Un impianto fotovoltaico trasforma direttamente l'energia solare in energia elettrica. Esso è composto essenzialmente da: moduli o pannelli fotovoltaici; inverter, che trasforma la corrente continua generata dai moduli in corrente alternata; quadri elettrici e cavi di collegamento. I moduli sono costituiti da celle in materiale semiconduttore, il più utilizzato dei quali è il silicio cristallino. Essi rappresentano la parte attiva del sistema perché convertono la radiazione solare in energia elettrica. Gli impianti fotovoltaici possono essere connessi alla rete elettrica di distribuzione (grid-connected) o direttamente a utenze isolate (stand-alone), tipicamente per assicurare la disponibilità di energia elettrica in zone isolate.
I vantaggi possono riassumersi in: assenza di qualsiasi tipo di emissione inquinante; risparmio di combustibili fossili; affidabilità degli impianti poiché non esistono parti in movimento; costi di esercizio e manutenzione ridotti al minimo; modularità del sistema (per aumentare la potenza dell'impianto è sufficiente aumentare il numero dei moduli). Peraltro è da tener presente che l'impianto fotovoltaico è caratterizzato da un elevato costo iniziale (dovuto essenzialmente all'elevato costo dei moduli) e da una produzione discontinua a causa della variabilità della fonte energetica (il sole).
I moduli fotovoltaici possono essere collocati su qualsiasi pertinenza di un immobile (tetto, facciata, terrazzo, ecc ...) o sul terreno. La decisione deve essere presa in base all'esistenza sul sito d'installazione dei seguenti requisiti: disponibilità di spazio necessario per installare i moduli; corretta esposizione ed inclinazione della superficie dei moduli. Le condizioni ottimali in l'Italia sono: esposizione SUD (accettabile anche SUD-EST, SUD-OVEST, con ridotta perdita di produzione); inclinazione dei moduli compresa fra 25°(latitudini più meridionali) e 35°(latitudini più settentrionali); assenza di ostacoli in grado di creare ombreggiamento.
Facendo riferimento soprattutto alle piccole applicazioni (tetti fotovoltaici) e a moduli di silicio cristallino, un valore indicativo di occupazione di superficie è di circa 8-10 m per kW di potenza nominale installata.
La produzione elettrica annua di un impianto fotovoltaico dipende da diversi fattori: radiazione solare incidente sul sito d'installazione; orientamento ed inclinazione della superficie dei moduli; assenza/presenza di ombreggiamenti; prestazioni tecniche dei componenti dell'impianto (moduli, inverter ed altre apparecchiature). Prendendo come riferimento un impianto da 1 kW di potenza nominale, con orientamento ed inclinazione ottimali ed assenza di ombreggiamento, non dotato di dispositivo di "inseguimento" del sole, in Italia è possibile stimare le seguenti producibilità annue massime: regioni settentrionali 1.000 - 1.100 kWh/anno regioni centrali 1.200 - 1.300 kWh/anno regioni meridionali 1.400 - 1.500 kWh/anno E' opportuno sottolineare che il consumo annuo elettrico medio di una famiglia italiana è pari a circa 3.000 kWh. Sul sito http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/countries/europe/g13y_it.png è riportata la mappa della radiazione solare annuale sul territorio Italiano.
Nelle analisi tecniche ed economiche si usa fare riferimento ad una vita utile complessiva di 20-25 anni. In particolare, i moduli, che rappresentano i componenti economicamente più rilevanti, hanno in generale una durata di vita garantita dai produttori oltre i 20 anni.
La valutazione può essere effettuata a partire dai dati di insolazione del territorio italiano su superficie orizzontale riportati nella Norma UNI 10349: "Riscaldamento e Raffrescamento degli edifici. Dati climatici". I suddetti dati debbono essere corretti in relazione all'effettiva esposizione ed inclinazione del campo fotovoltaico e trasformati in producibilità annua sulla base del rendimento dell'impianto. Esistono specifici software che permettono di eseguire tale calcolo. Valori indicativi della produzione annua attesa sono compresi, per ogni kW di potenza installata, fra 1.000 kWh nelle regioni settentrionali e 1.500 kWh in quelle meridionali.
