Impianto Fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. L'effetto fotovoltaico è un fenomeno completamente naturale tipico di un materiale semiconduttore opportunamente trattato di generare corrente elettrica quando venga investito da luce solare. L'energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico è pertanto energia pulita, priva di emissioni di gas serra e soprattutto rinnovabile. Il video seguente ne illustra il funzionamento.



Il materiale sicuramente più utilizzato per la realizzazione di un impianto fotovoltaico è il silicio cristallino, uno degli elementi chimici più diffusi sulla crosta terrestre sotto forma di biossido di silicio non puro (SiO2) denominato silice (polvere amorfa marrone o in cristalli grigi). Se si limita l'analisi ai soli prodotti commerciali, le tecnologie di realizzazione più comuni sono:

-Silicio monocristallino;

-Silicio policristallino;

-Silicio amorfo.

Altri materiali utilizzati per la produzione di dispositivi fotovoltaici sono arseniuro di gallio e di alluminio, solfuro di cadmio, telloruro di cadmio, solfuro di rame e materiali plastici. Quasi tutti sfruttano la tecnologia del film sottile. L’elemento base della conversione fotovoltaica è denominato cella. Le prestazioni di una cella fotovoltaica sono influenzate prevalentemente dalla temperatura e dalla quantità di luce o irraggiamento;

La potenza nominale di un impianto fotovoltaico si misura con la somma dei valori di potenza nominale di ciascun modulo fotovoltaico di cui è composto il suo campo, e l'unità di misura più usata è il chilowatt picco o di potenza (simbolo: kWp).

La superficie occupata da un impianto fotovoltaico è in genere poco maggiore rispetto a quella occupata dai soli moduli fotovoltaici, che richiedono, con le odierne tecnologie, circa 8 mq/kWp ai quali vanno aggiunte eventuali superfici occupate dai coni d'ombra prodotte dai moduli stessi, quando disposti in modo non complanare. Da osservare che ogni tipologia di cella ha un tipico "consumo" in termini di superficie, con le tecnologie a silicio amorfo per esempio per installare 1 kWp servono oltre 20 mq. Negli impianti su terreno o tetto piano, è prassi comune distribuire geometricamente il campo su più file, opportunamente sollevate singolarmente verso il sole, in modo da massimizzare l'irraggiamento captato dai moduli. Queste file vengono stabilite per esigenze geometriche del sito di installazione e possono o meno corrispondere alle stringhe, ovvero serie, elettriche stabilite invece per esigenze elettriche del sistema.

Un dispositivo fotovoltaico in genere permette di produrre una quantità di circa 14000 kWh/anno quando viene posizionato in condizioni ottimali al centro Italia.

Un impianto fotovoltaico da 10 kWp può soddisfare il fabbisogno energetico di circa 4 famiglie. L’equivalente in anidride carbonica risparmiata è di 6900 Kg/anno. Per produrre tale ammontare di anidride carbonica si sarebbero dovuti bruciare circa 900 alberi!

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