Come funziona la produzione di elettricità in un impianto fotovoltaico

Molte persone oggi si chiedono esattamente come funziona un impianto fotovoltaico e come riesce a produrre elettricità con la sola energia del sole. Tutti noi ormai sappiamo bene cosa è il fotovoltaico. Tutti sanno bene che si tratta di una tecnologia che permette di produrre energia pulita sfruttando la luce del sole. Inoltre, si tratta di una fonte rinnovabile che permette di ridurre le emissioni inquinanti in atmosfera.  È una fonte di energia pulita che si prospetta di essere il futuro di un nuovo modello energetico che riuscirà a superare le vecchie fonti fossili ormai in esaurimento.

Ecco che abbiamo pensato a questa mini guida su come funziona un impianto fotovoltaico e come è in grado di produrre energia sfruttando l’energia del sole. Vedremo più nel dettaglio quali sono le componenti principali e quali sono i fattori che di fatto possono andare a compromettere il rendimento del’impianto fotovoltaico.

Come funzionano gli impianti fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici sono pannelli costituiti dall’unione di più celle fotovoltaiche. Sono in grado di convertire l’energia dei fotoni in elettricità, seguendo un processo che crea energia, denominato “effetto fotovoltaico”. Si tratta essenzialmente di un meccanismo che, partendo dalla luce del sole, permette di stimolare gli elettroni presenti nel silicio di cui è costituita ogni cella solare. Sul sito web www.fotovoltaicosulweb.it trovi molte info a proposito di questi impianti.

Per capire meglio, nel momento in cui un fotone colpisce la superficie della cella fotovoltaica, la sua energia viene trasferita agli elettroni che si trovano sulla cella in silicio. Questi elettroni fluiscono quindi nel circuito producendo corrente elettrica. L’inverter è invece la componente dell’impianto fotovoltaico che si occuperà di convertire la corrente elettrica in corrente alternata con lo scopo di trasportarla ed utilizzarla nelle nostre reti di distribuzione.

Le componenti di un impianto fotovoltaico

Come molti già sanno bene, ogni sistema fotovoltaico è costituito da almeno due componenti di base, ovvero:

• I moduli fotovoltaici, costituiti da celle fotovoltaiche che trasformano la luce del sole in elettricità;
• uno o più inverter, ovvero degli apparecchi che convertono la corrente continua in corrente alternata. I moderni inverter uniscono spesso sistemi elettronici di gestione intelligente dell’energia e di ottimizzazione della conversione a dei sistemi per lo stoccaggio dell’elettricità, tra cui le batterie AGM.

Devi sapere che esistono fondamentalmente due tipi diversi di impianti fotovoltaici. Da una parte troviamo gli impianti connessi alla rete elettrica locale, i cosiddetti “grid connected”. Sono impianti che lavorano in parallelo con la rete elettrica che va ad alimenta la casa. In un impianto di questo genere, la produzione si integra con quella che proviene dalla rete, limitando in questo modo la richiesta, mentre la parte eccedente viene venduta alla rete.

Dall’altra parte troviamo invece gli impianti isolati dalla rete, denominati “stand alone”, che sono indipendenti dalla rete elettrica e permettono di alimentare carichi specifici. Spesso sono provvisti di un sistema di batterie, ovvero energy storage, in grado di offrire una certa continuità di servizio.

Da cosa dipende la loro efficienza

Ci sono alcuni fattori che condizionano l’efficienza di un impianto fotovoltaico. Le celle dei pannelli solari infatti non sono in grado di trasformare tutta l’energia ricevuta in elettricità, ma sono in grado di convertirne solo una parte, in base al principio dell’efficienza di conversione. I migliori moduli godono di un’efficienza di conversione che si trova intorno al 20% circa. Ciò significa che solo un quinto dell’energia solare che va a colpire i pannelli viene effettivamente convertita in elettricità. Alcuni moduli ottengono efficienze di conversione anche oltre il 30%, ma spesso prevedono dei costi di produzione ancora troppo elevati.

Oltre a questo fattore, ce ne sono anche altri che di fatto determinano l’effettivo rendimento di ogni tipologia di impianto. Ad esempio, c può essere un’influenza sul loro rendimento a causa di alcuni fattori ambientali, oltre che per via di inefficienze dovute ad alcune dispersioni elettriche, tra cui cavi, apparecchi e simili. Altri fattori che determinano il rendimento di un impianto fotovoltaico sono la temperatura, la sporcizia del pannello, le zone d’ombra, i cablaggi e l’efficienza dell’inverter. Approfondisci qui tutti i fattori che possono avere un’influenza sul rendimento di un impianto fotovoltaico.