Consigli impianti di elettricità solare

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Cos’è l’elettricità solare?

 Per elettricità solare intendiamo corrente elettrica tratta da pannelli solari che lavorano secondo ilprincipio della fotovoltaica: grazie al giusto materiale semiconduttore, la luce solare crea una corrente elettrica diretta, anche senza deviazione meccanica attraverso acqua, vento, turbine, combustibili biologici ecc. I pannelli solari forniscono però solo corrente continua, adatta ad esempio per la carica di accumulatori o per l’attivazione di apparecchi elettronici (presa cc). Per un uso più ampio sono necessarie la trasformazione in corrente alternata e l’induzione nella rete elettrica. Con ciò si risolve anche il problema dello stockaggio –con centrali elettriche svizzere ad accumulazione. Attualmente, i costi di produzione superano ancora notevolmente quelli dell’elettricità di centrali per l’energia eolica o idrica. I vantaggi sono però molto attraenti:
  • La tecnica modulare decentralizzata permette lo sfruttamento dall’unità più piccola (calcolatrice solare, moduli presa elettrica da 60 Watt) fino ad impianti da 1 a 100 kW (Kilowatt = 1'000 Watt).
  • Non ci sono parti mobili, nessuna manutenzione, lunga durata di vita.
  • Necessità di spazio minima, installazione su superfici già esistenti rispettivamente già occupate come tetti, pareti di protezione fonica ecc, spesso come decorazione di facciata o scultura.

Rispetto alle altre forme di elettricità ecologica, per quel che concerne l’elettricità solare devono essere rispettate alcune condizioni di riferimento: per ogni 1 kW di prestazione nominale è necessaria una superficie di ca. 8 m2 possibilmente orientata a sud; la produzione di elettricità è dipendente dalle condizioni atmosferiche, e nella stagione invernale che di solito richiede un maggior consumo, la produzione è inferiore che in quella estiva. Le irregolarità stagionali e giornaliere possono essere compensate con successo dalle centrali elettriche svizzere ad accumulazione.

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Tecnica

Alcuni termini importanti

  • L’elemento di base è la cella solare: si tratta di piastrelle nere o blu scure con lunghezza laterale fino a ca. 10 cm, che illuminate (dal sole) creano corrente continua a una tensione (tra il lato superiore e quello inferiore) di ca. 0,5 Volt. Si trovano anche su radioline solari, calcolatrici ecc.
  • Pannelli o moduli solari: elementi da montare o pronti all’installazione, con copertura in vetro o materiale sintetico, composti da diverse celle solari che grazie a un collegamento in serie forniscono una tensione continua di ad esempio 12 o 24 Volt.
  • Fotovoltaica: principio di funzionamento delle celle solari, spesso usato anche per definire la creazione di energia con celle solari.
  • Da non confondere con collettori solari: "raccoglitori di calore solare", con i quali s’intendono i collettori termici.
  • Corrente ecologica: termine usato per definire la corrente elettrica tratta da fonti energetiche rinnovabili come acqua/vento, legna ecc, celle solari o centrali elettriche termosolari (collettori a specchio, turbina a vapore, ad esempio nel deserto). La corrente ecologica "autentica" non deve causare inquinamento ambientale essenziale, deve quindi essere durevole, cfr. consigli topten corrente ecologica.

Valori direttivi per impianti solari

  • Prestazione elettrica massima per m2 di celle solari a pieno sole: 80 fino 140 Watt, a dipendenza del tipo di cella e del grado di efficacia. Per 1kWp (Kilowatt peak = 1'000 Wp) saranno quindi necessari tra 7 e 12 m2 di celle, rispettivamente tra 9 e 15 m2 di superficie di pannelli o moduli.
  • Produzione elettrica: ca. 65 kWh (Mittelland svizzero) fino 110 kWh (Ticino, alpi) per m2 di celle solari e anno.
  • Nel Mittelland, la suddivisione tipica della produzione estate/inverno corrisponde ca. a 75% / 25%, nelle alpi la produzione estiva raggiunge il 60% contro il 40% di produzione invernale.
  • Costi degli impianti (allacciati alla rete): ca. tra fr. 8'000 e fr. 15'000 per kWp, a dipendenza dalle dimensioni dell’impianto. I costi per impianti autonomi con accumulatori a batteria sono superiori.
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Impianti di elettricità solare per l’accumulo nella rete

