Divisione Energie Rinnovabili

IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Una delle prerogative della SIDET è sempre stata la ricerca di soluzioni d’avanguardia tecnologicamente avanzate.
Nel corso degli anni oltre ad affermarsi sino a diventare un riferimento nel settore dell’elettromeccanica industriale ha sviluppato una notevole capacità progettuale e realizzativa di piccoli e grandi impianti fotovoltaici, vedendola direttamente interessata anche in grandi convegni nazionali atti allo scambio di esperienza e soluzioni impiantistiche con aziende produttrici di componenti fotovoltaici di primaria importanza mondiale.
Grazie al continuo studio e lavoro svolto in questi anni la SIDET progetta e realizza impianti fotovoltaici rispettando tutte le normative vigenti.

Ma cos’è il sistema solare fotovoltaico?
Un sistema solare fotovoltaico è un impianto in grado di trasformare direttamente ed istantaneamente l’energia solare in energia elettrica senza l’uso di alcun combustibile.
Esso sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.
L’impianto fotovoltaico è l’insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che captano l’energia solare, la trasformano in energia elettrica, sino a renderla disponibile all’utilizzazione da parte dell’utenza. 

Le tipologie impiantistiche sono essenzialmente due:

• Impianti isolati (stand alone);
• Impianti connessi ad una rete elettrica di distribuzione (grid-connected).

Impianti isolati (stand alone)
In questi impianti l’energia generata alimenta direttamente il carico elettrico. Quella in eccesso viene accumulata nelle batterie che la rendono disponibile nei periodi in cui il generatore fotovoltaico non è in condizioni di fornirla.
Questi impianti rappresentano la soluzione più idonea a soddisfare utenze isolate che possono essere convenientemente equipaggiate con apparecchi utilizzatori che funzionano in corrente continua.

Un semplice impianto fotovoltaico isolato è composto dai seguenti componenti:
 

1. Cella solare: per la trasformazione di energia solare in energia elettrica. Per ricavare più potenza vengono collegate tra loro diverse celle.
2. Regolatore di carica: è un apparecchio elettronico che regola la carica e la scarica degli accumulatori. Uno dei suoi compiti è di interrompere la ricarica ad accumulatore pieno.
3. Accumulatori: sono i magazzini di energia di un impianto fotovoltaico. Essi forniscono l’energia elettrica quando i moduli non sono in grado di produrne, per mancanza di irradiamento solare.
4. Inverter: (o convertitore) trasforma la corrente continua proveniente dai moduli e/o dagli accumulatori in corrente alternata convenzionale a 230V. Se l’apparecchio da alimentare necessita di corrente continua si può fare a meno di questo componente.
5. Utenze: apparecchi alimentati dall’impianto fotovoltaico.

Spesso vengono impiegati anche degli impianti composti. Per esempio impianti fotovoltaici in combinazione con gruppi elettrogeni a motore Diesel. In questo caso l’impianto fotovoltaico fornisce la potenza base utilizzata di solito.

Per consumi elevati di breve durata (o in caso di emergenza) viene utilizzato il gruppo elettrogeno.

Impianti connessi con una rete elettrica
In questi impianti l’energia viene convertita direttamente in corrente alternata che può alimentare le normali utenze oppure essere immessa nella rete, con la quale lavora in regime di interscambio. In quest’ultimo caso, presso l’utente sono installati due contatori:
Uno che contabilizza l’energia elettrica fornita dall’impianto fotovoltaico alla rete ed uno che contabilizza l’energia elettrica che l’utente  preleva dalla rete.
Nell’ipotesi in cui le due tariffe coincidono, l’utente paga all’ente erogatore dell’energia  elettrica solo la differenza tra l’energia consumata, prelevata dalla rete, e quella fornita alla rete.
Un’ impianto fotovoltaico a immissione in rete è principalmente composto dai seguenti componenti:

1. Cella solare: per la trasformazione di energia solare in energia elettrica. Per ricavare più potenza vengono collegate tra loro diverse celle.
2. Inverter: (o convertitore): trasforma la corrente continua proveniente dai moduli in corrente alternata convenzionale a 230V di tensione. Questo adattatore è assolutamente necessario per il corretto funzionamento delle utenze collegate e per l’alimentazione della rete.
3. Quadro elettrico: in esso avviene la distribuzione dell’energia. In caso di consumi elevati o in assenza di alimentazione da parte dei moduli fotovoltaici la corrente viene prelevata dalla rete pubblica. In caso contrario l’energia fotovoltaica eccedente viene di nuovo immessa in rete. Inoltre esso misura la quantità di energia fornita dall’impianto fotovoltaico alla rete.
4. Rete: allacciamento alla rete pubblica dell’azienda elettrica.
5. Utenze: apparecchi alimentati dall’impianto fotovoltaico.

Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete rappresentano, dal punto di vista applicativo, la soluzione ideale in quanto tutta l’energia generata dall’impianto viene comunque utilizzata: o direttamente dall’utente o immessa nella rete elettrica che costituisce quindi un sistema di accumulo infinito.
La mancanza di un sistema di accumulo locale consente inoltre di ridurre sia i costi iniziale sia quelli di esercizio (le batterie di accumulo dopo un certo numero di anni devono infatti essere sostituite).
Per comprendere meglio la logica con la quale funzionano gli impianti fotovoltaici connessi alla rete è utile fare riferimento al grafico che riporta il bilancio energetico fotovoltaico per una tipica utenza residenziale.
Le barre verticali gialle rappresentano le quote di energia elettrica fornita dall’impianto fotovoltaico. Tale energia è proporzionale alla radiazione solare incidente e quindi segue un andamento con valori massimi nelle ore centrali della giornata.
Le barre rosse invece rappresentano le quote di energia elettrica richiesta dall’ utenza presa come esempio.
L’andamento dei consumi elettrici, pur essendo indicativo, evidenzia comunque una richiesta di energia  elettrica concentrata nelle ore serali in cui l’impianto fotovoltaico non è in grado di erogare energia