In cosa consiste un impianto fotovoltaico?
Dati sulle prestazioni del fotovoltaico © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
I componenti più importanti di un sistema fotovoltaico sono le celle solari, che vengono combinate per formare unità più grandi, i moduli solari. Formano l'aspetto di molti tetti di case e di solito sono costituiti da un telaio di alluminio in cui sono incorporate le celle. Una lastra di vetro impedisce che i componenti sensibili si sporchino senza bloccare la luce solare desiderata.
La totalità dei moduli solari interconnessi è anche chiamata generatore solare e genera corrente continua dall'energia solare. È inoltre necessario un inverter per la conversione alla corrente alternata utilizzata nella rete pubblica. Anche se il proprietario di un impianto fotovoltaico desidera utilizzare lui stesso l'elettricità, di solito viene prima immessa nella rete elettrica, dalla quale copre anche il proprio fabbisogno elettrico.
Impianto fotovoltaico - struttura e componenti, Clicca sull'immagine per ingrandirla, © foto: Agenzia per le energie rinnovabili
Un contatore di immissione in rete e un contatore di consumo separato registrano la quantità di elettricità che è passata. Se viene immessa più elettricità di quella consumata, il proprietario dell'immobile riceve una remunerazione per l'elettricità in eccesso dal suo fornitore di energia. Tuttavia, è anche possibile immettere l'elettricità direttamente nella rete domestica e trasferire solo l'elettricità in eccesso alla rete elettrica pubblica.
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Il silicio è l'elemento semiconduttore di scelta per i tipi più comuni di celle solari. Tuttavia, i modelli disponibili sul mercato differiscono notevolmente per struttura ed efficienza. Le più comuni sono le celle solari monocristalline e policristalline, nonché le celle solari a film sottile.
Struttura di una cella solare
Celle solari monocristalline
I modelli denominati celle solari mono o monocristalline sono caratterizzati da un livello di efficienza relativamente elevato. Sono fabbricati in silicio di elevata purezza utilizzando un processo complesso e sono quindi più costosi di altri tipi di celle solari. Hanno preso il nome dal processo di produzione specifico. Le aste realizzate in silicio di elevata purezza con una struttura cristallina regolare vengono segate in dischi. Caratteristica di questo tipo di cella solare è la superficie strutturata in modo uniforme.
Celle solari policristalline o monocristalline
Celle solari policristalline
Anche le celle solari poli o multicristalline sono realizzate in silicio. L'elemento viene colato in blocchi e segato solo dopo che si è raffreddato. Durante il processo di raffreddamento, si sviluppano diverse forme di cristallo, che garantiscono l'aspetto più leggero di questi moduli solari. La produzione non è costosa come quella delle celle monocristalline, ma l'efficienza è inferiore.
Celle solari policristalline o monocristalline: differenza
Celle solari a film sottile
Le celle solari a film sottile sono prodotte in modo diverso rispetto alle celle solari cristalline. Una sostanza fotoattiva viene vaporizzata su una superficie di supporto, ovvero il modulo è prodotto in un unico pezzo. L'efficienza è notevolmente inferiore rispetto agli altri due tipi di celle solari, ma si hanno risparmi elevati nella produzione. Secondo la Società tedesca per l'energia solare, i moduli a film sottile sono anche più tolleranti all'ombreggiatura e possono fare un uso migliore della luce debole.
Suggerimento: moduli più efficienti o un'area più ampia richiesta: la scelta del tipo di cella ottimale dipende principalmente dall'ambito finanziario e dallo spazio disponibile. Quando prendi la tua decisione, dovresti anche tenere conto della situazione attuale per quanto riguarda l'ammontare dei futuri sussidi FV in discussione, le fluttuazioni dei prezzi delle materie prime e lo stato attuale della ricerca.Inverter e alimentatore di rete
L'inverter converte la corrente continua generata dal generatore solare in corrente alternata usuale nella rete. Di solito fa parte di un dispositivo di immissione in rete (NEG) che regola l'immissione di elettricità nella rete pubblica. In pratica, entrambi i termini sono spesso usati come sinonimi, sebbene un inverter senza un NEG collegato abbia senso solo per soluzioni stand-alone che sono indipendenti dalla rete elettrica, come durante il campeggio. Per quanto riguarda la sua funzione, il NEG è paragonabile alla centralina degli impianti solari termici.
Inverter spiegato
I costi per un NEG dipendono dall'ambito di servizi e funzioni desiderato. I gestori del sistema fotovoltaico devono, tuttavia, presumere che la sua durata di vita è nella maggior parte dei casi notevolmente inferiore a quella del generatore solare. La sostituzione del dispositivo all'interno del ciclo di vita del sistema dovrebbe essere inclusa nella pianificazione, in quanto i costi per tali dispositivi, almeno secondo lo stato nel 2015, ammontano ad almeno 1500 euro.
Una figura chiave importante per gli inverter è la cosiddetta efficienza. Indica quanta energia viene persa quando si converte la corrente continua in corrente alternata o quanta elettricità viene immessa nella rete pubblica. I modelli di punta possono ora raggiungere un'efficienza massima di oltre il 99 percento.
Suggerimento: non tutta l'efficienza è la stessa. Simile alla specifica della potenza del generatore solare nell'unità kWp, questo designa un valore di picco che si applica solo in condizioni molto specifiche, che in realtà non si troverà quasi mai in questa forma. Le informazioni che quantificano la prestazione media su un periodo di tempo più lungo sono più significative. La cosiddetta "efficienza europea" riflette le prestazioni effettive in modo molto più realistico e rende facile confrontare i modelli di produttori diversi.contatore
I contatori incorporati negli alimentatori di solito non funzionano esattamente e non sono adatti per la carica formale di elettricità. È necessario un misuratore dei consumi calibrato che registri la quantità di elettricità prelevata dalla rete pubblica. Inoltre, un altro contatore calibrato monitora quanta parte dell'energia solare autoprodotta è stata immessa nella rete pubblica. Le quantità vengono fatturate separatamente l'una dall'altra, a seconda delle singole condizioni attualmente valide. Quando l'energia solare viene immessa nella rete interna, è necessario un contatore aggiuntivo che misura la potenza totale generata dal sistema fotovoltaico. Questi valori possono essere utilizzati in seguito per calcolare quanta elettricità ha consumato il proprietario stesso e quanta elettricità è stata immessa nella rete pubblica.
I contatori di elettricità fanno parte di un sistema fotovoltaico