Impianto fotovoltaico (con o senza accumulo)

Tecnologie

Cos’è il Fotovoltaico?

Per fotovoltaico si intende una tecnologia in grado di convertire le radiazioni solari in energia elettrica, attraverso dispositivi chiamati celle fotovoltaiche, o celle solari. Nelle celle fotovoltaiche alcuni materiali semiconduttori, come il silicio, modificano le loro caratteristiche elettriche grazie alla radiazione solare, generando movimento di elettroni e, dunque, elettricità.

Un impianto fotovoltaico sfrutta il principio fotovoltaico per produrre energia elettrica ed è costituito da:

il pannello fotovoltaico, o modulo: composto da celle fotovoltaiche al silicio che convertono l’energia solare in energia elettrica. Può essere monocristallino (ormai è in assoluto il più diffuso), policristallino o amorfo (poco usato per la scarsa efficienza);
l’inverter: è un dispositivo che converte l’energia continua prodotta dal pannello in energia alternata, utilizzabile dagli apparecchi elettrici;
un contatore dell’elettricità prodotta, utile a monitorare l’impianto;
eventuali sistemi di accumulo (batterie) per l’utilizzo differito dell’energia;
un contatore di scambio bidirezionale per connettere l’impianto alla rete elettrica esterna ed effettuare lo scambio sul posto

Si tratta di un sistema efficiente e conveniente, benché vada considerato come un investimento nel medio periodo. Superata la soglia del payback, inizia un guadagno in termini di risparmio che può arrivare a 10.000€ in 20 anni, al netto dell’investimento. Inoltre, l’impianto fotovoltaico, migliorando la classe energetica dell’edificio su cui è installato, ne aumenta il valore economico

Dimensionamento dell’impianto

Per dimensione dell’impianto si intende la potenza massima (di picco), misurata in kWp (kilowatt picco), che l’impianto può generare alle migliori condizioni di produzione. Il dimensionamento è la scelta della giusta dimensione in riferimento alle necessità energetiche richieste, agli spazi possibili di installazione e alla zona di installazione.
In generale, un impianto fotovoltaico residenziale per una famiglia che consuma approssimativamente 4000 kWh all’anno:

al Nord dovrà essere di circa 3,5 kWp
al Centro di 3 kWp
al Sud di circa 2,75 kWp

Ovviamente, per capire se sia possibile l’installazione si deve calcolare anche la superficie che sarà occupata dall’impianto, in genere posizionato sul tetto dell’abitazione. In base all’esposizione, si possono considerare circa 8-10 mq di spazio occupato per kWp di potenza.

Oggi, la miglior strategia da mettere in atto è dimensionare l’impianto in base ai consumi reali dell’abitazione. Durante la fase di progettazione è bene tener presente anche la possibilità di un aumento futuro di consumo, dovuto, ad esempio, all’installazione di condizionatori o piastre elettriche in cucina o, banalmente, all’aumentare del numero degli abitanti. In questo modo si possono ottimizzare l’investimento e la produzione energetica cosicché l’energia prodotta venga per la maggior parte consumata direttamente.

L’Autoconsumo e lo Scambio sul posto

Il segreto per guadagnare con un impianto fotovoltaico domestico, infatti, risiede proprio nel mantenere alto il livello di autoconsumo, cioè il consumo dell’energia gratuita autoprodotta. Concentrando l’utilizzo di energia nel periodo del giorno in cui questa è generata dai pannelli se ne limita l’immissione in rete, detta scambio sul posto, che oggi non è più così conveniente. In pratica, il valore di 1 kWh prodotto e consumato direttamente è più grande rispetto a quello di 1 kWh venduto.

In più, quando l’energia venduta deve essere riacquistata, subisce un rincaro dovuto ad oneri di distribuzione, tasse ed accise. È per questo che conviene attuare comportamenti utili ad aumentare l’autoconsumo, come attivare lavatrici, lavastoviglie, ferri da stiro ed altri carichi nelle ore di maggior produzione, che corrispondono a quelle di maggiore esposizione solare dei pannelli. Esiste, comunque, un modo per tamponare le perdite di energia.

