| Nozioni di base sugli impianti fotovoltaici |
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In questo articolo:
Che cos’è una " fonte di energia rinnovabile " ? Le fonti di energia convenzionali, come il nucleare o i combustibili fossili (carbone, petrolio e gas), derivano tutte da limitate riserve di materiali che devono essere estratti dal sottosuolo; inoltre sono responsabili dei danni più o meno gravi causati all'ambiente: inquinamento atmosferico, cambiamenti climatici, contaminazioni radioattive.
Ad eccezione dell'energia geotermica, che deriva dal sottosuolo, tutte le altre fonti rinnovabili sono alimentate, direttamente o indirettamente, dal sole, la cui radiazione può essere utilizzata in due modi:
L'effetto fotovoltaico, scoperto per la prima volta intorno al 1860, è una caratteristica fisica dei materiali detti "semiconduttori", il più conosciuto dei quali è il silicio, usato anche nella produzione di componenti elettronici. Quando un raggio luminoso colpisce un sottile strato di tale materiale, i fotoni, le particelle di energia che compongono il raggio, trasferiscono la loro energia agli elettroni del materiale che immediatamente cominciano a muoversi in una direzione particolare creando una corrente elettrica continua; a questa corrente, fatta passare per fili metallici molto sottili, possono essere aggiunte altre correnti fino a raggiungere la potenza necessaria all'uso specifico desiderato. Le celle fotovoltaiche sono usualmente disposte in strati sottili e piani collegati fra loro, oppure possono essere ottenute creando una pellicola sottile uniforme ottenuta distribuendo il materiale polverizzato direttamente su un supporto grazie alle tecnologie del vuoto. Poiché il materiale di cui è costituita una cella fotovoltaica è molto delicato, per sopportare le condizioni climatiche più estreme deve essere protetto sulla parte superiore da un vetro, o da altro materiale trasparente e specificamente trattato. Il dispositivo attualmente più utilizzato consiste di un pannello rettangolare, di pochi millimetri di spessore, con una superficie fra 0,1 e 3 m2, del peso di qualche Kg, con prestazioni differenti a seconda della qualità del materiale semiconduttore utilizzato e della relativa tecnologia di fabbricazione.
La produzione di energia da fonte fotovoltaica ha un impatto sull'ambiente molto basso; la maggior parte di esso è dovuto alla fase di produzione, dove avviene consumo di energia ed uso di prodotti chimici. Per contro durante il funzionamento l'impatto è totalmente nullo. Va inoltre considerato che la maggior parte delle aziende produttrici di componenti fotovoltaici è certificata ISO 14000, quindi impegnata a recuperare e riciclare tutti i propri effluenti sotto attento controllo. Al momento dello smantellamento finale dell'impianto, i materiali di base (alluminio, vetro, silicio, componenti elettronici) possono essere riciclati e riutilizzati. Si può quindi sostenere che la tecnologia fotovoltaica è indubbiamente una delle più ecologiche tra quelle capaci di produrre energia elettrica, anche considerando l’intero ciclo di vita dei componenti.
La tecnologia fotovoltaica offre vantaggi particolari fra le varie sorgenti di energia rinnovabile: Grazie a questi vantaggi, i dispositivi fotovoltaici sono particolarmente adatti ad essere installati nella maggior parte delle costruzioni, per qualsiasi utilizzo (abitazioni, uffici, fabbriche, zone commerciali...).
Nella maggior parte dei casi la produzione elettrica annua di un tetto solare può essere stimata, con un margine d'errore inferiore al 10%, attraverso un breve calcolo che dipende da: La potenza di picco di un tetto solare si esprime in kWp (chilowatt di picco), cioè la potenza teorica massima che il tetto può produrre nelle condizioni standard di insolazione e temperatura. La mappa sottostante mostra la produzione elettrica annua per un tetto solare fotovoltaico da 1 kWp (8-10 mq circa), considerando le migliori condizioni locali d'installazione, con moduli policristallini d'uso corrente. La produzione prevista del tetto solare può anche essere rapportata al consumo elettrico annuo dell'utenza ed essere espressa in percentuale. Per esempio, 8-10 mq in Italia centrale possono coprire il 50% dei consumi di una famiglia.
Moduli: i moduli monocristallini e policristallini, che sono attualmente i più venduti nel mondo, hanno una durata di vita di oltre 35 anni, con una diminuzione delle prestazioni energetiche inferiore al 5/10%. Generalmente la garanzia fornita dai produttori è di 5-10 anni. I moduli amorfi di silicio, che sono meno costosi, hanno una perdita di rendimento del 30% nei primi mesi, per poi stabilizzarsi gradualmente.
CONCLUSIONE Questa guida forse non sarà in grado di rispondere a tutte le vostre domande, ma un numero elevato di persone qualificate sono al vostro servizio per darvi maggiori e specifiche informazioni. |
