3)Generalità di calcolo di pannelli solari fotovoltaici

IMPIANTI FOTOVOLTAICI
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
La tecnologia impiantistica
Il collaudo dell’impianto
Le valutazioni economiche
I benefici ambientali
I. De Marco
2
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DEFINIZIONI
CELLA FV
E’ un dispositivo che trasforma direttamente l’energia
solare in energia elettrica. L’efficienza di conversione delle
celle attualmente disponibili sul mercato varia dal 10% al
17% .
E’ in genere di forma quadrata, di superficie pari a circa
100 cm2 e si comporta come una minuscola batteria,
producendo,
nelle
condizioni
di irraggiamento
standard (1000 W/m2) una corrente continua di 3 A, con
una tensione di 0,5 Volt, quindi una potenza di 1,5 Watt di
picco (Wp).
I. De Marco
3
CELLA
FOTOVOLTAICA
SOLE
CRISTALLO DI TIPO
CRISTALLO DI TIPO
n
p
CCEICB/RINNO21.DOC
CCEICB/RINNO51.DOC
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DEFINIZIONI
MODULO FV
Poiché la singola cella fornisce un valore basso di tensione e
di corrente è necessario collegarne un certo numero in serie,
i moduli, per ottenere i parametri richiesti dalle normale
apparecchiature elettriche.
I moduli in commercio attualmente più diffusi ( circa 0,5 m2
di superficie) utilizzano 36 celle collegate in serie, fornendo
così una potenza che va dai 50 ai 140 Watt di picco e
tensione di lavoro di circa 17 Volt in corrente continua.
Il modulo rappresenta
sistema fotovoltaico.
I. De Marco
il componente elementare
del
5
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
10 cm
Cella FV
Corrente = 3 Ampere
Tensione = 0,5 Volt
Potenza di picco = 1,5 Watt
MODULO FV
n° celle = 36 in serie
Potenza di picco = 50 a 140 Watt
Tensione = 17 Volt in corrente continua
I. De Marco
6
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
MODULO FV
DATI DI TARGA
Potenza di picco
Voc
Isc
Vmp
Imp
90 Watt
20,7 V
6,2 A
16,7 V
5,4 A
Dati di targa
Specifiche climatiche 1000 W/m2 e 25°C
I. De Marco
Pp = Max potenza nelle condiz. standard
Voc = Tensione a circuito aperto
Isc = Corrente a circuito aperto
Vmp = Tensione al punto di max potenza
Imp = Corrente al punto di maz potenza
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DEFINIZIONI
• PANNELLO FV
Più moduli collegati in serie o in parallelo formano il
pannello, ovvero una struttura rigida ancorabile al suolo
o ad un edificio.
• STRINGA FV
Un insieme di pannelli, collegati elettricamente in serie
in modo da fornire la tensione richiesta.
• GENERATORE FV
E’ formato da più stringhe collegate in parallelo, per
fornire la potenza richiesta.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
PANNELLO FV
Moduli collegati in serie o in parallelo
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
STRINGA FV
Pannelli collegati in serie per ottenere la tensione voluta
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
GENERATORE FV
Stringhe collegate in parallelo per ottenere la potenza voluta
1a Stringa
I. De Marco
2a Stringa
3a Stringa
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DEFINIZIONI
GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Si classificano in :
Impianti isolati (stand-alone) nei quali l’energia prodotta
alimenta direttamente un carico elettrico e l’eccedenza
viene generalmente accumulata in apposite batterie di
accumulatori.
Impianti connessi alla rete elettrica (grid-connected) nei quali
l’energia viene convertita in c.a. per alimentare il carico
utente e/o immessa in rete, con la quale l’impianto lavora in
regime di interscambio.