I sistemi di accumulo

Le batterie rappresentano un’ottima soluzione al problema dello spreco di energia prodotta. Possono immagazzinare elettricità e fornirla quando se ne ha bisogno, come la sera, quando si ha minor produzione dell’impianto, senza dover attingere alla rete ed acquistare kWh a prezzi molto più alti di quelli di vendita. Ovviamente, sebbene le tecnologie migliorino di anno in anno abbattendo i costi, delle buone batterie, ottimizzate sulla dimensione dell’impianto, hanno un notevole impatto sull’investimento iniziale, pur permettendo una maggior efficienza.
Anche nel caso in cui le batterie non venissero inserite nel progetto dell’impianto, consigliamo, comunque, di dotarlo di un inverter predisposto alla connessione con sistemi di accumulo, così, nel caso in cui si decidesse di acquistare le batterie, non sarà necessario sostituirlo.

Posizione dei pannelli e irraggiamento solare

Come sappiamo, l’irradiazione solare arriva al suolo con un’inclinazione diversa in base alla latitudine. Per questo è importante che i pannelli fotovoltaici, oltre ad essere esposti il più possibile a Sud, siano adeguatamente angolati in base al luogo in cui si trovano. Un modulo perde ben il 30% di rendimento se posto in verticale, a 90°. In linea generale, per un’inclinazione corretta in Italia, andiamo dai 30° della Sicilia, ai 38° dell’Alto Adige.

Oltre alla latitudine, gioca un ruolo importante anche l’irraggiamento solare. La zona climatica in cui ricade l'impianto implica un diverso approccio costruttivo anche nella scelta dell’impianto fotovoltaico. Alcune aree del territorio sono, infatti, caratterizzate da scarso soleggiamento a causa di climi umidi e nebbiosi e il Progettista dovrà fare attenzione a dimensionare l’impianto in modo da compensare la scarsa quantità di Sole. Lo stesso vale per l’ombreggiamento dovuto ad alberi o ad altri edifici circostanti.

Vantaggi

di un Impianto Fotovoltaico

Risparmio in bolletta con energia pulita
Produrre energia in modo indipendente è sempre un risparmio, anche in termini di inquinamento risparmiato all’ambiente
Integrabile
Quando l’impianto è ben dimensionato ed utilizzato è facilmente integrabile con altre tecnologie a risparmio energetico, come pompa di calore o piastre a induzione
Personalizzabile
Una volta superata la difficoltà di installazione, il fatto che i pannelli siano modulabili rende l’impianto fotovoltaico altamente adattabile alle varie situazioni e molto personalizzabile
Durata
Le componenti di un impianto fotovoltaico, oggi, resistono molto bene al passare del tempo. Esistono pannelli fotovoltaici garantiti fino a 30 anni
Ottimo investimento
Risparmio e durata garantiti rendono il fotovoltaico un investimento solido e sicuro, che si ripaga in pochi anni e garantisce guadagni nel tempo
Poca manutenzione
Oltre a piccoli controlli periodici delle componenti e, ove possibile, la pulizia annuale dei pannelli, un impianto fotovoltaico non necessita di manutenzione

Svantaggi

di un Impianto Fotovoltaico

Burocrazia
La burocrazia e i vincoli imposti a cui fare attenzione incidono negativamente sulla realizzazione, sui tempi e sul costo di un impianto
Funziona solo di giorno
Il Sole illumina solo di giorno e con un cielo non troppo coperto. La produzione di energia è influenzata da questi fattori. Una soluzione è fornita dai sistemi di accumulo, anche se con un impatto notevole sul costo dell’impianto
Installazione non agevole
I pannelli devono essere posizionati in alto, generalmente sul tetto. Questo può comportare una difficoltà di installazione
Tempistiche
A causa dei vincoli e della burocrazia necessaria i tempi di installazione possono essere lunghi. Possono passare anche mesi prima di utilizzare pienamente l’impianto
Calo invernale del Rendimento
L’inverno è la stagione più difficile in quanto ad irraggiamento solare. Questo comporta una minor produzione di energia in questa stagione

