Rendimento dei pannelli fotovoltaici: cosa sapere
Esistono molteplici fattori che determinano la resa di un impianto fotovoltaico, da quelli legati alla struttura del sistema stesso a ragioni di carattere esterno. Se sui primi è possibile intervenire, i fattori esterni sono più difficili da controllare.
Il rendimento dei pannelli fotovoltaici: cosa è e come si calcola
Prima di addentrarsi in questa tematica, è opportuno chiarire un concetto base: cosa si intende per rendimento di un impianto fotovoltaico?
Si tratta di un valore che indica la percentuale di energia solare che l’impianto è in grado di convertire in elettricità rispetto a quella totale giunta sulla superficie del pannello stesso. In altre parole, è il rapporto tra watt erogati e la superficie occupata dai moduli fotovoltaici. Questo dato è utile per valutare l’investimento fatto (o in progetto) oppure per sapere se il sistema già installato sta funzionando correttamente.
Il rendimento dei moduli fotovoltaici si ottiene applicando questa formula:
R = (potenza impianto / Superficie occupata / 1.000) x 100
L’applicazione della formula, unita alla consulenza di un esperto, è alla base del corretto dimensionamento di un impianto fotovoltaico, affinché il sistema possa risultare efficiente e capace di generare benefici economici e ambientali, sia per un privato che per l’intera società.
Rendimento di un sistema fotovoltaico: da quali fattori dipende?
Per valutare la resa dei pannelli fotovoltaici è necessario prendere in considerazione molteplici elementi, che possono essere suddivisi in due macrocategorie: fattori interni ed esterni.
I fattori “interni”: qualità, età e dimensioni dell’impianto fotovoltaico
Il rendimento fotovoltaico può dipendere dalla qualità e dalle condizioni dei singoli componenti del sistema. Per esempio, un inverter mal funzionante può provocare perdite di energia elettrica sino all’8%, mentre l’invecchiamento dell’impianto può causare un calo produttivo annuale per un valore medio compreso tra lo 0,5% e lo 0,8%. Un’altra causa di prestazioni insufficienti potrebbe essere un errato dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, non in grado di coprire il fabbisogno energetico totale dell’abitazione. Il calcolo delle dimensioni e della quantità dei moduli fotovoltaici è piuttosto complesso perché, oltre a prendere in considerazione il fabbisogno energetico annuo dell’edificio, deve tenere conto di altri fattori “esterni” che possono influire sulla produttività del sistema.
I fattori “esterni”: irraggiamento, inclinazione e orientamento
L’elemento fondamentale e imprescindibile per il funzionamento e il conseguente rendimento di un impianto fotovoltaico è l’irraggiamento, ovvero, la quantità di raggi UV che colpiscono in un secondo una superficie pari ad un metro quadrato. Questo valore varia in continuazione in base al ciclo delle stagioni, all’inclinazione dell’asse terrestre, alla latitudine, all’ora, alle condizioni metereologiche e livello di inquinamento.
L’orientamento e l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici sono una naturale conseguenza dei fattori appena esposti e rappresentano elementi importanti che influiscono sul buon funzionamento dell’impianto.
L’orientamento migliore è quello a Sud, ma sono ammessi ugualmente Sud-Est e Sud-Ovest, anche se con possibili cali di produttività. Mentre per i pannelli orientati a Nord il calo di produzione energetica può arrivare sino al 50%. Anche le aree d’ombra incidono negativamente sul funzionamento delle celle fotovoltaiche. A ciò si sommano la presenza di polvere sui pannelli e temperature troppo alte o troppo basse (la temperatura ottimale per il buon funzionamento del sistema fotovoltaico è compresa tra i 20 e i 25 gradi).
Sistemi di accumulo: la soluzione vincente
Essere consapevoli di tutte le variabili che influiscono sul funzionamento dei pannelli fotovoltaici è un ottimo punto di partenza per ottimizzarne il rendimento. Tuttavia, se per quanto riguarda i fattori interni è possibile intervenire in maniera definitiva, su quelli esterni non si può avere il controllo totale.
Utilizzare una fonte di energia rinnovabile come il sole, infatti, è una grande opportunità, ma allo stesso tempo ci si trova a fare i conti con la sua naturale intermittenza e non programmabilità, una caratteristica comune a tutte le fonti di energia rinnovabili come vento e acqua.
Ciò vuol dire che bisogna trovare delle soluzioni che consentano di sfruttare al meglio l’energia elettrica prodotta durante le ore di luce, accumulandola per poi utilizzarla nei momenti in cui il sistema fotovoltaico non produce energia – come la sera.
La soluzione consiste nell’installazione di sistemi di accumulo (o di storage) – ovvero dei sistemi basati sull'uso di batterie e collegati all’impianto fotovoltaico, che immagazzinano l’energia in surplus autoprodotta dai pannelli fotovoltaici durante le ore del giorno per soddisfare il fabbisogno e favorire l’indipendenza energetica.
sonnenBatterie: sistema di accumulo evoluto
Se un impianto fotovoltaico riesce a coprire circa il 35% del fabbisogno energetico dell’abitazione, l’integrazione con un sistema di storage consente di migliorare questo dato, permettendo di raggiungere un grado di autonomia energetica del 75%. Ma non tutte le batterie sono uguali.
I sistemi di accumulo sonnen, come sonnenBatterie10 e sonnenBatterie hybrid 5.3, sono dei sistemi di accumulo ad elevato contenuto tecnologico che utilizzano la tecnologia al Litio-Ferro-Fosfato, per garantire la massima sicurezza e lunga durata. Ma sonnenBatterie non si limita ad accumulare energia. Come un “Energy Manager” intelligente, regola e ottimizza in maniera autonoma i consumi all’interno dell’abitazione per offrire sempre la massima efficienza. Inoltre, è smart home ready, predisposto per essere integrato in una casa high-tech, e monitorabile da remoto attraverso portale o app per tenere sempre sotto controllo tutti i consumi. Un ulteriore vantaggio per il contenimento dei costi energetici.
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