Il soggetto che effettua le letture è diverso a seconda della potenza dell'impianto. In dettaglio, nel caso di impianti con potenza nominale: Compresa fra 1 e 20 kW, che si avvalgano o meno del servizio di scambio sul posto, è il gestore locale di rete che effettua la rilevazione dell'energia elettrica prodotta, oltre all'installazione ed alla manutenzione delle apparecchiature di misura; Maggiore di 20 kW, che immettono in rete tutta l'energia elettrica prodotta, è il gestore locale di rete cui l'impianto è connesso che effettua la rilevazione. Inoltre, i soggetti responsabili debbono inviare, su base annuale e riferita all'anno solare precedente, copia della dichiarazione di produzione di energia elettrica presentata all'Ufficio Tecnico di Finanza; Maggiore di 20 kW, che non immettono in rete tutta l'energia elettrica prodotta, il soggetto responsabile può scegliere se avvalersi o meno del gestore di rete cui l'impianto è collegato per la rilevazione dell'energia prodotta. Anche in questo caso il soggetto responsabile deve trasmettere al soggetto attuatore, su base annuale e riferita all'anno solare precedente, copia della dichiarazione presentata all'Ufficio Tecnico di Finanza.
Nel caso in cui il soggetto responsabile si avvalga del gestore di rete locale o di altro soggetto abilitato/incaricato per il servizio di misura, sarà lo stesso a comunicare le letture. In caso in cui il soggetto responsabile si occupi direttamente del servizio di misura, le letture saranno comunicate attraverso il portale web messo a disposizione dal GSE, accedendo con User ID e Password fornite a valle della comunicazione di inizio lavori.
Come evidenziato in convenzione, i pagamenti vengono effettuati con valuta ultimo giorno lavorativo del mese successivo a quello d'invio delle misure da parte del soggetto competente (soggetto responsabile o gestore di rete).
Sì, con apposita lettera raccomandata in cui comunica di avere ricevuto la richiesta di cessione dei crediti e che la stessa rispetta gli adempimenti anche formali richiesti nella convenzione. Tale lettera viene inviata a entrambi i soggetti; nel caso in cui la cessione sia stata disposta in favore di un Istituto finanziario firmatario dell'Accordo Quadro viene inviata solamente a quest'ultimo.
La revoca della cessione dei crediti deve: essere a firma congiunta del cedente e del cessionario, su carta intestata del cessionario; riportare numero e data di sottoscrizione della Convenzione; dare evidenza dei poteri di rappresentanza del sottoscrittore cessionario, attestati da idonea certificazione notarile o idoneo documento della Cancelleria commerciale del Tribunale o della C.C.I.A.A., on data emissione non anteriore a 90 giorni dalla data di notifica della revoca; essere notificata al GSE con le stesse modalità previste per la notifica dell'atto di cessione dei crediti; contenere, ai sensi e per gli effetti dell'art. 6 della Convenzione, le nuove coordinate bancarie per la domiciliazione dei pagamenti.
Per tutti gli impianti, il GSE, verificato il rispetto delle disposizioni del DM 19 febbraio 2007, comunica al soggetto responsabile la tariffa riconosciuta entro 60 giorni dalla data di ricevimento della richiesta completa di tutta la documentazione.
