La tecnologia per l'energia
La fonte fotovoltaica è l'unica che utilizza elementi fissi, vantaggio tecnico determinante in termini di sicurezza dell'ambiente e di affidabilità.
I sistemi fotovoltaici
• sono modulari: si può facilmente dimensionare il sistema utilizzando il giusto numero di moduli in base alle particolari necessità;
• sono di facile manutenzione;
• essendo composti da elementi fissi, necessitano di cure caratteristiche e riconducibili agli impianti elettrici. Inoltre, i moduli sono resistenti agli agenti atmosferici e si puliscono automaticamente con le piogge, come dimostrato da esperienze sul campo e in laboratorio;
• funzionano in automatico senza interventi per l’esercizio dell’impianto: juwi effettua il monitoraggio dell’impianto in remoto per conoscere in tempo reale i dati di produzione e la redditività dell’investimento;
• sono affidabili;
• hanno una durata di vita elevata: le prestazioni degradano minimamente dopo 20 anni di attività, norme tecniche e di garanzia della qualità dei moduli garantiscono tale corso di vita;
• consentono l’utilizzo di superfici marginali o spazi altrimenti inutilizzabili.
Modulo fotovoltaico
La cella fotovoltaica converte la luce solare in energia elettrica. La cella può utilizzare solo una parte dell’energia della radiazione solare incidente. L’energia sfruttabile dipende dalle caratteristiche del materiale di cui è costituita la cella: l'efficienza di conversione, intesa come percentuale di energia luminosa trasformata in energia elettrica va dal 12 al 17% per le celle al silicio mentre per la tecnologia a film sottile dal 7 all’11%.
Tra le varie tipologie di celle fotovoltaiche quelle attualmente più utilizzate sono: monocristallino, policristallino e a film sottile.
In termini di efficienza di trasformazione, le rese maggiori sono quelle del modulo monocristallino, il quale però è molto sensibile alle variazioni delle condizioni meteorologiche e di irraggiamento. La tecnologia a film sottile, presenta rese più costanti e risulta quindi più facilmente accoppiabile con l’inverter.
Inverter
La tensione e la corrente in uscita da un generatore fotovoltaico variano al variare dell'irraggiamento solare e dunque mal si adattano alle specifiche necessarie per il collegamento alla rete elettrica di distribuzione. Nei grandi impianti fotovoltaici il generatore è collegato alla rete tramite un sistema di controllo e condizionamento della potenza costituito dall’inverter, che converte la corrente prodotta dal generatore fotovoltaico da continua in alternata, adatta la tensione del generatore a quella di rete e controlla la qualità della potenza immessa in rete in termini di distorsione e rifasamento.
Una caratteristica peculiare dell’inverter per impianti fotovoltaici è la regolazione MPP (Maximum Power Point): l‘inverter tenta di ottenere la massima potenza possibile dal generatore in ogni condizione di carico. Essendo il funzionamento di una cella solare influenzato dalla variazione delle condizioni atmosferiche, la regolazione MPP (MPPT, Maximum Power Point Tracker) consente di controllare le condizioni di carico delle celle solari in modo tale da ottenere sempre la potenza massima per qualunque condizione di esercizio delle celle.
Gli inverter sono provvisti inoltre di sistema di gestione automatica e di protezione contro i guasti interni, sovratensioni e sovraccarichi. Inoltre, l’inverter deve rispondere alle norme generali su EMC (compatibilità elettromagnetica) e limitazione delle emissioni RF (radio frequenza).
A seconda della dimensione degli impianti, si può optare per una duplice architettura di sistema: inverter di stringa per impianti fino a 150 kWp, inverter centralizzati oltre tale limite.
Sistemi di montaggio
I sistemi di montaggio sono utilizzati per fissare i moduli fotovoltaici sul tetto o sul terreno con l'inclinazione desiderata. Sono solitamente costruiti in acciaio ed alluminio. I sistemi a terra sono progettati individualmente per la particolare località. In via preliminare si devono effettuare perizie geotecniche e analisi statiche per la definizione della sezione dei sostegni.
I pilastri di sostegno vengono interrati ed è dunque necessario procedere con operazioni di scavo del terreno. Tali operazioni vengono eseguite da ditte altamente specializzate.
Una volta interrati i pilastri si procede col montaggio della struttura di supporto del pannello. I pannelli vengono montati su unità dette tisch.
