutta come fonte primaria l’energia solare che azzera le emissioni di CO₂; 
  • Costi di manutenzione contenuti: un impianto fotovoltaico non richiede una manutenzione frequente, è sufficiente tenere puliti i pannelli, per massimizzare la produzione di energia elettrica. 

Tra le diverse fonti rinnovabili, l’energia solare rimane comunque una delle fonti di energia pulita più accessibile a tutti, che consente a ciascuno di fare la propria parte nella lotta al cambiamento climatico.

Quanto costa un impianto fotovoltaico?

Il prezzo di un impianto fotovoltaico dipende da diversi fattori, ad esempio dal numero di pannelli fotovoltaici da installare e dalla tipologia di impianto.

Il costo medio si aggira intorno ai 12.000 euro. Un pannello costa 1.500 euro/kW (iva al 10% esclusa). Se si considera un impianto fotovoltaico da 3kW, la spesa è quindi di circa 4.500 euro.

A questo importo è da aggiungere il costo legato all’acquisto dell’inverter (circa 1.500 euro) e quello per l’installazione dei pannelli (intorno ai 2.500 euro). Sono infine da conteggiare altri 2.500 euro circa per l’acquisto dei materiali (ad esempio cavi e supporti) necessari per installare l’impianto.