A valle della valutazione della documentazione per la richiesta di concessione dell'incentivo (o del premio aggiuntivo), il GSE invia direttamente al soggetto responsabile la lettera di avvio all'incentivazione o di riconoscimento del premio per poter formalizzare la convenzione tramite portale web. Successivamente, il soggetto responsabile compila due copie della convenzione (o dell'addendum alla convenzione) - disponibile nella sezione del portale web ad accesso controllato e personalizzato predisposto dal GSE - ne sottoscrive una e le invia entrambe al GSE. Ricevute le copie, il GSE trattiene la copia firmata, sottoscrive la seconda copia e la invia al soggetto responsabile. A conclusione della procedura di stipula, gli originali della convenzione risultano firmati in modo disgiunto: l'originale a firma del solo GSE rimane in possesso del soggetto responsabile, mentre l'originale a firma del solo soggetto responsabile rimane in possesso del GSE.
Il premio legato all'uso efficiente dell'energia consiste in una maggiorazione percentuale della tariffa incentivante per gli impianti operanti in regime di scambio sul posto e destinati ad alimentare, anche parzialmente, utenze ubicate all'interno o comunque asservite a unità immobiliari o edifici, dove con il termine edifico si intende (articolo 2, comma 1 del D. Lgs. 192/2005): "... un sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono detto volume e da tutti gli impianti e dispositivi tecnologici che si trovano stabilmente al suo interno; la superficie esterna che delimita un edificio può confinare con tutti o alcuni di questi elementi: l'ambiente esterno, il terreno, altri edifici; il termine può riferirsi a un intero edificio ovvero a parti di edificio progettate o ristrutturate per essere utilizzate come unità immobiliari a se stanti".
L'iter generale da seguire per accedere all'incentivazione è il seguente: il soggetto responsabile inoltra il progetto preliminare al gestore di rete competente e chiede la connessione alla rete; nel caso di impianti di potenza nominale non inferiore a 1 kW e non superiore a 20 kW, contestualmente alla richiesta di connessione, il soggetto specifica se intende avvalersi o meno del servizio di scambio sul posto dell'energia elettrica prodotta; ad impianto ultimato, il soggetto responsabile comunica la conclusione dei lavori al gestore di rete competente; entro 60 giorni dalla data di entrata in esercizio dell'impianto, - pena la decadenza dal diritto all'incentivo - il soggetto responsabile è tenuto a far pervenire al GSE la richiesta di concessione della pertinente tariffa. Il termine per la presentazione della richiesta è perentorio pena la non ammissibilità alle tariffe. Per gli impianti entrati in esercizio nel periodo intercorrente fra il 1° ottobre 2005 e la data di entrata in vigore della Delibera AEEG n°90/07, il termine per la presentazione della richiesta è di 90 giorni a partire dalla data di entrata in vigore della Delibera stessa, sempre che gli impianti siano realizzati, nel rispetto delle disposizioni dei decreti ministeriali 28 luglio 2005 e 6 febbraio 2006, e non beneficino e non abbiano beneficiato della tariffa incentivante di cui ai medesimi decreti. Per le attività correlate alla richiesta di concessione della tariffa al GSE, il Soggetto responsabile è tenuto a registrarsi preventivamente sull'apposito portale predisposto dal GSE stesso.
È necessario utilizzare il portale del GSE (https://fotovoltaico.gsel.it) e compilare le apposite sezioni come indicato nella Guida alla richiesta degli incentivi e all'utilizzo del portale web riportata sul sito del GSE. Si ricorda che è possibile inserire i dati per la richiesta di premio per l'uso efficiente dell'energia solo a valle della richiesta dell'incentivo per l'impianto fotovoltaico.
Il Gestore dei Servizi Elettrici - GSE S.p.a. è individuato dal DM 19 febbraio 2007 quale "soggetto attuatore", unico a livello nazionale, cui debbono essere inoltrate le domande per ottenere l'incentivazione. La documentazione, in plico sigillato riportante l'intestazione "GSE - Incentivazione impianti fotovoltaici ai sensi dei DM 19 febbraio 2007", deve essere inoltrata al GSE, nella sede di Viale M.llo Pilsudski 92, 00197 Roma, a mezzo di raccomandata con Avviso di Ricevimento (A.R.) o posta celere o posta prioritaria o posta ordinaria oppure tramite corriere oppure consegnata a mano. Si evidenzia che, ai fini dell'accettazione della richiesta di concessione delle tariffe incentivanti, farà fede, in ogni caso, la data di protocollo in ingresso apposta sulla documentazione dall'Ufficio Protocollo del GSE (coincidente con la data di avviso di ricevimento nel caso di inoltro con raccomandata A.R.. Qualora sia consegnata a mano, il GSE, su richiesta dell'incaricato, potrà rilasciare fotocopia del frontespizio del plico con la data di protocollo in ingresso).
