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Fotovoltaico in inverno: funziona veramente?

Il fotovoltaico conviene anche d’inverno. L’energia prodotta da un impianto dipende, infatti, dalla luce del sole e non dall’intensità del suo calore

Molti credono (erroneamente) che il fotovoltaico sia conveniente solo durante la stagione estiva. Non c’è dubbio che il funzionamento del fotovoltaico sia correlato alla luce del sole che in estate è più presente che in inverno, ma nonostante ciò, anche in questa stagione è possibile sfruttare al meglio le caratteristiche di un impianto fotovoltaico. Analizziamo come e perché questo periodo può essere sfruttato al meglio.

La resa dei pannelli fotovoltaici durante i mesi invernali è influenzata da diversi fattori come la posizione geografica, eventuali ombreggiamenti, manutenzione, esposizione dei pannelli, ecc. Per calcolare con precisione l’effettivo rendimento dei pannelli fotovoltaici, è opportuno considerare tutti i fattori menzionati.

A tal proposito potrebbe tornarti utile l’utilizzo di un software fotovoltaico che puoi scaricare gratuitamente per valutare le ombre, calcolare l’irraggiamento solare e considerare le varie perdite energetiche.

Impianto fotovoltaico in inverno: come funziona

Sebbene la quantità di energia solare disponibile in inverno sia inferiore rispetto ai mesi estivi, un impianto fotovoltaico può comunque risultare vantaggioso anche durante la stagione invernale. Questo perché l’energia prodotta dipende dalla luce del Sole, non dall’intensità del suo calore.

Durante questo periodo dell’anno l’impianto produce in misura minore perché ci sono meno ore di luce solare e la frequenza di giornate nuvolose o piovose è maggiore.

È importante notare che temperature troppo elevate possono ridurre l’efficienza dell’impianto. I moduli fotovoltaici funzionano al meglio quando la temperatura è inferiore ai 25°C. Le giornate invernali limpide e con basse temperature rappresentano infatti le condizioni ideali per il massimo rendimento di un impianto fotovoltaico.

Al contrario, il calore eccessivo può ridurre l’efficienza delle celle fotovoltaiche a causa del surriscaldamento, causando una diminuzione della potenza generata. Pertanto, il freddo non è un nemico del fotovoltaico. Con le giuste condizioni, l’impianto può rendere addirittura meglio che in estate.

Quanto produce un impianto fotovoltaico in inverno?

I pannelli fotovoltaici necessitano di condizioni ottimali per garantire la massima efficienza energetica. In particolare, i moduli richiedono una temperatura esterna moderata, un buon irraggiamento solare durante la giornata e una bassa nuvolosità per operare al meglio. Durante l’inverno, il rendimento dell’impianto può diminuire al 10-30% della sua capacità produttiva, a seconda del tipo di moduli installati.

I pannelli fotovoltaici di ultima generazione sono progettati per mantenere una produzione elevata di energia elettrica anche in condizioni di cielo nuvoloso, grazie a celle fotovoltaiche altamente sensibili.

Considerando una resa invernale del 10-30% rispetto alla capacità nominale, con moduli aventi una potenza di 300-400 Wp, la produzione può scendere a 30-120 Wp. Per ottimizzare l’efficienza dell’impianto in inverno, è consigliabile installare un sistema di accumulo fotovoltaico, ovvero batterie per immagazzinare l’energia elettrica in eccesso prodotta nelle giornate di sole, così da compensare il calo di rendimento nei giorni di pioggia, particolarmente nuvolosi o durante le tempeste di neve.

Secondo le rilevazioni ENEA in una giornata tipo di novembre, un impianto fotovoltaico domestico standard da 4,5 kW riesce ad assicurare la massima potenza elettrica di progetto tra le ore 11 e le 14, mentre dopo le 16:30 non produce energia. Inoltre, è emerso che alle ore 12 il sistema di accumulo dell’energia prodotta è già completamente carico, per cui sarebbe opportuno, da quel momento in poi, consumare tutta l’energia elettrica prodotta.

Quanto produce un impianto fotovoltaico da 6 kw in inverno?

Un impianto fotovoltaico da 6 kW produce meno energia durante l’inverno rispetto alle altre stagioni. Con una resa media annuale di 8.000 kWh, ovvero circa 21,9 kWh al giorno, la produzione invernale può scendere a circa 2,2-6,5 kWh al giorno. Pertanto, nei tre mesi invernali si può stimare una produzione totale di circa 198-585 kWh, mentre nei tre mesi di massima efficienza si potrebbe raggiungere una produzione di 1.971 kWh.

