Componenti fondamentali di un impianto fotovoltaico

• Moduli fotovoltaici;

• Inverter: per la trasformazione della corrente continua in corrente alternata;

• Quadro elettrico: dove sono alloggiate le protezioni;

• Utenze;

• Contatori per la misurazione dell’energia prodotta e dell'energia usata;

• Rete elettrica.

Impianti grid-connected

Questi impianti sono destinati alla fornitura di energia per utenze già collegate alla rete ed hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale.

Nelle ore di luce l’utenza consuma energia elettrica prodotta dal proprio impianto mentre, quando non c’è luce o l’intensità della radiazione luminosa non è sufficiente per permettere all’impianto di produrre energia elettrica o perché l’utenza richiede più energia di quanto l’impianto non possa produrre, sarà la rete elettrica a garantire l’approvvigionamento necessario.

Se l’impianto solare produce più energia di quella richiesta dall’utenza, il surplus può essere immesso in rete. Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete elettrica rappresentano quindi una fonte integrativa, perché forniscono un contributo, di entità diversa a seconda delle dimensioni dell’impianto, al bilancio elettrico globale dell’edificio.

In questo tipo di impianto la rete svolge il compito di un accumulatore a capacità infinita. Il conteggio dei flussi di energia nelle due direzioni è realizzato mediante l'impiego di due contatori, uno per l'energia che la rete cede all'utenza e l'altro per l'energia in eccesso che l'impianto trasferisce alla rete.

L'attuale legislazione italiana prevede che i kWh di energia prodotti ceduti alla rete vengano valorizzati ad un prezzo pari a quello del costo dell'energia che l'utenza assorbe dalla rete. In questo modo la contabilizzazione, a saldo dell'energia, viene fatto direttamente sulla bolletta detraendo dai kwh anni consumati quelli prodotti dall'impianto fotovoltaico.

Per utenze in cui i contratti di fornitura dell'energia prevedano tariffe diverse in funzione delle fasce orarie, l’energia immessa in rete verrà valorizzata in base alle stesse fasce orarie previste per il consumo.

La manutenzione

La manutenzione dell’impianto riguarda la verifica del buon funzionamento dell’impianto anche attraverso il controllo dei contatori (differenza tra energia immessa ed energia prelevata).

Quando la potenza dell’impianto diventa elevata ci sono due possibili soluzioni tecniche di conversione dell'energia elettrica: quella centralizzata o quella distribuita. La prima soluzione prevede il collegamento in parallelo di più stringhe, con l'utilizzo di un unico inverter. Così facendo si ha il vantaggio di avere un unico convertitore di grossa potenza, sicuramente più affidabile e con un miglior rendimento rispetto ad apparati più piccoli.

Per contro un possibile guasto provoca l’inutilizzo dell'intera rete, con probabilità d’aspettare alcuni giorni per la riparazione per la non reperibilità immediata dei pezzi da sostituire. La soluzione distribuita prevede invece che ogni stringa sia collegata ad un singolo inverter che sarà a sua volta collegato in parallelo con la rete. Tale soluzione prevede quindi l’utilizzo di più inverter, in questo modo si ottengono rendimenti globalmente inferiori rispetto alla soluzione precedente, ma in caso di guasto si può escludere solo la sezione non funzionante, ottenendo solo una diminuzione della potenza prodotta e non il fermo dell’intero impianto.