La data di entrata in esercizio di un impianto fotovoltaico è la prima data utile a decorrere dalla quale coesistano tutte le seguenti condizioni: l'impianto è collegato in parallelo alla rete elettrica; risultano installati tutti i contatori necessari per la contabilizzazione dell'energia prodotta e scambiata o ceduta con la rete; risultano attivi i contratti di scambio o cessione dell'energia elettrica; risultino assolti tutti gli eventuali obblighi relativi alla regolazione dell'accesso alle reti.
Secondo quanto indicato nell'allegato 4 del DM 19 febbraio 2007 alla domanda occorre allegare i seguenti documenti (fatte salve integrazioni nella delibera di prossima emanazione): documentazione finale di progetto dell'impianto, realizzato in conformità alla norma CEI-02, firmato da professionista o tecnico iscritto all'albo professionale; corredati di elaborati grafici di dettaglio e cinque fotografie dell'impianto fotovoltaico su supporto informatico; scheda tecnica d'impianto; elenco dei moduli e dei convertitori indicante marca, modello e numero di matricola; certificato di collaudo dell'impianto; dichiarazione sostitutiva di atto di notorietà autenticata firmata dal soggetto responsabile attestante quanto indicato al punto 5 dell'allegato 4 del DM 19 febbraio 2007; copia della denuncia di apertura dell'officina elettrica (soltanto per impianti superiori a 20 kWp, Legge 13 maggio 1999, n. 133, art 10, commi 7 e 8, o superiori a 30 kWp se ricadenti nell'art. 60, comma 2, lettera b della Legge n. 342/2000).
Un tetto solare fotovoltaico connesso alla rete è un impianto fotovoltaico di piccole dimensioni, installato sulla residenza dell’utente finale e connesso alla rete di distribuzione dell’energia elettrica. I componenti principali sono i campi fotovoltaici, che producono corrente continua, e un inverter, necessario per trasformare la corrente continua in corrente alternata.
Gli impianti solari fotovoltaici collegati alla rete hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale. In pratica, nelle ore di luce l’utenza consuma l’energia elettrica prodotta dal proprio impianto, mentre quando la luce non c’è o non è sufficiente, oppure se l’utenza richiede più energia di quella che l’impianto è in grado di fornire, sarà la rete elettrica che garantirà l’approvvigionamento dell’energia elettrica necessaria, fungendo da batteria di capacità infinita. Se succede che l’impianto solare produce più energia di quella richiesta dall’utenza, tale energia può essere immessa in rete. In questo caso si parla di “cessione delle eccedenze” all’azienda elettrica locale. Il passaggio tra queste diverse situazioni è completamente automatico. Tecnicamente un impianto fotovoltaico può essere installato su un tetto o sulla facciata di qualsiasi edificio con una superficie disponibile (generalmente almeno di 10m), possibilmente senza ombre in nessuna stagione, orientato a sud (+/- 45°) e connesso alla rete elettrica. Sul piano tariffario ci sono due diversi sistemi per contabilizzare lo scambio tra l’utente e la compagnia elettrica. Il sistema più semplice è quello del “contatore reversibile”, dove il contatore che preleva l’energia dalla rete fa un conteggio inverso quando invece è la corrente fotovoltaica a essere iniettata nella rete (questo tipo di contatore è riconoscibile da un “disco”). In Italia tuttavia i contatori a disco attualmente in uso sono stati modificati in modo da impedire la possibilità di conteggiare l’energia che fluisce in senso inverso. Il secondo sistema è quello di avere due contatori unidirezionali che calcolano separatamente i kwh immessi nella rete e quelli da essa prelevati. La tariffa dell’energia elettrica prodotta può essere calcolata in due diversi modi. Nel primo modo i kwh solare è pagato allo stesso prezzo di quello venduto dalla rete; nel secondo modo si ha una tariffa di vendita ed una di acquisto differenziate ed il prezzo del kwh solare è fissato di solito ad un livello più elevato per sostenere lo sviluppo del fotovoltaico. Nel caso in cui la rete bloccasse il suo finanziamento (lavori della compagnia elettrica, guasti di rete, ecc,ecc.) l’inverter non potrà distribuire l’energia prodotta né nella rete né nel circuito interno.