 Se l’elettricità solare deve contribuire al generale approvvigionamento elettrico, l’impianto deve essere allacciato alla rete elettrica perché questa può immagazzinare a basso costo l’elettricità solare irregolare (in modo indiretto come acqua nei bacini di accumulo). I convertitori (Inverter) per l’accumulo nella rete con le necessarie attrezzature di sicurezza e protezione sono ottenibili in tutte le misure, e oggi molto affidabili. I costi degli impianti solari allacciati alla rete si riducono con l’aumento delle dimensioni dell’installazione grazie ai risparmi possibili nella progettazione, nell’acquisto di materiali e nella costruzione (effetto quantità). Ciò nonostante, i grandi impianti "sul prato verde" come ad esempio quello sul Mont Soleil sopra St. Imier (Be) sono da rifiutare, dato che ci sono sufficienti superfici costruite o usate in altro modo da sfruttare per questo tipo d’impianto.

Chi volesse attivare il proprio mini impianto privato allacciato alla rete, lo può fare acquistando dei moduli compatti con convertitore integrato, cavo e presa di corrente a partire da fr. 1'000 (a dipendenza della prestazione desiderata). Molti produttori offrono moduli di ingrandimento a basso prezzo che possono essere collegati al modulo di base. Naturalmente, un luogo ben soleggiato (ad esempio un grande balcone o un tetto piano) e in caso di installazione fissa un eventuale permesso di costruzione, sono premesse indispensabili. L’elettricità solare così prodotta è però più costosa di quella di un impianto di maggiori dimensioni con molti kW di prestazione.

Per realizzare e attivare un impianto solare di grandi dimensioni devono essere chiarite le seguenti premesse:

  • Superfici disponibili (tetti, ev. facciate, pareti di protezione fonica, ecc.), almeno 10 m2 (per 1 kWp), meglio 30 m2 o più.
  • Contratto di ritiro con l’azienda elettrica, per ottenere, ad esempio nell’ambito di una borsa solare, una tariffa di immagazzinamento che copra i costi per un sufficiente periodo di tempo (ammortizzamento). Informatevi presso la vostra azienda elettrica!
  • Sostegno finanziario: molti comuni e cantoni offrono dei contributi di sostegno che possono facilitare la decisione d’investimento. La miglior cosa da fare è informarsi direttamente sul sito internet www.swissolar.ch o presso la infoline per consulenze: 0848 000 104. I progetti innovativi possono essere sostenuti come progetti pilota anche dall’Ufficio federale dell’energia. Attenzione: il sostegno dev’essere richiesto prima dell’inizio dei lavori!
  • Partners per consulenza, progettazione, fornitura dei componenti, montaggio. Com’è usuale per investimenti di questa portata, si dovrebbero raccogliere diverse offerte. Si consiglia di chiedere aiuto a un consulente indipendente.

Chi non vuole o non può provvedere in modo autonomo ai vari chiarimenti, può chiedere sin dal primo approccio l’aiuto di un partner specializzato, ad esempio dalla lista Swissolar (http://www.swissolar.ch/deutsch/bau_solarprofis.html ). Ancora più facile, la partecipazione a ditte o impianti esistenti (cfr. lista topten e consigli partecipazioni).