I. De Marco
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SISTEMI ISOLATI
IMPIANTO ELETTRICO A
24 V
MODULI
FOTOVOLTAICI
REGOLATORE
DI CARICA
TV
ACCUMULO ELETTROCHIMICO
I. De Marco
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SISTEMA FOTOVOLTAICO
COLLEGATO ALLA RETE
SISTEMA DI CONDIZIONAMENTO
DELLA POTENZA
CONTROLLORE
CC
CA
CONTATORE
I. De Marco
TRASFORMATORE
INVERTITORE
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DEFINIZIONI
kWp = Potenza elettrica di picco dei moduli fotovoltaici in
condizioni di massima insolazione. In realtà tale
potenza è riferita ad un irraggiamento standard di 1
kW/m2 su una superficie orizzontale
e alla
temperatura di 25 °C. Fornita in corrente continua
kW = Potenza elettrica all’uscita dell’inverter e misurata al
contatore. Tale potenza è riferita in corrente alternata
a 220 o 380 Volt.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
La quantità di energia elettrica prodotta da un sistema
fotovoltaico dipende da diversi fattori:
a) Efficienza dei moduli e dimensioni dell’impianto;
b) Radiazione solare incidente;
c) Posizionamento dei moduli (angolo di inclinazione o di
tilt e di orientamento o azimut);
d) Efficienza del BOS (Balance Of System) elettrico;
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
a) Efficienza delle celle e dei moduli hm
E’ definita dal rapporto tra la potenza elettrica
prodotta
e la potenza della radiazione solare
incidente. Entrambe ovviamente cambiano in funzione
delle condizioni di irraggiamento solare.
Come riferimento si usano le condizioni standard di
insolazione cioè :
• Potenza della radiazione incidente = 1000 Watt/m2
• Temperatura del modulo = 25 °C
( valori di hm tra 10% e il 16%)
I. De Marco
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L’ENERGIA ELETTRICA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
a) Efficienza delle celle e dei moduli hm
La potenza elettrica di picco generata in [kWp] sarà :
P = hm x Pstc x A
Essendo:
hm l’efficienza del modulo,
Pstc la potenza radiante in condizioni standard [1000W/m2 ]
A
l’area del modulo [ m2 ]
8 m2 di moduli con efficienza hm = 12,5 % producono quindi
1 kW di picco.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
b) Radiazione solare incidente
Ha un valore variabile in funzione di diversi parametri :
b.1) la distanza e posizione relativa Terra-Sole;
La distanza Terra-Sole influenza la quantità
energia che raggiunge il pianeta.
totale di
L’inclinazione della Terra rispetto al suo piano di
rivoluzione intorno al Sole comporta che i due emisferi
Nord e Sud, abbiano diversi climi e stagioni. Per tale
motivo la latitudine del luogo di installazione è un
parametro fondamentale per la progettazione dei sistemi
FV.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
b.2 l’influenza dell’atmosfera terrestre (assorbimento,
riflessione, rifrazione, ecc.)
La presenza dell’atmosfera comporta una serie di
fenomeni sulla radiazione incidente, tra i quali
l’effetto filtro, che riduce sensibilmente l’intensità
della radiazione al suolo e la frammentazione della
luce nelle sue diverse componenti (diretta, riflessa,
assorbita, ecc).
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
c) Posizionamento dei moduli
La posizione dei moduli rispetto al sole influisce
notevolmente sulla quantità di energia captata e quindi
sulla quantità di energia elettrica prodotta. I parametri
che direttamente influiscono sul fenomeno sono:
• l’ angolo di inclinazione rispetto all’orizzontale (tilt)
• l’ angolo di azimut (orientamento rispetto al Sud)
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
c) Posizionamento dei moduli
Nel nostro emisfero (Nord) l’energia elettrica prodotta
è massima per angolo di tilt uguale circa alla latitudine
locale e orientamento a Sud (azimut = 0).
Variazioni di angolo di tilt ± 15° e di azimut ± 45°
rispetto a Sud non comportano sensibili peggioramenti
delle radiazioni incidenti. Ciò comporta una notevole
flessibilità nell’orientamento dei moduli FV.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’ENERGIA ELETTRICA
PRODOTTA
DA UN SISTEMA FV
d) Efficienza del BOS (Balance Of System) elettrico
L’efficienza complessiva dell’impianto è influenzata dai
componenti
elettrici necessari
al trasferimento
dell’energia prodotta dal modulo FV all’utenza.
