Gli impianti solari “fotovoltaici” sono finalizzati alla produzione di energia elettrica che può essere parzialmente o totalmente utilizzata o immessa in rete e venduta al GSE (Gestore dei Servizi Elettrici).
Generalmente gli impianti fotovoltaici ad uso “civile” (al di sotto dei 20 kWp) sono dimensionati opportunamente per poter utilizzare tutta l’energia elettrica prodotta annualmente dall’impianto secondo la modalità di “scambio sul posto”, mentre quelli di grossa taglia (industriali) sono in genere ottimizzati per la vendita dell’energia elettrica prodotta.
Lo schema base di un impianto fotovoltaico e’ formato essenzialmente dai seguenti componenti:
- Modulo fotovoltaico che ha il compito di captare e trasformare l’energia solare in energia elettrica in corrente continua. I moduli fotovoltaici più comunemente utilizzati sono costituiti da celle in silicio mono o policristallino e recentemente anche da celle a film sottile CIS (diseleniuro di rame e indio o altro materiale)
- Cablaggi a basse perdite elettriche
- Inverter di trasformazione dell’energia elettrica da corrente continua a corrente alternata alle condizioni idonee per l’utilizzo
- Eventuali apparecchiature di connessione alla rete nel caso di impianto di grossa taglia ( trasformatori, quadri).
- Sistema di monitoraggio dei parametri di funzionamento dell’impianto (energia prodotta, anomalie di funzionamento ecc.)
- Eventuali batterie di accumulo dell’energia prodotta nel caso di impianti progettati per il funzionamento isolato
- Contatore di misura dell’energia elettrica prodotta dall’impianto.
In Italia, dal settembre 2005, è attivo il meccanismo d’incentivazione in “Conto Energia” per promuovere la produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici.
Il Ministero dello Sviluppo Economico (MSE) e il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM), il 19 febbraio 2007 hanno emesso un nuovo decreto ministeriale (DM del 19/02/07 pubblicato sulla G.U. del 23/02/2007) che ha introdotto radicali modifiche e semplificazioni allo schema originario (DM del 28/07/2005 e del 6/02/2006).
Le modifiche più significative, rispetto alla precedente disciplina, riguardano:
- l’abolizione della fase istruttoria preliminare all’ammissione alle tariffe incentivanti (non è più necessario presentare domanda all’ammissione alle tariffe incentivanti prima della realizzazione dell’impianto);
- l’abolizione del limite annuo di potenza incentivabile, sostituito da un limite massimo cumulato della potenza incentivabile;
- una maggiore articolazione delle tariffe, con l’intento di favorire le applicazioni di piccola taglia architettonicamente integrate in strutture o edifici;
- l’introduzione di un premio per impianti fotovoltaici abbinati all’uso efficiente dell’energia.
L’energia elettrica prodotta dagli impianti fotovoltaici, che entrano in esercizio prima del 31 dicembre 2008, ha diritto a una tariffa incentivante articolata secondo i valori indicati nella seguente tabella:
| Taglia di potenza dell’impianto | Non integrato (€/kWh) | Parzialmente integrato (€/kWh) | Integrato (€/kWh) |
|---|---|---|---|
| 1kW < P < 3 kW | 0,40 | 0,44 | 0,49 |
| 3kW < P < 20 kW | 0,38 | 0,42 | 0,46 |
| P > 20 kW | 0,36 | 0,40 | 0,44 |
Le tariffe maggiori sono riconosciute ai piccoli impianti domestici fino a 3 KWp che risultano integrati architettonicamente e possono essere maggiorate del 5% in alcuni casi particolari contemplati nel Conto Energia (ad esempio nel caso di impianti il cui soggetto responsabile è una scuola pubblica/paritaria o una struttura sanitaria pubblica).
Le tariffe sono erogate, tramite il GSE, per un periodo massimo di venti anni a decorrere dalla data di entrata in esercizio dell’impianto e rimangono costanti, non subiscono cioè aggiornamenti ISTAT, per l’intero periodo.