Costi ed Incentivi di un impianto fotovoltaico

Costi

L’evoluzione tecnologica avanza molto velocemente anche nel campo del fotovoltaico, soprattutto grazie all’aumento di questo mercato dovuto anche agli incentivi del vecchio Conto Energia.
Grazie a questo, oggi che gli incentivi non ci sono più, paradossalmente, è divenuto più conveniente investire nel fotovoltaico rispetto a prima. Infatti, grazie al miglioramento delle tecnologie, i pannelli sono decisamente più efficienti e si riesce ad ottenere una maggior produzione elettrica in tempi minori. Tutto con tecnologie più avanzate a costi minori. Così i tempi di rientro dell’investimento risultano diminuiti di almeno un terzo. Anche l’efficienza dovuta alla struttura dell’impianto è aumentata. Prima di sovradimensionavano gli impianti per avere più incentivi, mentre oggi il dimensionamento corretto permette la giusta spesa per il giusto consumo.

Un impianto domestico da 3 kW, magari fornito di pannelli da 350 W, ha un costo che si aggira attorno ai 6.500 - 7.200€, per una produzione di circa 3.300 - 4.400 kWh ed un risparmio annuo che va dai 500 ai 1.000€, in base al livello di autoconsumo.

Il guadagno dallo Scambio sul Posto, ovvero dalla vendita di energia al fornitore elettrico, non è alto, ma sempre utile e si aggira attorno ai 150 - 200€ l’anno.

Inoltre, l’efficienza tecnologica permette ai produttori di allungare i tempi garantiti di produzione, anche fino a 30 anni, per i prodotti top di gamma! Questo consente tempi di rientro che vanno dai 5 ai 7 anni.

Detrazioni e Bonus

La realizzazione di un impianto fotovoltaico può usufruire di alcuni bonus in detrazione fiscale solamente se come intervento congiunto ad altri lavori nell'abitazione. Per impianti fotovoltaici ed i sistemi di accumulo, sono in vigore le seguenti detrazioni:

110%
70%
65%

Superbonus 110 per impianti fotovoltaici e sistemi di accumulo solo se realizzati come interventi trainati. Le modalità e le scadenze per usufruire del bonus dipendono dalla tipologia di abitazione, come da regolamentazione per il Superbonus 110:

Per villette unifamiliari o unità funzionalmente indipendenti la scadenza è il 31 dicembre 2022, se entro il 30 giugno 2022 sarà stato eseguito il 30% dei lavori.
Per condomini o edifici composti da 2 a 4 unità, anche se intestate tutte al medesimo proprietario, la scadenza è il 31 dicembre 2023.
Per questi beneficiari, dopo tale data, il Superbonus prevede tempi allungati con diverse percentuali di detrazione:
- 70% per le spese sostenute nel 2024;
- 65% per le spese sostenute nel 2025.
Per condomini o edifici composti da oltre 4 unità e IACP la scadenza è il 31 dicembre 2023, se entro il 30 giugno 2023 sarà stato eseguito il 60% dei lavori, con un massimale di 30.000€

Per tutte le tipologie di casa vale la regola del salto delle 2 classi energetiche e il massimale per l'impianto è di 2.400 €/kWp (max 48.000 € per unità abitativa)

50%

Gli impianti fotovoltaici e sistemi di accumulo rientrano nel Bonus Ristrutturazioni, con detrazione Irpef del 50% del costo sostenuto e restituzione in 10 rate annuali di pari importo.
L'intervnto dovrà essere eseguito contestualmente ad altri lavori di ristrutturazione.
Il limite massimo di spesa per l'impianto è di 96.000 € per ogni unità immobiliare.

Possibilità di Sconto in fattura: SI

Possibilità di Cessione del credito: SI

F.A.Q. - Le domande più comuni sul fotovoltaico

Quanto dura un impianto fotovoltaico?

La vita media di un impianto fotovoltaico è di circa 30 anni. Generalmente, già nei primi 5-6 anni si rientra delle spese iniziali per l’installazione.

Quanto costa un impianto fotovoltaico?