Tale rendimento tiene conto delle perdite elettriche
nell’inverter/trasformatore, nelle linee e nei componenti
elettronici e a causa dell’aumento della temperatura dei
moduli.
Valori di hBos accettabili vanno dall’ 75% all’ 80%
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IL COSTO
DI UN SISTEMA FV
I sistemi FV non sono ancora concorrenziali con le tecnologie
tradizionali per la produzione di energia elettrica. Ciò è
dovuto al costo ancora elevato della materia prima e della
lavorazione necessaria per la produzione dei moduli.
Ma anche perché il mercato dell’energia ancora non tiene
conto dei costi reali, ma nascosti, che i combustibili fossili
utilizzati per la produzione elettrica fanno pagare
all’ambiente e all’uomo.
Per motivi di tutela ambientale, ma anche a causa della
grande vulnerabilità dei paesi occidentali, petrolio
dipendenti, c’è da parte dei Governi una grossa spinta alla
diffusione delle tecnologie FV attraverso programmi di
incentivazione
nazionali e internazionali.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IL COSTO
DI UN SISTEMA FV
Il costo di un impianto FV è condizionato principalmente :
• dalla tipologia dell’impianto (isolato o connesso alla rete) ;
• dai materiali costituenti i moduli FV;
• dalla qualità dell’ inverter ;
• dalle batterie di accumulo per i sistemi isolati ;
• dalla struttura di supporto dei moduli .
I. De Marco
25
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IL COSTO
DI UN SISTEMA FV
Distribuzione dei costi di un sistema
FV di piccola taglia connesso alla rete
15%
moduli
10%
15%
I. De Marco
inverter
60%
BOS
installazione
26
IL COSTO
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DI UN SISTEMA FV
Costo dell’impianto
per unità di potenza
installata
€ / kWp
Impianto FV
connesso alla rete
da 7000 a 7500
Impianto FV
isolato
da 8000 a 9000
I. De Marco
27
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Dopo la messa in opera dell’impianto la ditta
installatrice
deve
effettuarne
il
collaudo
verificando che lo stesso risponde alle specifiche
funzionali del progetto.
I. De Marco
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IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Raccomandazioni preliminari
• Evitare il collaudo nelle giornate afose
(umidità, aumento radiazione diffusa)
• Verificare le condizioni di irraggiamento stabili
(assenza di nuvole)
• Evitare il collaudo nelle ore più calde (aumento
della T moduli e decremento del rendimento)
• Allineare il sensore delle radiazioni al piano
dei moduli
I. De Marco
29
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Raccomandazioni preliminari
• Verificare la radiazione di almeno 700 W/m2
• Fare un esame visivo dell’intero sistema
• Verificare la pulizia del piano dei moduli
• Fare più serie di misure e considerare il valor
medio (scartando il valore min e quello max)
• Annotare le misure sulla scheda di collaudo.
I. De Marco
30
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Prima delle verifiche tecnico-funzionali
occorre effettuare un esame visivo di ogni
componente dell’impianto. In particolare :
• I moduli
• I cablaggi
• La marcatura dei cavi elettrici
• I collegamenti di messa a terra
I. De Marco
31
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
1. Verifica della tensione di uscita dal
campo FV
2. Verifica dell’isolamento
3. Verifica della potenza (lato campo FV in
cc e lato inverter in ca)
I. De Marco
32
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
1.Verifica della tensione di uscita dal campo
FV
La tensione sarà la somma delle tensioni dei
moduli (in serie).
La misura viene effettuata con inverter spento e
sezionatori aperti.
(Valori di Tensione leggermente più bassi sono dovuti
all’aumento della temperatura dei moduli)
I. De Marco
33
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
2. Verifica dell’isolamento
Occorre verificare che non ci siano dispersioni
corrente verso terra.
La misura viene effettuata
sezionatori aperti.
di
con inverter spento e
Il puntale negativo del tester viene collegato alla massa e
quello positivo prima sul positivo della stringa e poi sul
negativo.
Nelle due misure il valore della resistenza elettrica deve
essere
superiore o uguale a 200Mega ohm.
