COSA SAPERE PRIMA DI ACQUISTARE UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

 

 

COSA SAPERE PRIMA DI ACQUISTARE UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

Acquistare un impianto fotovoltaico è una decisione importante e richiede una valutazione attenta di vari fattori. Ecco alcune cose da considerare prima di procedere con l’acquisto:

1. Valutazione del fabbisogno energetico: Analizza il tuo consumo energetico attuale per capire quanta energia hai bisogno di produrre. Puoi consultare le bollette elettriche degli ultimi mesi per avere un’idea chiara.
2. Posizione e orientamento: La posizione del tuo immobile è fondamentale. Gli impianti fotovoltaici funzionano meglio se installati su tetti che ricevono una buona esposizione al sole.
3. Incentivi e agevolazioni: Informati sulle politiche di incentivazione disponibili.
4. Costi e finanziamenti: Considera il budget che hai a disposizione e confronta i costi di diversi fornitori. Valuta anche le opzioni di finanziamento, come prestiti a tasso agevolato o leasing.
5. Qualità dei materiali: Scegli fornitori affidabili e verifica la qualità dei pannelli e degli inverter. È importante optare per prodotti certificati e con buone garanzie.
6. Installazione e manutenzione: Assicurati di affidarti a professionisti qualificati per l’installazione. Informati anche sui costi e le modalità di manutenzione dell’impianto nel tempo.
7. Durata e prestazioni: Gli impianti fotovoltaici sono progettati per durare almeno 25 anni, ma è importante informarsi sulle garanzie offerte dai produttori e sui rendimenti attesi nel tempo.
8. Impatto ambientale: Valuta il contributo che il tuo impianto potrà dare alla riduzione delle emissioni di CO2.
9. Normative locali: Informati sulle normative edilizie e sugli eventuali permessi necessari per l’installazione del tuo impianto, in quanto possono variare da un comune all’altro.

Prenditi il tempo necessario per informarti e confrontare diverse offerte, in modo da prendere una decisione consapevole e vantaggiosa.

Ora analizziamo i vari punti:

Valutazione del fabbisogno energetico: prendo come esempio reale il fabbisogno energetico di un’abitazione che consuma circa 4300 kWh all’anno suddivisi in questo modo:

• F1 1192 kWh, circa il 27,7% del totale
• F2 1204 kWh, circa il 27,9% del totale
• F3 1915 kWh, circa il 44,4% del totale

Per chi non lo sapesse, il consumo di energia viene misurato in diversi momenti della giornata in questo modo: F1: dalle 08:00 alle 19:00 dal lunedì al venerdì; F2: dalle 07:00 alle 08:00 e dalle 19:00 alle 23:00 dal lunedì al venerdì e dalle 07:00 alle 23:00 del sabato; F3: dalle 00:00 alle 07:00 e dalle 23:00 alle 24:00 dal lunedì al sabato e tutte le ore della domenica e dei giorni festivi.

E lo schema mensile è il seguente:

Posizione e orientamento:

Se volessimo installare i pannelli fotovoltaici, come nella maggior parte dei casi sul tetto, per il dimensionamento si dovrà tenere conto di questi criteri:

• che i pannelli siano esposti al sole per la maggior parte del giorno,
• avere lo spazio sufficiente,
• e che la produzione energetica e il relativo risparmio sia preventivabile.

Per essere esposti al sole per la maggior parte del giorno l’orientamento ideale è verso sud, se non fosse possibile potrebbe anche andar bene sud-est o sud-ovest. Con questi orientamenti la perdita di rendimento non supera il 5% rispetto all’orientamento ottimale. Invece un pannello totalmente rivolto a est o a ovest potrebbe perdere, a parità di inclinazione, circa il 18% del rendimento. Un pannello rivolto a nord potrebbe perdere quasi il 50% della produzione energetica.

Come trovo la parte di tetto rivolta a sud? Uno dei metodi più antichi e sicuri per orientarsi senza l’uso di una bussola consiste nell’osservare la posizione del Sole nel cielo. Il Sole sorge a est e tramonta a ovest, mentre a mezzogiorno si trova a sud, nell’emisfero settentrionale.