Spesso serve a coprire tutto o parte del consumo elettrico dell’edificio sul quale è istallato. In pratica, la produzione solare ridurrà il bisogno di elettricità rimpiazzando una parte dell’energia proveniente da fonti combustibili (fossili o nucleari) con un’energia economica e rispettosa dell’ambiente, migliorando anche modestamente, la qualità ecologica della corrente elettrica a livello del consumatore, ma anche a livello della società elettrica. Un tetto solare può infatti apportare un aiuto prezioso per migliorare la qualità della corrente fornita dalla società elettrica locale, soprattutto nelle zone difficilmente raggiungibili o con linee molto lunghe.
Sul tetto o sulla facciata di qualsiasi edificio collegato alla rete con a disposizione una facciata o un tetto, orientato il più possibile verso sud, o perlomeno verso sud-est o sud-ovest e se possibile senza alcun ostacolo per i raggi solari durante tutto l’anno. Possono essere escogitati diversi tipi di soluzioni architettoniche e tecniche.
Nella maggior parte dei casi la produzione elettrica annua di un tetto solare può essere stimata, con un margine d’errore inferiore al 10 %, attraverso un breve calcolo che dipende da: la radiazione solare annua del luogo, che può essere correttamente valutata in tutto il mondo; un fattore di correzione calcolato sulla base dell’orientamento a sud, dell’angolo d’inclinazione dell’impianto, ed eventuali ombre temporanee; le prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici e dell’inverter; la potenza di un picco di un tetto solare si esprime in kwp (chilowatt di picco), cioè la potenza teorica massima che il tetto può produrre nelle condizioni standard di insolazione e temperatura. La produzione prevista dal tetto solare può anche essere rapportata al consumo elettrico annuo dell’utenza ad essere espressa in percentuale, per esempio: 10 m2 in Italia centrale possono coprire il 50% dei consumi di una famiglia.
I moduli monocristallini ed i moduli policristallini, che sono attualmente i più venduti nel mondo, hanno una durata di vita da 25 a 30 anni, con una diminuzione delle prestazioni energetiche inferiore al 5/10 %. Generalmente la garanzia fornita dai produttori è di 5-10 anni. I moduli amorfi di silicio, che sono meno costosi, hanno una perdita di rendimento del 30 % nei primi mesi, per poi stabilizzarsi gradualmente. La tecnologia più recente, quella dei “film sottili” dovrebbe unire i vantaggi di entrambe le vecchie tecnologie: il prezzo basso del silicio amorfo e l’alta efficienza e l’affidabilità dei prodotti cristallini. Inverter: questi apparecchi ad elevata tecnologia hanno una durata nel tempo abbastanza lunga. Tuttavia la durata della garanzia può variare molto, a seconda delle strategia del rivenditore e del fornitore. Il prezzo dell’inverter rappresenta generalmente una parte fra il 10-20 % dell’investimento globale; il costo della sostituzione nel caso di danno dopo il periodo di garanzia va considerato all’interno del tempo di ammortamento dell’investimento. Un tetto fotovoltaico è un dispositivo completamente modulare, e la sostituzione di un qualsiasi componente è generalmente facile e veloce, anche quando il modulo è un tetto o una facciata integrata, a condizione che questa sostituzione sia prevista nella fase di progetto. Il futuro proprietario deve essere informato di queste cose al momento della stesura del progetto.