I. De Marco
34
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
3. Verifica della potenza del sistema
Occorre prima misurare la radiazione solare espressa in
Watt/m2
La misura viene effettuata con il piranometro il cui
segnale elettrico è misurato mV/mV/W/cm2 essendo
mV/W/cm2 la costante dello strumento.
Ad esempio, se misuriamo 10 mVolt e la costante dello
strumento è 14 mVolt/W/cm2 sia avrà una radiazione
solare di 10 x 1000/14 = 714 W/ m2
I. De Marco
35
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
3.1 Verifica della potenza Pcc all’uscita del
campo FV (in corrente continua)
Occorre che la potenza misurata sia superiore all’85%
della potenza di picco e in proporzione alla radiazione
solare misurata rispetto a quella standard (1000
Watt/m2 ). Ossia :
Pcc > 85% Pp Imis /Istandard
Se la potenza di picco dell’impianto è di 700 Watt e la
radiazione solare misurata è di 714 Watt/m2 il valore
misurato deve essere superiore a 85% x700 x 714/1000
I. De Marco
36
ossia di almeno 425 Watt.
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
3.2 Verifica della potenza Pca all’uscita
dell’inverter (in corrente alternata)
Occorre che la potenza misurata sia superiore all’90%
della potenza Pcc (all’uscita del campo FV ) o
analogamente che sia superiore al 75% della potenza di
picco e in proporzione alla radiazione solare misurata
rispetto a quella standard (1000 Watt/m2 ). Ossia :
Pca > 90% Pcc
oppure
Pac > 75% Pp Imis /Istandard
I. De Marco
37
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
3.2 Verifica della potenza Pca all’uscita
dell’inverter (in corrente alternata)
Ossia se la potenza Pcc all’uscita del campo FV
misura 440 Watt la verifica è soddisfatta se
misuriamo almeno 396 Watt all’uscita dell’inverter.
La misura viene effettuata con inverter aperto.
Questa verifica misura le perdite dell’inverter che
non devono essere superiori al 10% (h >=90%)
I. De Marco
38
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
COLLAUDO DI UN IMPIANTO FV
Verifica tecnico-funzionale
Tutti i parametri misurati dovranno essere
necessariamente riportati nelle schede di
collaudo.
I. De Marco
39
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
DATI DI PROGETTO
-DOMANDA DI POTENZA ELETTRICA
Pp
[kWp]
-INSOLAZIONE GIORNALIERA MAX
I
[kWh/m2g]
-INSOLAZIONE GIORN. MEDIA L’ANNO
Im
[
-COSTO UNITARIO DEL SISTEMA
CP [€/kWp]
-COSTO ANNUO DI MANUTENZIONE
Cm
-COSTO COMPLESSIVO ELETTRICITA’
CE [€/kWh]
I. De Marco
“
]
[€/anno]
40
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DATI DI PROGETTO
-VITA TECNOLOGICA DELL’IMPIANTO
v
[anni]
-TASSO INTERESSE DI CALCOLO
i
[%]
Dove: i = R – f –f’ ;
f = inflazione
I. De Marco
R = interesse nominale
f’= deriva
41
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
DATI DI PROGETTO
EFFICIENZE DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO
- EFFICIENZA MODULI FV (ηm = 10 % a 16%)
rapporto tra energia elettrica prodotta in c.c. e la
radiazione solare incidente sul sito
- EFFICIENZA BOS ( ηBos = 75 % a 85%)
tiene conto di tutte le perdite in linea e delle perdite nei
componenti elettrici (inverter, riscaldamento dei moduli)
- SUPERFICIE DEL SISTEMA
S= m2/kWp ( da 8 a 10)
Rappresenta la superficie occupata per kW di picco
prodotto
I. De Marco
42
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
SCHEMA OPERATIVO
I ed Im siano rispettivamente le insolazioni massime e
medie nell’anno della località, espresse in [kWh/m2 giorno].