Oppure potete installare una delle numerose applicazioni inerenti alla “bussola” sul vostro cellulare e cercare la posizione ideale dove posizionare i pannelli sul vostro tetto; sul display sarà indicato anche i gradi.

L’orientamento viene indicato con l’angolo (α) di deviazione orizzontale da Est a Ovest rispetto al Sud. Per convenzione l’orientamento verso Est avrà il segno meno (-), e il segno più (+) verso Ovest.

Trovata la parte di tetto con la maggior esposizione al sole devo verificare se lo spazio per l’installazione dei pannelli è sufficiente per generare l’energia necessaria alle mie esigenze. Come posso fare? Devo sapere quanti pannelli servono, e per saperlo devo calcolare la potenza che sia in grado di produrre l’energia necessaria.

Per dimensionare l’impianto bisogna conoscere la radiazione solare annuale, e per farlo sono necessari i seguenti dati:

• Latitudine

•  Longitudine
•  Azimut o Orientamento
•  Inclinazione della falda o tilt
•  Coefficiente di Albedo
•  Ombreggiamenti

Per la latitudine e longitudine potete collegarvi al link di Google Earth inserendo l’ubicazione del sito dove si deve installare i pannelli solari, e i dati li trovate in basso a destra. L’orientamento lo abbiamo già trovato. L’inclinazione della falda è data dall’angolo β o di tilt del modulo fotovoltaico che forma con l’orizzontale. Il modulo orizzontale avrà un’inclinazione 0°, e se fosse verticale sarebbero 90°.

In pratica è l’inclinazione del tetto che si potrebbe misurare scaricando semplicemente una app che misuri la pendenza, ad esempio di una trave del sottotetto, sul proprio dispositivo mobile (ad esempio, Clinometer, Slope Level, Slope Calculator e altre).

Nel nostro esempio è di 10°

 

I coefficienti di albedo o coefficiente di riflessione è la radiazione riflessa e dipende dalla natura del terreno.

Tale capacità viene quantificata tramite i coefficienti di Albedo che è il rapporto tra la radiazione riflessa da una superficie e la radiazione incidente sulla superficie stessa. Vediamone alcuni in questa tabella:

Riassumendo, nel nostro esempio, l’esposizione ha un orientamento di 92° rispetto al sud, un’inclinazione rispetto all’orizzontale di 10° (tilt), nessuna radiazione riflessa, e senza ombreggiamenti.

Una volta trovato i dati vi potete collegare al sito di ENEA (http://www.solaritaly.enea.it/) ed inserire le informazioni e la radiazione solare sarà la seguente:

Per calcolare la potenza che il campo fotovoltaico dovrà avere per produrre l’energia sufficiente a far funzionare i dispositivi collegati alla rete (come frigorifero, lavatrice, televisore, luci, ecc.) può essere ottenuto nel seguente modo:

Dove: PFV= Potenza del fotovoltaico in kW; kWh (anno)= consumo di energia annuo (vedere bolletta del fornitore di energia elettrica); kWh/m²= radiazione solare globale annua sulla superficie inclinata; K= perdite di sistema.

‹Per calcolare la perdita di sistema K=1 – (Ps/100)›.

Es. Le Perdite di sistema sono il 16,90%, K= 1- (16,90/100) = 0,831

E il risultato sarà il seguente:

Esiste un modo più semplice per calcolare la potenza? Sì!

Se non volessi fare tutti i calcoli potrei semplificare ipotizzando che  statisticamente la media annua nazionale al SUD riporta un valore vicino a 1.280 kWh prodotti mediamente in un anno per ogni kW di potenza dell’impianto fotovoltaico, e al Nord d’Italia la media è di 1000 ÷ 1.100 kWh per kW di potenza dell’impianto fotovoltaico.

Nel nostro caso la potenza, essendo al Nord Italia, sarà: 4300/1000=4,3 kW, o 3,9 kW se lo divido per 1.100 esattamente quello che avevo stimato.

Nel nostro esempio sono stati installati 10 moduli fotovoltaici con una potenza singola di 430 Watt che fornirà una potenza nominale totale di 4,3 kWp.

Per cui se l’area del singolo pannello corrisponde a circa 2 m² si dovrà avere a disposizione circa 20 m² di tetto.  

Chiaramente se non sono disponibili 20 m² su una sola falda si potrebbe usare tutte le altre falde rivolte a est e a ovest.

