Le configurazioni tipiche che possono essere realizzate con il fotovoltaico sono:
1) Sistemi autonomi isolati dalla rete (stand-alone o off-grid)
2) Sistemi connessi alla rete elettrica (grid-connected)
3) Sistemi ibridi
1) I sistemi autonomi sono impianti completamente indipendenti dalla rete elettrica che si affidano esclusivamente all’energia solare per assolvere alla richiesta di energia di qualsiasi portata e grandezza.
Sono realizzati particolarmente in zone remote dove potrebbe risultare difficile collegarsi alla rete o dove l’allacciamento ad essa risulterebbe troppo costoso.
L'elettricità generata dai sistemi autonomi semplici può essere usata in vari modi, principalmente in sistemi in corrente continua (DC) senza le batterie. In questo caso l’energia prodotta dai moduli viene direttamente utilizzata dal carico: come per esempio in un sistema di pompaggio delle acque. La pompa solare sommersa lavora nelle ore diurne riempiendo i serbatoi e smette al tramonto.
I sistemi autonomi possono essere anche installati con batterie al fine di poter accumulare l’energia prodotta dai moduli ed avere un sistema completamente funzionante anche nelle ore notturne o in periodi di cattivo tempo. Con questo sistema si possono illuminare strade e case, far funzionare ventilatori e molte altri vari apparecchi in corrente continua già presenti in commercio.
Nel caso di utilizzo di apparecchiature in corrente alternata (AC) bisognerà aggiungere al sistema un inverter, che, posto tra le batterie ed il carico, trasforma la tensione da continua in alternata consumando solo una piccola parte di corrente per il suo funzionamento.
I sistemi stand-alone con batterie funzionano collegando i moduli fotovoltaici alla batteria e la batteria al carico attraverso un regolatore di carica, che permette un controllo dell’intero impianto mantenendo sempre efficiente la carica stessa degli accumulatori. I moduli fotovoltaici caricano la batteria durante il giorno che poi alimenta il carico in base al fabbisogno.
Questi sistemi possono essere usati anche come back-up in caso di back-out.
Principali vantaggi dei sistemi autonomi :
- l’energia è prodotta dove e quando è necessaria e come back-up durante la notte o nei giorni di cattivo tempo
- sono facili da trasportare, installare ed utilizzare
- tutti i moduli fotovoltaici richiedono soltanto un controllo e una pulizia occasionale
- sono silenziosi e non inquinano
2) I sistemi connessi alla rete sono impianti fotovoltaici collegati direttamente alla comune rete elettrica attraverso un particolare inverter appositamente studiato per queste connessioni.
Il loro funzionamento è molto semplice: il sistema produce nelle ore diurne la quantità di energia in base alla richiesta dell’utente (non ci sono limiti di potenza per le installazioni, ma generalmente gli impianti per abitazioni possono partire dal minimo di 1Kwp fino al 3-5Kwp, e per attività commerciali 20-30Kwp fino a 100Kwp). Questa energia è però disponibile solo nelle ore diurne. Nel caso la produzione del campo fotovoltaico non venga utilizzata completamente, l’elettricità fornita dai moduli viene immessa nella rete elettrica e rivenduta alla società fornitrice.
Al contrario se l’elettricità fornita dai moduli non è sufficiente in momenti di maggiore utilizzo, la differenza viene automaticamente fornita dalla rete.
In questo modo i sistemi connessi alla rete riducono il consumo di elettricità della rete e permettono quindi di avere un rimborso direttamente dalla società fornitrice nella bolletta.
3) I sistemi ibridi consistono in una combinazione di moduli fotovoltaici con altre fonti di energia elettrica (ad esempio generatori eolici, generatori idroelettrici, ecc..) per caricare batterie e soddisfare il fabbisogno energetico, considerando le caratteristiche e altri dettagli del luogo di installazione.
I sistemi ibridi, che non sono collegati alla rete elettrica principale, sono sistemi autonomi e funzionano in modo indipendente ed affidabile.
Le migliori applicazioni per questi sistemi sono in aree remote, come ad esempio, villaggi rurali, stazioni di telecomunicazioni, ecc…
Il Ministero delle Attività Produttive ha varato insieme alle Regioni il programma “tetti fotovoltaici”, il quale bando prevede dei contributi a fondo perduto a chi volesse installare un sistema fotovoltaico.
Maggiori informazioni si possono trovare presso i Dipartimenti delle Attività Produttive e pubblicati sui siti web delle rispettive Regioni.
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