Se D è la domanda di kWh /giorno richiesta ed heq le ore
al giorno di sole equivalenti medie nell’anno per la località
di ubicazione dell’impianto, la potenza da installare sarà:
Pp = D / heq x hBos
[ kWp]
Il numero dei moduli sarà :
n = Pp / Pm
Dove Pm è la potenza elettrica di ogni singolo modulo
I. De Marco
43
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
LA QUANTITA’ DI ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA
MEDIAMENTE IN UN ANNO SARA’:
QE = Pp x S x Im x g x hm x hBos
[kWh/a]
IL FLUSSO DI CASSA LORDO SARA’:
FCL = QE x CE
[€/a]
Se Cm è il costo percentuale annuo di manutenzione rispetto
al costo dell’impianto INV
IL FLUSSO DI CASSA NETTO SARA’:
FCN = FCL – Cm x INV
I. De Marco
[€/a]
44
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
L’INVESTIMENTO SARA’:
INV = CP x Pp
[€]
IL VAN SARA’:
VAN = FCN x FA – INV
I. De Marco
[€]
45
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ESEMPIO
DOMANDA DI POTENZA ELETTRICA PP = 2 kWp
SUPERFICIE DEI MODULI
S = 8 m2/kWp
INSOLAZIONE IN UNA LOCALITA’ COSTIERA
MERIDIONALE (*):
I = 6,70 kWh/m2 g
VALORE MAX NELL’ANNO
Im = 4,35 kWh/m2 g
VALORE MEDIO NELL’ANNO
(*) Dati reperiti su “Profilo climatico dell’Italia” edito
dall’ENEA ed. 1999
I. De Marco
46
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ESEMPIO
IPOTIZZANDO
UN
COSTO
DELL’IMPIANTO: CP = 7500 €/kWp
UNITARIO
SI AVRA’:
INV = Pp x CP = 15000 €
SE IL COSTO ANNUALE DI MANUTENZIONE E’:
Cm = 0,70% INV
SI AVRA’:
Cm = 105 €/anno
I. De Marco
47
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IPOTIZZIAMO UN COSTO MEDIO ELETTRICO DI
CE = 0,18 €/kWh
LA PRODUZIONE ELETTRICA FV IN UN ANNO SARA’:
QE = Pp x S x Im x g x hm x hBos
ossia:
QE = 2 x 8 x 4,35 x 365 x 0,125 x 0,78 = 2477 kWh/anno
Ossia per una potenza installata di 2 kWp si produrrebbero :
EE = 2477 kWh netti
I. De Marco
48
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
IL FLUSSO DI CASSA LORDO SARA’:
FCL = QE x CE = 2477 x 0,18 = 446 [€/anno]
Se Cm è il costo percentuale annuo di manutenzione
rispetto al costo dell’impianto
IL FLUSSO DI CASSA NETTO SARA’:
FCN = FCL – Cm x INV =
= 446 – 0,7% x 15000 = 341 [€/anno]
I. De Marco
49
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
IPOTIZZANDO UNA VITA DEL SISTEMA DI 25 ANNI
CON UN TASSO D’INTERESSE DI CALCOLO i = 5%
( i = R – f – f’ = 9 – 3 – 1 = 5% )
SI TROVA (FA)5.25 = 14,094
IL VALORE ATTUALE NETTO SARA’:
VAN = FCN x (FA)5.25 – INV = - 10194 €
I. De Marco
50
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
IN QUESTE CONDIZIONI, COME SI VEDE
L’INVESTIMENTO SAREBBE UN PESSIMO AFFARE.
PER
TALE
MOTIVO
QUESTA
SPECIFICA
TECNOLOGIA E’ STATA DA ANNI SOVVENZIONATA
CON CONTRIBUTI A FONDO PERDUTO RILEVANTI,
CIOE’ FINO AL 75% DELL’INVESTIMENTO.
In queste condizioni, mettendo a proprio carico solo un
quarto dell’onere complessivo si avrebbe.
VAN = FCN x (FA)5.25 – INV = 1056 €
I. De Marco
51
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
IL TEMPO DI RITORNO SEMPLICE O PAY-BACK
DELL’INVESTIMENTO SARA’
TR = INV / FC = 3750 / 341 = 11,0 ANNI
MENTRE IL TEMPO DI RITORNO ATTUALIZZATO
T.R.A. (parametro più corretto!) SARA’ POCO PIU’ DI 16
ANNI.