Da notare che le tariffe vengono erogate sul totale dell’energia prodotta dall’impianto, indipendentemente da quella autoconsumata.
Per un dettaglio maggiore si rimanda al Decreto Ministeriale e ai chiarimenti pubblicati sul sito del GSE .
Per gli impianti solari termici, i benefici economici sono sostanzialmente la possibilità di detrarre il 55% delle spese sostenute per la realizzazione dell’impianto (detrazione fiscale prevista dall’attuale Legge Finanziaria) e la possibilità di accedere ai Certificati Bianchi se il soggetto che realizza l’impianto ha gli idonei requisiti (tali certificati hanno un valore di circa 100€ per ogni tep (tonnellata equivalente di petrolio risparmiata).
I Certificati Bianchi sono un titolo economico acquisibile solo da società con requisiti specifici, come ad esempio le “ESCO” .
Solitamente utilizzati per produrre acqua calda, sono interallacciati con l’impianto principale e sono composti essenzialmente da
- modulo (collettore) solare ha il compito di captare e trasferire l’energia solare al fluido circolante.
- serbatoio accumulo destinato a contenere l’acqua da riscaldare (acqua calda sanitaria o riscaldamento).
Inoltre nella maggior parte dei casi è presente uno scambiatore termico che consente il trasferimento di calore dal fluido circolante nel pannello a quello presente nell'accumulo
La modalità con cui viene riscaldata l'acqua nel serbatoio dipende dal tipo di impianto; fondamentalmente esistono due differenti modalità di circolazione:
- naturale: impianto in cui il serbatoio (boiler) è obbligatoriamente situato in posizione più alta rispetto al pannello poichè il fluido presente riscaldandosi sale per convezione. In questo caso il liquido circolante può essere
- l'acqua stessa presente nell'accumulo
- un liquido vettore (solitamente glicole propilenico atossico) che cede il calore all'acqua del serbatoio attraverso uno scambiatore.
Il circuito viene definito aperto in quanto l'acqua che viene consumata viene sostituita da un afflusso esterno. L'impianto di semplice costruzione purtroppo è caratterizzato da una elevata dispersione termica con conseguente perdita di efficienza, inoltre, a causa del posizionamento esterno del serbatoio è sconsigliato in regioni fredde e nevose e comunque in zone con basse temperature notturne.
- forzata: una pompa, detta circolatore, immette il fluido vettore (glicole propilenico) nello scambiatore posto all'interno del boiler solo quando la temperatura del primo è più alta di quella dell'acqua accumulata. In questo caso il circuito è più complesso, dovendo prevedere vaso di espansione, controlli di temperatura dei vari fluidi ed altri componenti derivanti da esigenze supplementari, ed inoltre, ha un consumo elettrico dovuto alla pompa e alla centralina di controllo, compensato però da un'efficienza termica ben più elevata poichè il boiler posto all'interno ha meno dispersioni termiche durante la notte o in condizioni climatiche particolari. Tuttavia integrando l'impianto con un pannello fotovoltaico è possibile ridurre anche i costi elettrici.
Nel 2015 a Varese, è stato inaugurato il primo impianto solare termico del sud Europa, realizzato da Varese Risorse società del Gruppo A2A. Il nuovo impianto contribuisce a produrre calore da fornire agli edifici tramite la rete di distribuzione realizzata in città, produce calore da fonte completamente rinnovabile e sostituisce la produzione degli altri impianti “storici” del teleriscaldamento già gestiti a Varese dal Gruppo.
Il teleriscaldamento solare è una tecnologia di produzione termica su larga scala che fornisce calore rinnovabile e a zero emissioni, prodotto in estesi campi solari e distribuito attraverso reti di teleriscaldamento a utenti residenziali,
industriali e di servizi. Una tecnologia diffusa e ormai consolidata in Danimarca, della quale esistono alcuni esempi anche in Svezia, Germania e Austria.