L’Inclinazione Giusta del Modulo Fotovoltaico

Colui che stende un progetto per l’installazione di un impianto fotovoltaico deve decidere il modo in cui i moduli andranno montati in base al luogo. Il metodo piú facile è quello di metterli stesi a terra, orizzontalmente su una superficie piana, ma ciò non ottimizza la produzione di corrente elettrica, visto che, l’angolo di incidenza del raggio solare deve essere perpendicolare al modulo.

Il sole però si muove mentre i nostri moduli sono fissi, a meno di non essere montati su un inseguitore a motore che ruota in base al movimento solare. Poiché il sole viaggia attraverso un angolo di 15 ° per ora, il collettore sarà vicino alla perpendicolare per un periodo di circa 2 ore. Oltre questo tempo, l’intensità della luce diminuisce a causa dell’aumento della massa d’aria, e l’angolo tra la luce solare incidente ed il collettore aumenta.

Inclinazione pannello solare:

Gli installatori, per massimizzare la produzione, inclinano i moduli in modo che nell’ ora di massima insolazione, alle 12, il raggio sia perpendicolare. Ciò ovviamente dipende anche da come è esposto il nostro tetto, la nostra casa o giardino e non sempre è possibile ottimizzarli al massimo.

 grafico_produzione_fotovoltaico

Il grafico, o meglio un insieme di grafici, qui sopra mostra mostra l’irradiazione cumulativa approssimata ricevuta da un collettore esposto a sud durante le varie ore della giornata a seconda della stagione (estate, autunno-primavera, inverno). Se il collettore è montato in modo che possa seguire il sole, attraverso un inseguitore, allora l’irradianza incidente è influenzata solo dal massa d’aria che cresce quando il sole si avvicina all’orizzonte.

Come vedete il punto di maggiore produzione di un impianto fotovoltaico è tra le 10 del mattino e le 14 del pomeriggio. Dopo tale ora l’irradiazione decresce.

Il grafico mostra anche la maggiore produzione che si ha in caso i moduli vengano montati su un inseguitore (non si tiene conto però dell’ energia elettrica impiegata per far muovere il motore che seppur minima c’è). Circa il 50% in più di energia in piú può essere prodotta in estate in un clima secco, come nel nord Africa. Durante i mesi invernali, tuttavia, solo circa il 20% di energia in piú viene prodotta con l’inseguitore.

L’utilizzo dell’ inseguitore risulta quindi fare la differenza, anche se è molto costoso. Si può considerare anche solo l’acquisto di quello a singolo asse, che ruota attorno ad un asse perpendicolare, piú economico. Oppure possiamo considerare anche supporti che possono essere regolati manualmente più volte al giorno o, forse, più volte l’anno. Ciascuna di queste opzioni consentire la raccolta di una quantità di energia maggiore ed un guadagno maggiore con il fotovoltaico.

Se l’impianto fotovoltaico deve alimentare le utenze elettriche di una casa estiva potrebbe avere un certo orientamento, se si tratta di casa utilizzata in inverno i moduli possono essere orientati in maniera differente.

Attenzione alla formazione di ombre: anche una piccola quantità di ombreggiatura su un modulo fotovoltaico può ridurre significativamente la  produzione non solo del modulo, ma anche di tutta la stringa dei pannelli ad esso collegato. E ‘quindi di fondamentale importanza scegliere un sito giusto per un impianto fotovoltaico .

Questo è facile se non ci sono oggetti che potrebbero portare ombra, ma attenzione, il sole d’inverno è piú basso rispetto all’ estate, ed un impianto progettato male, magari realizzato durante la bella stagione, in cui non si sono fatti i conti giusti, potrebbe essere poco efficiente anche se parzialmente coperto.