I. De Marco
52
ANALISI DI CONVENIENZA
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
VALUTIAMO IL COSTO DEL KILOWATTORA
PRODOTTO
DA
FONTE
FOTOVOLTAICA
CONSIDERANDO L’INVESTIMENTO CON O SENZA
CONTRIBUTI.
Costo del kWh = ( INV/FA + Cm) / QE
Senza contributi
Con contributi
C = (15000/14,094 + 0,7% 15000)/2477
= 0,47 €/kWh
C = (3750/14,094 + 0,7% 15000)/2477
= 0,15 €/kWh
Quest’ultimo valore é di poco inferiore a quello medio praticato dalle
attuali tariffe del fornitore elettrico.
I. De Marco
53
IMPIANTI
FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
COME SI VEDE, NEL MIGLORE DEI CASI, CIOE’
CONSIDERANDO LOCALITA’ BEN INSOLATE E
TENENDO ANCHE IN CONTO I CONTRIBUTI A
FONDO PERDUTO, LA CONVENIENZA DI
INSTALLARE
I
PANNELLI
FOTOVOLTAICI
RISULTA QUANTO MENO DISCUTIBILE, A MENO
CHE NON ESISTANO ALTRE SPECIFICHE
CONDIZIONI
CHE
RENDONO
QUESTA
TECNOLOGIA VINCENTE RISPETTO AD ALTRE.
I. De Marco
54
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
ANALISI DI CONVENIENZA
E’ TUTTAVIA DA TENER PRESENTE LE VARIABILI IN
GIOCO:
•COSTO DELL’ENERGIA ELETTRICA :
TENDENZIALMENTE
CRESCENTE
• COSTO DEI PANNELLI FV:
TENDENZIALMENTE DECRESCENTE
• EFFICIENZA DEL SISTEMA FV : CRESCENTE
SONO PERTANTO IPOTIZZABILI NEI PROSSIMI ANNI CONDIZIONI
CHE CONCORRERANNO A RENDERE CONVENIENTE L’USO DI
QUESTA TECNOLOGIA.
I. De Marco
55
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
BENEFICI AMBIENTALI
L’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico comporta un
evidente vantaggio ambientale, poiché sostituisce l’energia
che altrimenti andrebbe acquistata alla rete elettrica
nazionale.
Infatti il fornitore elettrico (ENEL, EDISON, e altri)
produce energia elettrica con un parco di centrali
eterogeneo:
termoelettriche,
idroelettriche,
geotermoelettriche, eoliche, fotovoltaiche, ecc.
Per produrre 1 kWh elettrico si spendono circa 2,56
kWh (o 2200 kcal) sotto forma di combustibile fossile
(rendimento medio delle centrali del 39%) e di
conseguenza vengono emessi nell’aria circa 0,53 kg di
I. De Marco
CO2
56
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
BENEFICI AMBIENTALI
Quantifichiamo l’impatto che tale sostituzione ha
sull’ambiente in termini di minor produzione di CO2
in aria.
Consideriamo ad esempio l’impianto FV sul quale
sono state fatte le analisi economiche .
Dati : Potenza = 2 kWp
Energia elettrica prodotta = 2477 kWh/anno
Calcoliamo le emissioni di CO2 evitate in un anno per
ogni kWp FV installato
I. De Marco
57
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Energia elettrica
prodotta in un anno
[kWh/kWp]
Fattore del mix
elettrico
[Kg CO2 / kWh ]
Emissioni evitate in
un anno
[Kg CO2 / kWp ]
I. De Marco
BENEFICI AMBIENTALI
1239
0,53
656
58
IMPIANTI FOTOVOLTAICI
BENEFICI AMBIENTALI
Se la vita dell’impianto FV è stimata di circa 25
anni le emissioni di CO2 evitate saranno:
25 x 656 = 16400
Kg CO2 / kWp
cioè oltre 16 ton per ogni kWp FV installato
e ……… funzionante!
I. De Marco
59