Quanto produce il campo fotovoltaico? La producibilità lorda prodotta dal campo fotovoltaico nelle condizioni STC (Standard Test Condition, ovvero con un irraggiamento di 1000 W/m², temperatura di 25°C, massa d’aria di 1,5G) potrebbe essere calcolata in questo modo:

E = PFV * kWh/m² (kWh)

Da cui dovremo togliere le perdite di sistema, che sarà uguale a:

E=PFv * Rs * Ps= 4,3 * 1297,17 * 0,831= 4635 kWh

E= Energia prodotta in kWh; PFv= Potenza dell’impianto fotovoltaico in kW; Rs= Radiazione solare annua in kWh/m²; Ps= Perdite di sistema.

La formula della producibilità E = PFV * kWh/m² può sembrare scorretta da un punto di vista dimensionale: in quanto si moltiplica la potenza di picco in Watt per la radiazione solare in kWh/m² ottenendo una grandezza in kWh.

In realtà bisogna considerare che la potenza nominale viene definita nelle STC, come 1 kW/m² di irraggiamento. La radiazione solare che, come scritto in precedenza, rappresenta l’energia per unità di area che riceve dal sole in un determinato intervallo di tempo è una grandezza integrale che può essere equivalente all’effetto di un irraggiamento di 1 kW/m² per un numero di ore h pari a:

h= kWh /1kW/m²

L’energia totale prodotta dall’impianto sotto queste ipotesi è quindi pari al prodotto della potenza nominale dell’impianto per il numero di ore equivalenti di irraggiamento alle condizioni standard.

Riassumendo: la formula E = PFV * kWh/m² è corretta da un punto di vista numerico e dimensionale se si sottintende la divisione per 1 kW/m².

L’energia prodotta annualmente è superiore a quella consumata, ma se la analizziamo su base mensile, emergono differenze significative che meritano di essere verificate.

Analizziamo i dati del grafico proiettati sull’anno:

• Energia prodotta dal FV: E=PFV (kW)* Radiazione solare (kWh/m²) * Perdite di sistema= 4635 kWh; 

Da tutti questi dati cosa si evince? Che l’energia prelevata è il 57% di quella consumata; e l’energia immessa in rete è il 40% di quella prodotta in quanto l’impianto fotovoltaico preso in esame non ha l’accumulo, per cui l’energia prodotta verrà consumata immediatamente, mentre quella in eccesso verrà immessa in rete e venduta, nella maggior parte dei casi, attraverso lo “scambio sul posto” (anche se da settembre 2025 lo scambio sul posto sarà sostituito da altri tipi di incentivazione) e l’eccedenza non prelevata viene rimborsata con il valore di mercato che è di circa 0,03 Euro/kWh.  Se il prelievo di energia fosse concentrato durante le ore di produzione del fotovoltaico, come avviene in un negozio o in un ufficio, o se il consumo nella fascia F1 rappresentasse il 70-80% del totale (nel nostro esempio è circa il 27,7%), sarebbe importante valutare attentamente la convenienza di avere un sistema di accumulo, poiché il suo costo incide significativamente sull’importo totale. Nel nostro caso, ritengo che l’accumulo sia fondamentale.

Un ulteriore elemento a favore dell’accumulo è che l’energia prodotta autonomamente ha un costo significativamente inferiore rispetto a quella acquistata dal fornitore. Pertanto, accumulare energia consente di utilizzare quanto generato dall’impianto fotovoltaico in qualsiasi momento, offrendo anche altri vantaggi:

• consente una maggiore autonomia dalla rete elettrica,
• aumenta la quantità di energia utilizzabile durante le ore di bassa produzione,
• riduce i costi energetici in bolletta,
• evita l’acquisto di energia dalla rete.

 

Come calcolo la capacità dell’accumulo? Per il calcolo si potrebbe utilizzare questo metodo:

• Se l’energia immessa in rete supera l’80% dell’energia consumata, si somma F2+F3 e il risultato lo si moltiplica per 0,8 e poi si divide per 365: [[(F2+F3) * 0,8] / 365],
• Se l’energia immessa in rete è tra il 50% e l’80% dell’energia consumata, l’energia immessa in rete si divide per 365.