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Impianti autonomi (approvvigionamento di elettricità solare indipendente dalla rete)

 Gli impianti solari autonomi sono installati in luoghi privi di rete elettrica, ad esempio baite e casolari di montagna, ma anche per l’illuminazione di strade discoste o gallerie. Di solito servono all’attivazione di lampade e apparecchi elettronici (radio, tv, pc), in casi speciali ad esempio anche per macchine di mungitura ecc. Per i periodi privi di sole (notte) necessitano una batteria di immagazzinamento. Le lampade, e in parte anche gli apparecchi elettronici, sono ottenibili per allacciamenti a corrente continua; se è necessario fornire elettricità anche ad apparecchi normali per la rete da 230 V, è indispensabile un convertitore che a sua volta aumenterà notevolmente il costo dell’intero impianto. La corrente elettrica degli impianti autonomi è sempre molto più costosa di quella della rete, perciò viene utilizzata solo per prestazioni energetiche non ottenibili in altro modo (ad esempio con bruciatori a legna).

C’è una vasta offerta di simili impianti e componenti: da quelli per la carica di una batteria dell’automobile o per la barca a vela, fino all’approvvigionamento completo di un alpeggio compreso convertitore per la mungitrice ecc. Chi fosse interessato a un simile impianto, deve innanzitutto chiarire l’utilizzo che ne vuole fare e le condizioni di riferimento:

  • Necessità elettrica: per cosa? (per ogni apparecchio: prestazione in Watt, tensione in Volt, durata di attivazione per giorno/settimana/stagione). Poiché questo tipo di elettricità solare è tendenzialmente costosa, vale la pena procurarsi gli apparecchi più efficienti e limitarsi all’indispensabile. Questo ha un senso anche dal punto di vista ecologico, dato che anche questi impianti inquinano l’ambiente – tra l’altro per la durata di vita limitata delle batterie.
  • Condizioni ambientali (temperature minime e massime durante l’anno, spazio per le batterie, rete di trasmissione, controllo...).
  • Possibilità di piazzamento dei pannelli (superfici di tetto, pali, altezza della neve, vento, vandali...).
  • Quanto può costare l’impianto? Nella fase di scelta/progettazione si possono fissare dei "tetti di costi", ad esempio uno per l’assoluto indispensabile (luce con due lampadine di risparmio energetico la sera, elettronica per l’intrattenimento 2h/giorno) e uno per un uso più confortevole (più lampadine, maggior durata di utilizzo, tv a corrente continua, frigorifero speciale, ev. convertitore per apparecchi a 230 V...). Durante la progettazione, rispettivamente alla valutazione dell’offerta dell’impianto desiderato, si potrà verificare se l’impianto ottenibile per il tetto di costi stabilito giustifica la spesa.
  • Nelle riflessioni sui costi non dev’essere sottovalutata la manutenzione. Le celle solari e l’elettrotecnica/elettronica sono quasi prive di manutenzione, ma la batteria dev’essere curata e saltuariamente sostituita; inoltre, in montagna, ad esempio, neve e bufere possono causare danni.
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Riferimento generale per il costo degli impianti:

impianto piccolo "per l’indispensabile" (v. sopra) fr. 1'000 – 2'000, senza montaggio
impianto più confortevole fr. 4'000 fino a oltre fr. 20'000, più montaggio ad esempio fr. 500 – 2'000.

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Maggiori informazioni

Pubblicazioni

Norme e Certificazioni

Organizzazioni

  • AEE Agenzia per le energie rinnovablili e l'efficienza energetica
  • UFE Ufficio federale dell’energia UFE / SvizzeraEnergia, Berna
  • S.A.F.E. Agenzia svizzera per l'efficienza energetica, Zurigo
  • Swissolar Associazione svizzera dei professionisti dell'energia solare, Avegno
  • AES Associazione delle aziende elettriche svizzere, Aarau

Link

  • www.topten.info: ausilio di ricerca online internazionale per i prodotti migliori
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Info per offerenti

Vi preghiamo di annunciarci installazioni supplementari che adempiono i criteri Topten: redaktion(at)topten.ch

01/2011 Nipkow/Geilinger