Un impianto onnicomprensivo, ovvero dotato di fase progettuale ad hoc, recupero di permessi ed autorizzazioni, materiali di qualità, installazione, connessione alla rete, garanzie e costi per la sicurezza, ha un costo che si aggira attorno ai 2.300 € per kWp.

In quanto tempo si installa un impianto fotovoltaico domestico?

Dipende dal tipo di impianto e dal sito di installazione. In generale, i tempi tecnici di installazione per impianti domestici vanno da 2 a 7 giorni, in base alle dimensioni dell’impianto. Tuttavia, oltre ai tempi di realizzazione vanno considerati quelli burocratici (presentazione e accettazione DIA, verifica, ecc.) che vanno da 30 giorni (per impianti fino a 20 kW) ad anche oltre i 120 giorni.

Quando mi servono le batterie?

Un sistema di accumulo, o batterie, è utile quando si utilizza l’energia elettrica prodotta solamente di notte. La batteria, però, è una spesa notevole, che viene ammortizzata a lungo termine. Il miglior modo per sfruttare un impianto fotovoltaico è sempre quello di consumare l’energia diretta prodotta.

Che manutenzione richiede un impianto fotovoltaico?

Per mantenere l’efficienza dell’impianto fotovoltaico sarà sufficiente prevedere interventi di ordinaria manutenzione e la pulizia dei pannelli fotovoltaici ogni 2 anni.

Quanto spazio occupa un impianto fotovoltaico?

In genere, è posizionato sul tetto dell’abitazione. La corretta esposizione è quella il più possibile verso Sud, con un’inclinazione di 30°-35°. In base all’esposizione e all’efficienza dei pannelli, si possono considerare circa 8-10 mq di spazio occupato per kWp di potenza.

Che autorizzazioni servono per l’installazione di un impianto fotovoltaico?

Bisognerà solo comunicare al Comune l’inizio lavori, fornendo anche una relazione dettagliata e firmata da un progettista abilitato. Ma, se l’immobile si trova in un’area con vincoli paesaggistici, servirà anche il nulla osta paesaggistico delle autorità competenti.

Quanto durano le garanzie sugli impianti fotovoltaici?

Buona norma è quella di informarsi anche sulle garanzie offerte dall’installatore. Generalmente, i moduli hanno una garanzia di 10 anni per le parti meccaniche e 25 anni sulle prestazioni energetiche (con previsione di calo di rendimento del 10% in 10 anni e 20% in 25 anni). Gli inverter sono garantiti da 5 a 10 anni e l’impianto complessivo, in caso di problemi dovuti a negligenze, è garantito 2 anni. Un altro consiglio è quello di stipulare con la ditta di installazione, almeno per i primi 2 anni, che sono quelli più a rischio, un accordo di monitoraggio e manutenzione.

Quanto influisce il clima sul rendimento di un impianto fotovoltaico?

In base alla fascia climatica in cui ci si trova, un impianto fotovoltaico residenziale per una famiglia che consuma approssimativamente 4000 kWh all’anno:

al Nord dovrà essere di circa 3,5 kWp
al Centro di 3 kWp
al Sud di circa 2,75 kWp

I panelli solari sono in grado di captare ogni piccola radiazione solare, anche in posti con clima rigido.

Avrò comunque la corrente elettrica se si verifica un black out?

No. Se si verificano cali di tensione nella rete elettrica, l’inverter disconnette l’impianto, che dunque non funziona. Il motivo è salvaguardare la sicurezza di eventuali tecnici a riparazione della rete senza corrente. Se l’impianto fotovoltaico immettesse corrente in rete, rischierebbero di restare folgorati. Fanno eccezione gli impianti con batteria, se hanno un sistema EPS (Emergency power system).

Come si smaltisce un impianto fotovoltaico a fine vita?

Per i proprietari di impianti fotovoltaici con potenza inferiore ai 10kWp lo smaltimento è gratuito e spetta ai Centri di Raccolta. Lo smaltimento di rifiuti derivanti da impianti fotovoltaici con potenza superiore ai 10kWp spetta a un impianto di trattamento autorizzato identificato dalla normativa in materia.