Nell’esempio: l’energia immessa in rete è di 2785 kWh, che è il 40% rispetto all’energia consumata pari a 4300 kWh.

Di conseguenza il risultato sarà il seguente: Energia immessa in rete / 365= 4300 / 365= 7,6 kWh; a mio parere la capacità dell’accumulo dovrebbe essere di 10 kWh.

Analisi dell’energia mensile con l’accumulo:

Analizzando gli stessi dati proiettati sull’anno si avrà che:

• L’energia prodotta dal fotovoltaico rimane la stessa: 4635 kWh;
• L’energia autoconsumata rimane la stessa: 1850 kWh, a cui si deve aggiungere il prelievo da accumulo: 1426 kWh; per cui l’autoconsumo totale è di: 3276 kWh che è il 70% rispetto all’energia prodotta (4635 kWh);
• L’energia immessa in rete: 1359 kWh (4635 – 3276=1359) che è il 30% rispetto all’energia prodotta;
• L’energia prelevata 1024 kWh (4300 – 3276=1024 kWh) che è il 24% rispetto all’energia consumata.

GRAFICO DELL’ENERGIA IN % SENZA ACCUMULO E CON ACCUMULO

L’energia generata dal fotovoltaico, sia con che senza accumulo, rimane invariata. Tuttavia, l’energia autoconsumata aumenta, poiché si aggiunge il prelievo dall’accumulo. Di conseguenza, l’autoconsumo totale raggiunge il 70% dell’energia prodotta, rispetto al 40% registrato senza accumulo. D’altra parte, l’energia immessa nella rete con accumulo scende al 30% dell’energia prodotta, rispetto al 60% senza accumulo. Inoltre, l’energia prelevata rappresenta il 24% dell’energia consumata, rispetto al 57% senza accumulo. Si nota quindi una significativa riduzione sia del prelievo che della quantità immessa in rete.

Ora analizziamo cosa si ottiene dall’energia immessa nella rete.

Nel 2024 l’energia immessa in rete dall’impianto fotovoltaico e ri-prelevata viene pagata dal GSE con una tariffa media di circa 0,16 € a kWh (pari a circa metà del prezzo medio per acquistare energia dalla rete). Attualmente, in regime di scambio sul posto paga circa 0,10 €/kWh.

A partire da settembre, il Ritiro Dedicato (RID) sarà introdotto come nuova forma di incentivazione. Questo servizio permette ai produttori di energia elettrica di vendere l’energia immessa nella rete al Gestore dei Servizi Energetici (GSE).

Il Ritiro Dedicato o RID e consiste in una piccola retribuzione da parte del GSE al proprietario di un impianto di produzione di energia elettrica, come il fotovoltaico domestico, per tutta l’elettricità autoprodotta ed immessa nella rete nazionale. L’utente sostiene il costo totale dell’elettricità prelevata dalla rete nazionale, inclusi oneri fiscali e spese per i servizi di rete. In cambio, riceve un compenso dal gestore per l’energia immessa nella rete, calcolato in base ai prezzi di mercato o a una tariffa minima garantita fissata annualmente dall’ARERA.

Si possono scegliere tra due regimi di prezzi:

• Prezzo Zonale Orario (PO): rappresenta il prezzo che si determina nel mercato elettrico, variando in base all’orario di immissione dell’energia nella rete e alla zona di mercato in cui è situato l’impianto. In questa situazione, il GSE effettua il pagamento del corrispettivo in base alle misurazioni fornite dal gestore della rete.
• Prezzo Minimo Garantito (PMG): rappresenta il prezzo minimo di vendita che il GSE si impegna a riconoscere per la cessione di energia alla rete. Il tariffario viene aggiornato annualmente dall’ARERA, includendo prezzi differenziati in base alla fonte e alla quantità di energia ritirata su base annuale.

Il prezzo minimo garantito dal GSE per il 2025 è fissato a 46,4 €/MWh, corrispondente a poco più di 4 centesimi per ogni kWh immesso nella rete elettrica.

Nel nostro esempio, il costo dell’energia è di circa 35 centesimi al kWh, quasi il 90% in più, il che rende evidente la convenienza di utilizzare l’energia prodotta dal fotovoltaico. Analizzeremo in seguito, in modo dettagliato, i costi e i tempi per rientrare della spesa sostenuta per l’installazione del fotovoltaico.