A quanti gradi deve essere inclinato il pannello

dopo tutte le premesse fatte parliamo di numeri. In italia, d’estate, o meglio nel periodo di massima produzione quindi da maggio ad agosto i moduli , sia fotovoltaico che solare termico, devono essere inclinati con valori compresi tra 30 e 38 gradi. E’ un indicazione di massima, se volete c’è anche una formula corretta al centesimo ed è la seguente:

 

  • prendi la latitudine (la trovi su google maps o su un qualsiasi gps) del luogo dove sarà montato l’impianto, moltiplica questo valore per 0.76 e  3,1 gradi.

angolo-di-inclinazione-pannello

Esempio: Firenze ha una latitudine di (43.78 X 0,76) + 3.1 = 36.3. In estate dovrebbe essere inclinato a 36 gradi circa per far sì che i raggi colpiscano perpendicolarmente il pannello.

In inverno, dato che il sole è piú basso, il pannello va alzato da terra di qualche grado, anche una decina. E’ facilmente intuibile questa cosa.

Quindi se voi utilizzate ad esempio un collettore solare per produrre acqua calda specialmente in inverno, inclinatelo a circa 45-50 gradi

 

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Pannelli Fotovoltaici Ikea Opinioni e Prezzi

Nonostante il suo business principale sia diverso Ikea ha deciso di tuffarsi nel mondo del fotovoltaico vendendo impianti e sistemi di accumulo solari con batterie. Per la verità il gigante svedese è stato sempre interessato al mondo “green” un po’ per motivi di marketing un po’ per questioni economiche.

Sui tetti di quasi tutti gli store Ikea del mondo sono infatti montati moduli fotovoltaici che danno energia ai negozi stessi. L’idea di vendere impianti solari era arrivata qualche anno fa. Ikea ha iniziato a vendere soluzioni per la produzione di energia elettrica in Inghilterra e nel 2019 è arrivata anche in Italia.

Quindi ufficialmente Ikea ha iniziato a vendere i suoi sistemi fotovoltaici iniziando con due semplici tagli adatti ad una tipica famiglia di 4-5 persone.

  • sistema da 3.025 Kwp silicio policristallino (SOLSTRÅLE BASIC)
  • sistema da 3,3 Kwp silicio monocristallino (SOLSTRÅLE PLUS)

Per la verità non capiamo il motivo di questa scelta commerciale, i due impianti appaiono simili sia in termini di potenza che di caratteristiche. Molto probabilmente quello da 3,3 Kwp in policristallino ha rendimenti maggiori. Avremmo preferito un sistema da 3 Kwp ed un altro magari da 4,5 o 6 Kwp per chi ha esigenze di alimentazione elettrica maggiori.

ikea fotovoltaico

I moduli sono realizzati dalla WÖLMANN srl azienda italiana con sede a Lissone. Per la verità la Wolmann non realizza moduli ma li importa dall’ estero, presumibilmente dalla Cina. Nulla di eccepibile visto che ormai i maggiori produttori al mondo di pannelli fotovoltaici sono cinesi, ma risulta strano che sia sul sito di Wolmann che su quello di Ikea non ci sono le caratteristiche dei moduli montati.

Non conosciamo così la loro efficienza e rendimento. Si sa che la garanzia è di 5 anni sul prodotto e di 25 anni sulla produzione del pannello all’80%. Garanzie standard che tutte le altre marche riconoscono sui moduli fotovoltaici. Alcuni brand garantiscono 10 anni sul prodotto e 20 anni sull 80% del rendimento.

Una cosa è un modulo che ha un rendimento del 15% altra un modulo con un rendimento del 20%, si cono differenze notevoli sia di prezzo che ovviamente di produzione di energia elettrica durante l’anno.

Non sappiamo se la garanzia viene data da Wolmann, una srl tanto per intenderci, oppure Ikea.

I prezzi dei due impianti sono rispettivamente di 5301 euro per quello da 3.025 Kwp e di 5.667 euro per quello da 3.3 Kwp.