Anche se i componenti ed il sistema sono migliorati continuamente e standardizzati con l’obbiettivo di renderne più agevole l’installazione, essa rimane un lavoro potenzialmente pericoloso se non realizzato in conformità con le prescrizioni della normativa. Cosi è necessario che almeno il collaudo e la messa in servizio siano effettuate da una persona esperta e autorizzata, o altrimenti che sia chiaramente dichiarata la responsabilità del proprietario dell’impianto. Per quanto riguarda i lavori di posa e collegamento dell’impianto, quali l’installazione dei supporti e dei pannelli, alla connessione alla rete elettrica domestica, la stesura dei collegamenti, devono essere effettuati da un tecnico professionista (elettricista, installatore, costruttore edile,…) seguendo le usuali prescrizioni del settore edilizio. Nel caso di impianti di piccola taglia in abitazioni private, i lavori suddetti possono essere fatti dall’utente stesso, se esso è certo di saper soddisfare a tutte le norme di sicurezza e rinuncia alla garanzia sull’esecuzione del lavori.
Il costo del materiale (pannelli fotovoltaici ed inverter) è diminuito dal 5 al 10% all’anno per una decina di anno: questa percentuale dovrebbe essere rinnovata nel prossimo decennio. Il costo del lavoro può variare, a seconda della situazione locale: fabbricati nuovi o già esistenti, posa in sovrapposizione o integrazione della copertura, regolamentazioni specifiche per i permessi di costruzione, norme di allacciamento alla rete, distanza pannelli fotovoltaici-inverter e inverter-quadro, partecipazione del proprietario dell’immobile ai lavori … A inizio 2001, il costo minimo per un sistema completo di 1 kwp (10m2) si situa intorno ai 7500 €, compreso il lavoro di posa. La maggior parte del costo è dovuta all’investimento in materiali, al cui interno i pannelli fotovoltaici rappresenta la percentuale più alta (70-80%) I costi manutenzione sono in generale abbastanza bassi, ma è comunque necessario avere delle informazioni chiare al riguardo da parte del fornitore, nel caso di un progetto individuale, o da parte del responsabile del servizio nel caso di un programma organizzato in forma collettiva. Il tempo di ritorno è determinato dall’ammontare dell’aiuto ottenuto dalle diverse autorità pubbliche (commissione europea, amministrazioni nazionali, regionali o locali) o da altri interlocutori (società elettriche, banche, fondazioni private, banche solari,…). Questo aiuto può essere apportato in vari modi: sovvenzioni dirette, prestiti a tasso agevolato, deduzioni d’imposta o bonus fiscali, tariffe d’acquisto favorevoli,…; i dispositivi di sostegno possono evolvere nel tempo, quindi il futuro proprietario è bene che si informi sugli aiuti disponibili nella propria regione.
Il controllo si può fare in due modi: un modo manuale ed uno automatico a distanza. Nel primo caso si fa verifica “a orecchio”(con un piccolo segnale sonoro) o “a occhio“ (con una luce colorata o un visore di controllo sul davanti dell’inverter). Un contatore elettrico in uscita dall’inverter può essere utile, anche se aumenta un po’ i costi. Si può anche verificare la bolletta elettrica, stando attenti se si ha un improvviso aumento di consumo, che è un segnale di allarme preoccupante. Il controllo a distanza libera da questi compiti, ma richiede un investimento maggiore per l’attrezzatura di trasmissione dati, il collegamento telefonico coi relativi costi di gestione ed il contratto di lunga durata con la società che esegue il telecontrollo.