Come migliorare la resa dell’impianto fotovoltaico in inverno

Vi sono diverse strategie che possono aumentare l’efficienza degli impianti fotovoltaici anche nei mesi più freddi. Se ottimizzati e correttamente posizionati, questi impianti possono mantenere una produzione energetica significativa anche durante l’inverno. Vediamo i principali metodi per migliorare la resa:

  • pulizia periodica dei pannelli solari: la pulizia dei pannelli fotovoltaici è essenziale per garantire che la luce solare raggiunga efficacemente le celle. Durante l’inverno, l’accumulo di sporco, polvere o neve può ridurre l’efficienza del sistema. Le piogge invernali possono anche contribuire alla pulizia naturale dei pannelli, risultando utili per mantenere l’efficienza dell’impianto;
  • installazione di sistemi di accumulo: l’installazione di sistemi di accumulo, come batterie o altre soluzioni di stoccaggio energetico, consente di immagazzinare l’energia prodotta durante le ore di luce solare per utilizzarla quando la produzione diretta è limitata. Questa strategia è particolarmente efficace quando le giornate sono più corte e durante le ore notturne;
  • ottimizzazione dell’angolo di esposizione del pannello: l’angolo di esposizione dei pannelli solari è fondamentale per massimizzare l’assorbimento della luce solare. Durante l’inverno, regolare l’angolo dei pannelli può aiutare a catturare più efficacemente la luce solare disponibile, compensando la minore altezza del sole nel cielo e contribuendo a mantenere una resa più consistente durante l’anno;
  • installazione di ottimizzatori fotovoltaici: l’utilizzo di ottimizzatori fotovoltaici può migliorare significativamente la resa dell’impianto durante l’inverno. Questi dispositivi svolgono un ruolo importante nel regolare con precisione il cosiddetto punto di massima potenza per ogni singolo modulo o per ogni gruppo di pannelli collegati in una stringa. Questo processo assicura che ciascun pannello solare operi al suo picco di efficienza, indipendentemente dalle condizioni ambientali o operative a cui potrebbe essere esposto. Nella progettazione di impianti fotovoltaici con ottimizzatori, il software fotovoltaico consente di scegliere la tipologia di ottimizzatore di stringa tipo SolarEdge sia per singolo modulo che per due moduli e di configurare in maniera automatica le stringhe di ottimizzatori per ogni inverter.

Fotovoltaico in inverno secondo l’ENEA

Massimizzare l’efficienza degli impianti fotovoltaici installati sui tetti delle abitazioni anche durante l’inverno è l’obiettivo dei 12 consigli forniti dall’ENEA. Questi suggerimenti sono rivolti sia agli utenti dei più di un milione di impianti domestici, che rappresentano l’82,5% dei circa 1,23 milioni di impianti operativi in Italia nel 2022, sia a coloro che stanno pianificando di installare un impianto per la prima volta.

Nello specifico, L’ENEA offre una serie di suggerimenti utili per migliorare l’efficienza di un impianto fotovoltaico nei mesi invernali:

  • far progettare l’impianto: determinare i componenti e la potenza necessaria in funzione dei carichi e delle esigenze degli utenti, consente di ridurre sovradimensionamenti e di contenere i costi di investimento e manutenzione;
  • massimizzare l’orientamento e l’inclinazione: l’esposizione ideale è verso Sud; la producibilità diminuisce di circa il 3% se l’orientamento è di 45° Sud-Est o Sud-Ovest e diminuisce fino al 25% per angoli maggiori;
  • evitare le ombre: le ombre proiettate sui moduli fotovoltaici dagli edifici e dagli alberi riducono l’area irraggiata, modificano il comportamento delle celle e diminuiscono di conseguenza la produzione. Per evitare che i pannelli si facciano ombra tra loro è necessaria una distanza minima di circa 5 metri tra ogni fila;
  • dimensionare adeguatamente il sistema di accumulo: considerare l’installazione di un sistema di accumulo dell’energia, come batterie di accumulo, per immagazzinare l’energia prodotta durante le ore di luce solare e utilizzarla quando è necessario;
  • integrare con pompe di calore: integrare l’impianto fotovoltaico con una pompa di calore per il riscaldamento, sfruttando l’energia solare per migliorare l’efficienza energetica dell’abitazione;
  • posizionare inverter e ottimizzatori: assicurarsi che gli inverter e gli ottimizzatori siano correttamente posizionati e ben ventilati per garantire un funzionamento ottimale e una lunga durata;
  • modificare le abitudini di consumo: adottare abitudini di consumo energetico più efficienti, come l’utilizzo di elettrodomestici ad alta efficienza e la riduzione dei consumi durante le ore di picco;
  • utilizzare la domotica: implementare sistemi domotici per gestire in modo intelligente l’energia prodotta e consumata, ottimizzandone l’uso in base alle esigenze dell’utente e alle condizioni meteorologiche;
  • monitorare i consumi: monitorare costantemente i consumi energetici per individuare sprechi;
  • fare una regolare manutenzione: almeno un intervento all’anno di manutenzione ordinaria e pulizia, effettuata da personale qualificato e nel rispetto delle norme di sicurezza. La mancata pulizia dei moduli può ridurre fino al 10% l’efficienza del fotovoltaico;
  • aderire alle comunità energetiche: valutare la partecipazione a comunità energetiche per condividere e ottimizzare l’energia prodotta con altri utenti della zona.

 

 

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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