Ikea commercializza, come detto, anche un sistema di storage con accumulo. Un pack di batterie agli ioni di litio da 4,8 kWh, appena sufficiente per lo stoccaggio di energia elettrica di un impianto da 3 Kwp.

Anche in questo caso non sappiamo di che marca sia, Sonnen, Varta o altri, e se siano inclusi i regolatori di carica, inverter ecc.

Il sistema di accumulo è la novità degli ultimi tempi degli impianti fotovoltaici per rendersi del tutto autonomi o quasi dal gestore elettrico. Visto che gli incentivi del conto energia sono terminati da un bel pezzo l’energia elettrica che si produce durante il giorno andrebbe consumata del tutto. Purtroppo non è possibile consumarla sempre fino in fondo, e poi la notte come si fa? I pannelli non producono in mancanza di sole.

C’è il sistema dello “scambio sul posto” ma è molto squilibrato. Funziona così: l’energia elettrica prodotta in eccesso dal nostro impianto solare, quella non consumiamo, viene reimmessa in rete ed il gestore la rivende a terzi. A noi in pratica ce la compra, solo che ce la compra ad 1 per poi rivendercela la notte a 3. Non conviene tanto, certo, meglio che perderla. Ecco perchè chi ha un impianto fotovoltaico deve comportarsi al contrario, ovvero fare le lavatrici, usare la lavastoviglie ed il boiler elettrico di giorno, col sole e limitare l’utilizzo della corrente di notte o sera.

Il sistema di accumulo serve proprio per questo a stoccare la nostra energia elettrica in batterie. Un po’ come funziona per qualsiasi apparato elettronico, smartphone, pc ecc. Come ben sappiamo però le batterie hanno una vita limitata, i cicli di ricarica supportati non sono infiniti, comunque per 10 anni il buon funzionamento è assicurato.

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Regolatore di Carica Fotovoltaico a Cosa Serve

Uno dei componenti fondamentali di un impianto fotovoltaico con accumulo è il regolatore di carica. Parliamo di sistemi che producono energia elettrica dal sole e la “stoccano” in batterie. Tali impianti possono anche essere usati “off grid” ovvero non connessi alla rete elettrica ma autonomi nel loro funzionamento. Quindi ci riferiamo a piccoli sistemi per fornire elettricità a barche, camper, baite oppure ad interi appartamenti. In quest’ultimo caso possiamo quindi non dipendere piú da una compagnia per la fornitura di energia.

Cosa è il regolatore di carica?

Il regolatore di carica è uno strumento che permette di modificare la portata della corrente e della tensione applicate ad una determinato apparecchio elettrico o elettronico. Viene utilizzato poiché contrariamente a quello che si può pensare, molti macchinari non necessitano di una fornitura costante di corrente, ma bensì di un flusso regolato a seconda del livello di carica e della potenza.

regolatore-di-carica

Se infatti non ci servissimo di regolatori di carica, i tempi di vita di alcune batterie che vengono impiegate per il funzionamento dei pannelli fotovoltaici per esempio, avrebbero una vita molto più breve.

I regolatori di carica, anche se invisibili e miniaturizzati, sono presenti anche in tutti i nostri device portatili, ad esempio smartphone, laptop, tablet.

Il procedimento che il regolatore svolge può essere suddiviso in tre fasi:

  • nella prima invia alla batteria tutta la corrente possibile, fino al momento nel quale questa raggiunge un certo livello di tensione
  • Nella seconda fase la corrente viene ridotta mentre la tensione rimane ancora costante; questa fase è definita di “assorbimento”
  • Al termine c’è quella chiamata “periodo di mantenimento”: tensione e corrente vengono abbassate ed inviate alle macchine in una piccola quantità, dopodiché il regolatore interromperà l’afflusso di corrente una volta concluso il ciclo, in modo da poter evitare il sovraccarico.

