La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente l’energia associata alla radiazione solare in energia elettrica. Essa sfrutta l’effetto fotovoltaico, ossia la proprietà di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di generare elettricità se colpiti da radiazione luminosa.
Il più utilizzato è il silicio, elemento molto diffuso in natura. Il dispositivo elementare è la cella fotovoltaica ed è in grado di produrre una potenza di circa 1,5 Watt. Il componente base, commercialmente disponibile, è invece il modulo composto di più celle collegate e incapsulate. Più moduli fotovoltaici, collegati in serie e in parallelo, formano le sezioni di un impianto, la cui potenza può variare da poche centinaia di Watt a milioni di Watt.
A valle dei moduli fotovoltaici è posto l’inverter, che trasforma la corrente continua generata dalle celle in corrente alternata, direttamente utilizzabile dagli utenti o riversabile in rete.
Infine il sistema è completato da una struttura di sostegno per fissare i moduli alla superficie d’installazione: terreno, tetto, facciata, parete, ecc. La struttura può essere fissa o mobile, ovvero in grado di seguire il sole lungo il suo percorso giornaliero, durante l’intero anno, allo scopo di incrementare la captazione solare (impianto ad inseguimento).
Ogni kWp installato richiede uno spazio netto di circa 8 – 10 mq, qualora i moduli con tecnologia silicio cristallino siano installati in modo complanare alle superfici di pertinenza degli edifici; occorre invece uno spazio maggiore se l’impianto è installato in più file successive, su strutture di supporto inclinate collocate su superfici piane.
In Italia l’esposizione ottimale è verso Sud con un’inclinazione di circa 30-35° gradi: un impianto fotovoltaico da 1 kWp, ottimamente orientato ed inclinato, installato su una struttura fissa è capace, passando da Nord al Sud, di una produzione specifica variabile tra 1.000 e 1.500 kWh per ogni kWp installato.
Le principali applicazioni dei sistemi fotovoltaici sono:
– impianti con sistema di accumulo per utenze isolate dalla rete;
– impianti per utenze collegate alla rete in bassa tensione;
– centrali di produzione di energia elettrica collegate alla rete in media o alta tensione.
Al 31.12.2011 gli impianti fotovoltaici installati in Italia sono 330.196 con una potenza efficiente lorda pari a 12.773 MW.
Il parco degli impianti fotovoltaici è costituito principalmente da impianti incentivati con il Conto Energia e da altri impianti, installati prima dell’avvento di tale incentivo, che nella maggior parte dei casi godono dei Certificati Verdi o di altri incentivi.
Nel 2011 la crescita degli impianti è stata straordinaria. La consistenza è aumentata di ben 174.219 unità, più che raddoppiando il numero degli impianti esistenti a fine 2010 sul territorio nazionale.
La potenza installata è quasi quadruplicata rispetto al 2010. L’incremento maggiore si rileva, in termini percentuali, per gli impianti tra 1 e 5 MW (+400%).
La taglia media degli impianti tra 1 e 5 MW, rispetto al 2010, è aumentata del 18% passando da una media di 1,9 MW a circa 2,3 MW. La taglia media degli impianti sopra i 5 MW è invece diminuita del 27%, passando da 12,7 MW a 9,2 MW.
Negli ultimi anni la crescita del numero e della potenza degli impianti fotovoltaici è avvenuta a ritmi molto sostenuti.
Gli impianti esistenti a fine 2008 sono circa quattro volte di più rispetto a quelli installati fino al 2007. Nel 2009, 2010 e 2011 il numero degli impianti è più del doppio rispetto all’anno precedente.
Riguardo alla potenza, dagli 87 MW del 2007 si è arrivati fino ai 12.773 MW del 2011, il 268% in più rispetto all’anno precedente.
La potenza è cresciuta più che proporzionalmente rispetto alla numerosità, in quanto sono entrati in esercizio impianti di dimensioni più grandi; questo fenomeno è particolarmente evidente a fine 2011 in cui la taglia media del parco cresce fino a 38,7 kW. Gli impianti che hanno determinato il primo parallelo nel corso dell’ultimo anno arrivano a una potenza media pari a 53,4 kW.
Nel 2011, rispetto all’anno precedente, si registra un incremento di numero (+112%) e di potenza (+268%) in tutte le Regioni.
Il numero degli impianti passa da un +65% della Liguria a un +206% del Molise; in termini di potenza invece da un +77% del Trentino Alto Adige a un +636% del Molise.
In termini assoluti è la Lombardia la Regione che possiede il maggior numero degli impianti con 48.692, seguita dal Veneto con 44.997. La Puglia si conferma la Regione italiana con la maggior potenza installata arrivando a raggiungere 2.186 MW, seguita a distanza dalla Lombardia con 1.322 MW.
A fine 2011 la concentrazione degli impianti in Italia non mostra variazioni di rilievo rispetto al 2010. Nelle regioni del Nord l’unico scostamento significativo riguarda il Trentino Alto Adige che scende a 4,5% dal 5,8%. Incrementano la posizione la Campania da 2,6% a 3,1% e la Sicilia dal 5,1% al 6,0%.
La capacità installata si concentra per il 43% al Nord, il 38% al Sud e il 19% al Centro. La Puglia, con il 17,1%, presenta il contributo maggiore, seguita dalla Lombardia con il 10,3%.
In evidenza rispetto al 2010, le Marche con il 6,2% e la Sicilia con il 6,8%. La Sardegna passa alla classe superiore con il 3,2%. In controtendenza il Trentino Alto Adige che scende dal 4,9% dell’anno passato al 2,3%.
Ore di utilizzazione
Le ore di utilizzazione equivalenti sono un indicatore molto utile per individuare, in modo semplice e diretto, l’efficienza produttiva degli impianti fotovoltaici. Sono calcolate come rapporto tra la produzione lorda e la potenza efficiente lorda.
Per migliorare la significatività dell’indicatore, non sono stati considerati i nuovi impianti, ossia quelli entrati in esercizio nel corso dell’anno. La quantità di elettricità da loro prodotta è riferita ad un periodo di tempo inferiore all’anno e le loro ore di utilizzazione non sono rappresentative della reale potenziale produttività degli impianti.
Nel 2011 il 50% degli impianti fotovoltaici è riuscito a produrre per oltre 1.260 ore (1.164 ore nel 2010 e 1.152 nel 2009).
Le favorevoli condizioni climatiche hanno inciso sull’efficacia della tecnologia aumentando le ore di utilizzo nell’anno.
Le ore di utilizzazione dell’intero parco fotovoltaico italiano sono pari nel 2011 a 1.325 contro le 1.195 del 2010 e le 1.163 del 2009.
Se si volessero considerare anche gli impianti entrati in esercizio nel corso dell’anno, le ore si ridurrebbero a 845 per il 2011 di nuovo maggiori delle 549 del 2010 e delle 591 del 2009.
Fonte: GSE – Rapporto Statistico 2011 – Impianti a fonti rinnovabili