Oltre ai pannelli solari e alle batterie per l’accumulo, un impianto fotovoltaico è composto generalmente da un inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata per trasferire l’energia dal campo fotovoltaico alla rete elettrica. Include anche dispositivi di protezione e cavi, come mostrato nella foto.

 

( https://store.youcanprint.it/progettare-un-impianto-fotovoltaico-in-parallelo-con-la-rete-elettrica/b/780c5ea0-e7f7-5feb-8f23-7a48ba843bd7)

INCENTIVI E AGEVOLAZIONI

BONUS FISCALI FV 2025

Bonus fiscale

• È possibile detrarre dal proprio reddito il 50% delle spese sostenute per l’acquisto e l’installazione di pannelli solari, le spese accessorie come certificazioni e collaudi, l’acquisto di batterie di accumulo energetico, per ottimizzare l’uso dell’energia autoprodotta.
• Il limite massimo di spesa è di 96.000 euro per le abitazioni indipendenti e di 48.000 euro per le seconde case
• La detrazione è ripartita in 10 quote annuali
• Per le aziende è previsto un credito d’imposta del 50%

Agevolazioni IVA

• L’aliquota IVA è del 10% per le abitazioni già esistenti e del 4% per le nuove costruzioni

Superbonus

• Il Superbonus 65% copre le spese sostenute per l’installazione di un impianto fotovoltaico e altri interventi legati all’efficientamento energetico.  Gli interventi ammessi ricalcano quelli originariamente previsti dal Superbonus, suddivisi in lavori trainanti e trainati.

PERIODO PER IL RIMBORSO ECONOMICO

Il calcolo della redditività dell’impianto fotvoltaico dovrebbe tenere conto dei ricavi e delle spese annuali durante il periodo di osservazione. Si dovrebbero dedurre dai ricavi il mancato guadagno derivante dalla diminuzione della produzione di energia causata dal degrado dell’impianto. Inoltre, si dovrebbe applicare il tasso d’inflazione alle tariffe di acquisto e vendita dell’energia, così come alle spese annuali, utilizzando il tasso attivo sul capitale accumulato.

Molto complesso per cui il calcolo del ritorno economico è stato fatto in modo molto semplificato tenendo conto di pochi parametri, anche se sarà, a mio parere, attendibile.

I parametri di cui si è tenuto conto sono:

• Costo dell’impianto FV: circa 1400 €*kW=1400*4.3= 6.000 €
• Costo gestione annua + imposte: stimata in 800 €
• Risparmio dei consumi attuali annui= Energia autoconsumata annua * costo dell’energia (circa 0,35 euro/kWh) = 3276 * 0,35= 1146 €
• Energia da retribuire annui utilizzando il Ritiro Dedicato (RID) come regime commerciale, che nel 2025 il prezzo minimo garantito è di 0,04 euro a kWh. Energia da retribuire= (Energia prodotta – Energia Autoconsumata) * Prezzo minimi garantito dal GSE= (4635-3276) * 0,04= 54,36 €

Per trovare gli anni necessari al rientro economico, empiricamente, divido il costo dell’impianto fotovoltaico per la somma dei guadagni e delle spese (guadagni spese= – 800 + 1146 + 54,36= 400,36) = 6000 euro (costo impianto) / 400,36= 15 anni circa.

 

IMPATTO AMBIENTALE

L’uso dell’energia pulita ha diversi vantaggi: tra quelli principali, la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili e la limitazione delle emissioni di anidride carbonica che negli anni hanno provocato i cambiamenti climatici cui assistiamo.

MANUALI TECNICI

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Alcune pagine dell’introduzione, della prima e della seconda parte, del manuale. Link:   https://online.fliphtml5.com/kthlr/eawm/#p=1

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“Come aiutare l’ambiente” di Vito Speroni

Le prime 9 pagine dell’opuscolo. Link:  https://online.fliphtml5.com/kthlr/zepw/#p=1

“Come aiutare l’ambiente” è un opuscolo che si propone di orientare i giovani nel loro impegno per la protezione dell’ambiente, sottolineando l’importanza dell’energia rinnovabile come elemento fondamentale per un futuro sostenibile.

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