In parole povere, quindi, il regolatore di carica funge da vero e proprio stabilizzatore dell’energia immagazzinata che viene gestita in modo ottimale, tutto ciò per rendere efficiente e funzionale l’intera vita utile di un apparecchio elettrico.

Il suo impiego nel fotovoltaico

Il regolatore di carica trova vasta applicazione nel settore fotovoltaico.

Il regolatore va collegato alle batterie dell’impianto fotovoltaico, tra batteria e modulo fotovoltaico, e quasi la totalità dei modelli in commercio oggi sono dotati di un led di controllo in modo da poter indicare il funzionamento dell’apparecchio, solitamente infatti una luce gialla segnala la carica in corso, mentre quella verde indica la completa carica della batteria del pannello.

L’unico caso nel quale il regolatore di carica non è considerato utile al fine del buon mantenimento delle batterie e dell’impianto in generale è quando il pannello fotovoltaico riesce a produrre meno del 2% della capacità della batteria.

La tensione di alimentazione per un pacco di batterie da 12 V è di circa 16V. Ciò consente di caricare quelle al piombo a 14,40 V (6 x 2,40 V / cella) e quelle ali ioni di litio, Li-ion,  a 12,60 (3 x 4,20 V / cella). Si noti che 2,40 V / cella per acido di piombo e 4,20 V / cella per gli ioni di litio sono le soglie di tensione a pieno carico.

I regolatori di carica sono disponibili anche per gli ioni di litio per caricare pacchi da 10,8 V (3 celle in serie). Quando si compra un regolatore di carica, dovete osservare i requisiti di tensione. La famiglia standard degli ioni di litio ha una tensione nominale di 3,6 V / cella; il fosfato di ferro e litio è 3.20 V / cella. Collegare solo le batterie corrette per le quali è stato progettato il controller di carica. Non collegare una batteria al piombo acido a un controller di carica progettato per Li-ion e viceversa. Ciò potrebbe compromettere la sicurezza e la longevità delle batterie poiché gli algoritmi di carica e le impostazioni di voltaggio sono diversi.

I pannelli fotovoltaici solari sono normalmente collegati in serie, ogni modulo fornisce circa 20 V in una giornata di sole. Il controller legge la tensione generale della stringa, ma se un pannello viene ombreggiato, l’MPPT perde efficacia. I sistemi avanzati elaborano singolarmente ciascun pannello o gruppo di stringhe. Ciò consente il tracciamento della tensione dei pannelli ombreggiati fino a 5V. 

Potresti chiederti: “Perché non posso semplicemente collegare un pannello fotovoltaico da 12 V direttamente al mio laptop o cellulare?” Questo dovrebbe funzionare in linea di principio ma non è raccomandato. Il regolatore di carica trasforma la tensione CC in ingresso dal pannello solare al corretto intervallo di tensione. In piena luce solare, la tensione di un pannello solare da 12 V può arrivare a 40 V e questo potrebbe danneggiare il dispositivo. Avresti comunque bisogno di un INVERTER, ovvero dispositivo che trasforma la corrente da continua ad alternata.

Come sceglierlo e dimensionarlo nel modo giusto

In generale individuare il regolatore di carica giusto per i propri bisogni non è un’operazione complessa, ma se non effettuata con attenzione potrebbe portare ad una scelta sbagliata che può compromettere il funzionamento dell’intero impianto fotovoltaico nel lungo termine.

regolatore-carica-circuito

Ci sono tre principali caratteristiche che è necessario tenere a mente per il calcolo del dimensionamento del regolatore.

