IL FOTOVOLTAICO
DALL’ENERGIA SOLARE, MEDIANTE L’IMPIEGO DELLE CELLE FOTOVOLTAICHE, PUÒ ESSERE PRODOTTA ENERGIA ELETTRICA, SENZA IMPIEGARE COMBUSTIBILE

Produrre energia da fonte solare può rappresentare una nuova opportunità per il mondo agricolo. Con i nuovi strumenti finanziari che incentivano lo sviluppo della tecnologia fotovoltaica, si può produrre e “vendere” energia sfruttando gli spazi marginali di pertinenza dell’azienda agricola ricavandone un beneficio economico. E sufficiente pensare infatti alle potenzialità derivanti dallo sfruttamento di superfici coperte (capannoni, coperture di stalle, ecc...) o di terreni marginali poco vocati agli scopi agricoli dell’azienda, che possono in tal caso trasformarsi in opportunità di reddito per l’agricoltore.

Perché utilizzare il fotovoltaico

Dall’utilizzo del fotovoltaico possono derivare numerosi vantaggi.

1. L’energia da fonte solare è RINNOVABILE, INESAURIBILE e PULITA!
   Gli impianti fotovoltaici, in fase di esercizio, non emettono rumori, odori o gas inquinanti in atmosfera. Rispetto all’energia prodotta da fonti fossili si evita l’emissione di 0,53 kg di anidride carbonica ogni kWh prodotto da fonte fotovoltaica.
2. Gli impianti fotovoltaici possono essere installati su SPAZI MARGINALI
   L’installazione può avvenire anche occupando superfici difficilmente destinabili ad altri scopi e che rimarrebbero pertanto inutilizzate. Ne sono un esempio le coperture degli edifici residenziali (tetti piani o a falda) o dl altre strutture (ad esempio parcheggi, pensiline, ecc), oppure terreni non destinabili ad usi specifici (ad esempio aree sottostanti le linee elettriche ad alta tensione).
3. La generazione da fonte fotovoltaica è DIFFUSA sul territorio
   Il fotovoltaico consente di generare energia elettrica laddove questa viene impiegata. Si riducono In tal modo le perdite dovute al trasporto dell’energia. Il fotovoltaico consente inoltre di ridurre i carichi sulla rete (che hanno picchi diurni e soprattutto estivi).
4. Gli impianti fotovoltaici sono AFFIDABILI e DURATURI
   La manutenzione di questi impianti è estremamente ridotta e semplificata ed i costi relativi sono di molto inferiori a quelli che competono alle altre tecnologie di produzione energetica Gli impianti, inoltre, hanno una vita utile anche superiore a 30 anni e le prestazioni rimangono sostanzialmente inalterate anche dopo 20 anni d’attività.

Esempio di applicazione di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica

Cos’è il fotovoltaico?

Un impianto fotovoltaico produce energia elettrica utilizzando l’energia solare, senza impiegare alcun tipo di combustibile. La trasformazione è determinata dall’effetto fotovoltaico”, ossia dalla proprietà di alcuni materiali semiconduttori (tra cui il silicio) che, se opportunamente trattati ed interfacciati, quando esposti alla radiazione solare sono in grado di produrre energia elettrica in corrente continua.

Come può essere utilizzato il fotovoltaico?

A seconda della quantità dell’energia elettrica prodotta, i pannelli fotovoltaici possono avere numerose applicazioni: in particolare, possono essere utilizzati in sistemi di irrigazione, in grandi sistemi di refrigerazione e depurazione delle acque, per la produzione di energia di case isolate, per l’integrazione dell’energia elettrica negli edifici e negli elementi di arredo urbano, e altro ancora.

Come funziona il fotovoltaico?

Il dispositivo elementare capace di operare tale trasformazione è la cella fotovoltaica. La cella, nella sua conformazione tipica, è costituita da una “fetta” sottile di. silicio, “drogata” sui due lati con atomi di boro (una faccia) e con atomi di fosforo (l’altra); ciò crea una differenza di potenziale. Quando la luce del sole colpisce la cella si generano quindi delle cariche elettriche. Se le ‘due facce sono collegate ai morsetti di un utilizzatore si potrà trarre dalla cella una corrente elettrica continua.

La cella fotovoltaica è un dispositivo costituito da due sottili lame sovrapposte di materiale semiconduttore. Il materiale comunemente usato è il silicio, sotto forma di silicio monocristallino o policristallino. La cella fotovoltaica ha generalménte forma quadrata, una superficie compresa tra 100 e 225 cm2 e uno spessore di 0,25 — 0,35 mm.

Gli impianti fotovoltaico possono distinguersi in impianti isolati o connessi in rete.

Un impianto fotovoltaico isolato (stand alone) è costituito da un insieme di pannelli (a loro volta composti da celle), che operano la conversione dell’energia solare in energia elettrica in corrente continua, da un inverter che converte l’energia elettrica in corrente alternata con le caratteristiche necessarie per l’utilizzo, finale, e dall’impianto elettrico che rende disponibile la corrente elettrica alle apparecchiature.

Impianti stand alone, costituiti da
Generatore fotovoltaico: per la trasformazione di energia solare in energia elettrica.
Regolatore di carica: regola la ricarica e la scarica degli accumulatori, interrompe la ricarica ad accumulatore pieno.
Inverter: trasforma la corrente continua proveniente dai moduli in corrente alternata a 220 V se si vogliono utilizzare elettrodomestici comuni.
Accumulatori: forniscono l’energia elettrica quando i moduli non sono in grado di produrne, per mancanza di irraggiamento solare.

Funzionamento di un impianto connesso in rete (grid connected)
Un impianto connesso in rete è un impianto destinato alla fornitura di energia elettrica ad utenze già collegate alla rete elettrica di distribuzione.

Impianto grid connected, costituito da:
Generatore fotovoltaico: per la trasformazione di energia solare in energia elettrica.
Inverter: trasforma la corrente continua proveniente dai moduli in corrente alternata a 220 V, indispensabile per la connessione in rete.
Quadro elettrico: in esso avviene la distribuzione dell’energia.
Rete: allacciamento alla rete pubblica dell’azienda elettrica.

In questa configurazione gli impianti sono stabilmente collegati alla rete con la quale lavorano in regime di scambio: l’energia prodotta dai pannelli nelle ore di luce viene ceduta alla rete mentre l’energia necessaria al funzionamento delle utenze elettriche, in qualunque ora del giorno, viene prelevata dalla rete. La rete, cioè, viene usata esattamente come se fosse una batteria diaccumulo.
Questi impianti richiedono l’installazione di due contatori: il primo contabilizza l’energia immessa in rete dall’utenza mentre il secondo quella prelevata. La delibera dell’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas n. 224 del 2000, che disciplina le condizioni tecnico-economiche per lo scambio sul posto dell’energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici di potenza inferiore a 20 kWp, stabilisce che l’energia elettrica “pagata” al distributore locale sia solo quella effettivamente consumata in più rispetto a quella autoprodotta e ceduta in rete.

Studio effettuato da C.E.T.A. Centro di Ecologia Teorica ed Applicata

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