Energia fotovoltaica: cos’è, come funziona e vantaggi

Energia fotovoltaica significa letteralmente elettricità prodotta dalla luce. Essa rappresenta una delle principali fonti di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e gli impianti deputati alla sua produzione sono comunemente noti come impianti fotovoltaici.

Il corretto posizionamento dei pannelli gioca un ruolo fondamentale per massimizzare l’efficienza di un impianto fotovoltaico. Infatti, la produzione di energia elettrica dipende dalla quantità di sole che il pannello riesce a catturare durante il giorno. Quindi sia l’orientamento dei pannelli fotovoltaici che la loro inclinazione sono fattori da considerare quando si installa un impianto fotovoltaico, in quanto influenzeranno le prestazioni complessive dell’impianto stesso.

Per questo potrebbe tornarti utile utilizzare un software per la progettazione di impianti fotovoltaici con cui puoi calcolare la distanza minima di installazione delle file dei pannelli su qualsiasi superficie (orizzontale, verticale o inclinata) e stimare la produzione solare fotovoltaica a partire da dati concreti di irraggiamento solare (disponibili per tante località in Italia e all’estero) prelevati dalle principali banche dati climatiche di riferimento.

Cosa si intende per energia fotovoltaica e come funziona

Per energia fotovoltaica si intende quell’energia che sfrutta i vantaggi della fonte solare attraverso specifiche tecnologie che consentono di trasformarla in elettricità.

Il funzionamento di un impianto fotovoltaico, finalizzato alla produzione di energia elettrica, si basa sulla trasformazione dell’energia proveniente direttamente dal Sole. Tale processo, detto effetto fotovoltaico, avviene all’interno delle celle che costituiscono gli impianti, le quali hanno la capacità di convertire il calore in energia elettrica. Questo è reso possibile grazie ai fotoni che eccitano gli elettroni presenti sulla cella in silicio, inducendoli a fluire e generare così corrente elettrica.

Le celle possono essere costituite da vari materiali, il semiconduttore più utilizzato e performante è il silicio, che può presentarsi come monocristallino o policristallino. Il silicio ha una caratteristica importante: basta un minimo quantitativo di energia affinché gli elettroni di valenza possano essere sfruttati per generare una corrente elettrica.

Le celle monocristalline sono costituite da un unico cristallo, orientato nella stessa direzione. Questa caratteristica consente di sfruttare al meglio l’energia solare che la cella riesce a captare. La colorazione di queste celle è tipicamente nera.

Le celle fotovoltaiche policristalline, invece, sono costituite da cristalli di silicio con orientamento diverso. I moduli solari fotovoltaici composti da tali celle solari sono dotati di un’efficienza inferiore rispetto alle prime in silicio monocristallino, ma riescono a sfruttare in miglior modo il rendimento durante la giornata.

Esistono anche altri tipi di celle fotovoltaiche meno comuni, tra cui quelle a silicio amorfo e quelle realizzate con materiali diversi dal silicio, come tellurio o solfuro di cadmio, arseniuro di gallio, indio-rame-gallio e altri ancora.

Celle fotovoltaiche

Energia solare fotovoltaica: i vantaggi

I vantaggi legati all’energia fotovoltaica sono diversi e superano notevolmente gli svantaggi: dai benefici ambientali a quelli economici, dall’incremento del comfort all’aumento dell’efficienza energetica dell’abitazione.

Dunque, i principali vantaggi sono:

• risparmio sui costi energetici: gli impianti fotovoltaici consentono di avvicinarsi all’indipendenza dalla rete nazionale, riducendo significativamente i costi delle bollette energetiche;
• produzione di energia pulita: l’opportunità di generare elettricità pulita e sostenibile offre benefici ambientali, contribuendo a preservare l’ecosistema senza causare inquinamento;
• aumento dell’autonomia energetica: installando il fotovoltaico è possibile aumentare la propria indipendenza energetica per dipendere meno dalla fornitura esterna e dall’energia elettrica generata attraverso fonti fossili;
• maggiore efficienza energetica: con il fotovoltaico si migliora la classe energetica dell’immobile, infatti l’utilizzo di fonti di energia rinnovabile è uno dei requisiti principali per accedere a una categoria energetica superiore;
• valorizzazione dell’immobile: un immobile dotato di pannelli fotovoltaici acquisisce un valore commerciale superiore, ottimizzando il proprio investimento immobiliare;
• accesso agli incentivi e alle agevolazioni fiscali: l’installazione del fotovoltaico comporta la possibilità di beneficiare di incentivi e agevolazioni statali e locali. Per gestire adeguatamente le pratiche degli incentivi fiscali, puoi utilizzare il software per la gestione dei bonus edilizi che ti consente di gestire in sicurezza le pratiche delle agevolazioni in maniera facile e veloce.

Svantaggi dell’energia fotovoltaica

Gli svantaggi, invece, sono limitati:

• produzione di energia non continua e omogenea: la produzione di energia non è continua e uniforme. In situazioni come durante la notte o in giornate piovose, il sistema può incontrare difficoltà nella produzione di energia elettrica, rendendo talvolta necessario attingere dalla rete;
• adempimenti burocratici: l’installazione di un impianto fotovoltaico richiede una serie di adempimenti burocratici, soprattutto per usufruire delle agevolazioni fiscali come il conto termico;
• ampie aree per l’installazione: per massimizzare l’efficienza, è richiesto il collegamento in serie di un elevato numero di celle fotovoltaiche, comportando l’installazione di numerosi pannelli e l’occupazione di spazi significativi.

In ogni caso, la quantità di energia producibile dipende dall’irraggiamento solare ricevuto e dalle dimensioni dell’impianto. È pertanto fondamentale orientare le celle fotovoltaiche verso il punto che massimizza l’irraggiamento solare, regolando gli angoli di inclinazione per favorire l’esposizione a sud. A tale scopo, si preferiscono terreni piani capaci di assorbire su aree più estese la luce solare.

Ancora una volta, il software per la progettazione di impianti fotovoltaici può ritornarti utile per valutare le ombre, calcolare l’irraggiamento solare e considerare le varie perdite energetiche.

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/energia-fotovoltaica-cos-e-come-funziona-vantaggi/