  • La prima è la corrente nominale di carico, questa quantità dipende dalla potenza massima che viene assorbita dagli utilizzatori elettrici (apparecchi direttamente collegati a corrente, che non vengono alimentati tramite batteria).
  • In secondo luogo vi è la corrente nominale solare, e cioè quella che viene data dal pannello fotovoltaico. (La corrente nominale solare totale è data dalla somma delle correnti provenienti da tutti i pannelli in un sistema).
  • Vi è infine la tensione del sistema, che può essere individuata con la potenza di 12, 24, oppure 48 V.
    Per scegliere il regolatore perfetto quindi, ci sono due criteri fondamentali: ognuna delle correnti nominali (quella solare e quella di carico) deve essere inferiore alla quantità di corrente nominale del regolatore di carica, mentre la tensione del sistema deve combaciare tra tutte le parti, e cioè deve essere la stessa per pannelli, batterie e regolatore (se si sceglie un regolatore da 24 V, sarà perché questa è la tensione anche degli altri elementi).

I prezzi

il costo di un regolatore di carica è principalmente legato al tipo di circuiteria elettronica e al carico che è in grado di sostenere. Quindi la corrente massima in entrata ed uscita, la Massima Potenza del Pannello fotovoltaico in ingresso.

Un regolatore di carica economico produce una tensione di uscita solo quando è disponibile energia solare sufficiente. Con una insolazione in diminuzione, il controller di carica si spegne e riprende semplicemente quando vengono ripristinati livelli sufficienti di luce. La maggior parte di questi dispositivi non può utilizzare l’energia marginale presente all’alba e al tramonto e ciò li limita l’uso alle applicazioni con condizioni di illuminazione ideali.

I regolatori di carica piú costosi tengono traccia della potenza misurando la tensione e regolando la corrente per ottenere il massimo trasferimento di potenza alle condizioni di luce prevalenti. Ciò è reso possibile con il tracking del punto di massima potenza (MPPT o Maximum Power Point Tracker). E’ un sistema che fa si che uno o più pannelli riescano ad erogare la massima potenza indipendentemente dal carico

Va notato che non tutti i circuiti MPPT funzionano altrettanto bene. Alcuni sono grossolani e non rispondono immediatamente ai cambiamenti di luce, causando la caduta o la disattivazione dell’uscita se un’ombra si pone sul pannello. Altri sistemi cadono troppo presto e non sfruttano appieno le condizioni di scarsa illuminazione.

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Energia Solare Tutto Quello che c’è da Sapere

I combustibili fossili, ovvero petrolio greggio, gas naturale e carbone, rappresentano la fonte di energia numero uno al mondo. Nonostante sia una fonte “non rinnovabile” , ovvero è “finita”, c’è ancora una forte domanda di questi combustibili a causa della loro accessibilità e affidabilità. Dal riscaldamento, all’ illuminazione delle case fino alla benzina e nafta per i veicoli, i combustibili fossili svolgono un ruolo fondamentale nella produzione di energia e nell’economia globale.

Anche con i massicci passi avanti compiuti nell’innovazione tecnologica, l’energia sostenibile e rinnovabile non è riuscita a sostituire i combustibili fossili tradizionali. Per incentivare la produzione e l’uso di energia rinnovabile (solare, geotermica, eolica, idroelettrica) in Italia il governo ha istituito i “certificati verdi” per le aziende. Una parte dell’energia deve essere prodotta da fonti rinnovabili.

Da una parte gli stimoli governativi, incentivi ad esempio al fotovoltaico con i vari “conti energia” , dall’ altra l’abbassamento dei prezzi dei pannelli fotovoltaici, i costi della produzione di energia solare ed eolica sono diminuiti. In effetti, alcuni mercati generano energia rinnovabile a costi inferiori rispetto ai combustibili fossili ed in Italia in alcuni giorni dei mesi estivi si è arrivati alla quasi totalità di consumo energetico proveniente da energia rinnovabile (fonte TERNA).

Mentre l’energia eolica è utilizzata prevalentemente per i mezzi commerciali, come i parchi eolici, l’energia solare ha usi sia commerciali che residenziali.

Combustibili fossili

Sebbene una data esatta sia difficile da determinare, molte stime suggeriscono che i combustibili fossili saranno esauriti nei prossimi 100 anni. Mentre le fonti di carbone, gas naturale e petrolio greggio continuano a deteriorarsi, il consumo di combustibili fossili non lo è. La produzione e il consumo di combustibili fossili  nel mondo sono aumentati a 70 quadrilioni e 80 quadrilioni di BTU, British Thermal Unit.

Tra tutte le fonti di energia, i combustibili fossili superano sia l’energia rinnovabile che l’energia nucleare. Nel 2018 i combustibili fossili hanno rappresentato oltre l’80% dell’energia consumata, mentre l’energia rinnovabile ha rappresentato solo il 10%. Non solo i combustibili fossili non sono rinnovabili, ma sono anche causa di vari effetti ambientali avversi.

solare-fotovoltaico-in-italia

La combustione di petrolio , gas e carbone è il principale produttore di CO2 antropogenica, che ha contribuito in modo significativo al cambiamento climatico. Tra gli effetti degni di nota ci sono il riscaldamento globale, lo scioglimento dei ghiacci nell’Artico, l’innalzamento del livello del mare e il cattivo raccolto.

Gli effetti dannosi della loro combustione continuano ad accumulare costi economici. Nel 2018, è stato stimato che i costi della combustione di combustibili fossili nei soli Stati Uniti erano di 120 miliardi di dollari l’anno, dovuti principalmente a spese sanitarie causate dall’inquinamento atmosferico. La ricerca suggerisce che l’inquinamento atmosferico in Europa genera costi economici di 1,6 trilioni di dollari all’anno in malattie e morte. Combinando la spesa per i combustibili fossili, i costi sanitari e il degrado ambientale, si stima che il costo reale dei combustibili fossili sia di 5,3 trilioni di dollari l’anno a livello mondiale.

Energia solare

Sebbene l’energia rinnovabile rappresenti una frazione dell’energia totale consumata, l ‘italia è al secondo posto in Europa per produzione di energia elettrica dal sole. Nel 2017 sono stati prodotti nel nostro paese 24.378  MW di energia elettrica da 774.014 impianti (FONTE: Solare Rapporto Statistico 2017).

Eppure, nonostante l’aumento dell’energia solare disponibile negli ultimi 10 anni, il solare rappresenta ancora solo lo 0,4% dell’energia totale in paesi come gli Stati Uniti. L’energia solare trascina anche l’energia idroelettrica, la biomassa e il vento in termini di fonti preferite di energia rinnovabile, costituendo 4 % del consumo totale di energie rinnovabili negli Stati Uniti.

Attualmente esistono solo due tipi di tecnologia solare in grado di convertire l’energia del sole in una fonte di energia: solare termico e fotovoltaico. I collettori solari termici assorbono le radiazioni solari per riscaldare una casa o l’acqua. I dispositivi fotovoltaici utilizzano la luce solare per sostituire o integrare l’elettricità fornita sulla rete pubblica.

Obiettivo 2020:

La Direttiva 2009/28 del Parlamento europeo e del Consiglio, recepita con il Decreto Legislativo n. 28 del 3 marzo 2011, assegna all’Italia due obiettivi nazionali vincolanti in termini di quota dei consumi finali lordi di energia  coperta da fonti rinnovabili (FER) al 2020; il primo – overall target – prevede una quota FER sui consumi energetici complessivi almeno pari al 17%.

Adozione dell’energia solare

Fino ad una decina o poco piú di anni fa, i sistemi di energia solare erano accessibili solo a poche persone per via dei costi eccessivi. Tuttavia, a causa di un netto calo dei costi e dell’avvento degli incentivi l’accesso universale ai sistemi di pannelli solari è divenuto una realtà.
Nei primi anni 2000, un impianto fotovoltaico medio medio costava circa 10 euro per watt; nel 2013, il prezzo per watt era appena sotto i 3 euro, oggi siamo arrivati a circa 1,3 euro (moduli, inverter e cavi compresi).

Di conseguenza, il numero di impianti fotovoltaici installati nel mondo è aumentato drasticamente tra gli spazi residenziali e commerciali. Nell’ultimo decennio, si stima che la produzione globale da fotovoltaico sia aumentata del 40% ogni anno.

L’energia solare ha visto un aumento globale dei consumi in quanto più paesi riconoscono gli effetti nocivi della combustione di combustibili fossili. L’aumento della concorrenza nel settore dell’energia solare ha comportato un netto calo dei costi di installazione.

Molte delle maggiori economie, tra cui Stati Uniti, Cina, India e diverse nazioni europee, hanno iniziato a implementare impianti ad energia solare. Nel tentativo di combattere l’inquinamento, la Cina ha fatto la maggiore spinta verso l’energia rinnovabile e ha installato la maggior parte del fotovoltaico nel biennio 2017-2018. Analogamente, l’India, anch’essa afflitta dall’inquinamento, sta pianificando un piano da 160 miliardi di dollari per l’espansione dell’energia solare.

Anche le grandi aziende come TESLA si sono lanciate nel business del fotovoltaico, proponendo ad esempio nuove batterie per impianti di con accumulo fotovoltaico.

Sebbene l’energia solare continui a rappresentare una piccola parte della fornitura globale di energia, i settori residenziale e commerciale stanno lentamente abbracciando le energie rinnovabili. Poiché i prezzi dei pannelli fotovoltaici continuano a diminuire, si prevede che i sistemi di energia solare diventino più diffusi . In Europa, il prezzo per kilowattora per l’acquisto di moduli fotovoltaici dovrebbe scendere tra i 4 e i 6 cent nel 2025 e diminuire ulteriormente fino a 2 cent nel 2050.

Supponendo che le previsioni siano corrette, il solare fotovoltaico sarà tra le fonti di energia più economiche. Con il calo dei prezzi le stime prudentemente dicono che i sistemi solari forniranno il 5% del consumo globale di elettricità nel 2030, salendo al 16% entro il 2050. Raggiungere questa visione richiederebbe una maggiore capacità globale di energia solare da 150 gigawatt nel 2014 a 4600 gigawatt entro il 2050 Di conseguenza, questo eviterebbe l’emissione di 4 Gt di biossido di carbonio all’anno.

In concomitanza con l’aumento della produzione di energia rinnovabile, vi è un crescente impegno a ridurre le emissioni di gas serra derivanti dalla combustione di combustibili fossili. Molte città e paesi di tutto il mondo si sono impegnati a ridurre le emissioni di gas serra dell’80% entro il 2050. La Norvegia ad esempio bandirà l’uso di qualsiasi veicolo alimentato da combustibile a partire dal 2025. 

Il problema dell’ energia solare

il piú grande problema dell’ energia elettrica prodotta con il sole è la “disponibilità“. La produzione c’è pertanto che il sole splende alto nel cielo. Inoltre c’è una concentrazione maggiore di produzione nei mesi estivi di maggiore insolazione. Non si può purtroppo consumare tutta l’energia nel momento che si produce e per “stoccarla” abbiamo bisogno di sistemi per l’accumulo di elettricità tramite batterie per fotovoltaico che ancora non sono economici.

E’ per questo che l’auto elettrica ad esempio rimane relegata soltanto ad una nicchia di persone che possono permettersi un gioiello costoso.

Incentivi fiscali

Molti paesi europei impongono un sistema di tariffe in entrata per aumentare l’attrattiva dei sistemi di energia rinnovabile. Nell’ambito di un sistema di feed-in-tariff, i proprietari di sistemi di energia rinnovabile possono raccogliere denaro dal governo. I costi si basano su kilowattora (kWh), con prezzi che variano da un Paese all’altro.

In Italia il SESTO CONTO ENERGIA non è stato mai introdotto. Gli ultimi incentivi ventennali alla produzione di energia elettrica da fotovoltaico sono stati erogati nel 2013. Oggi chi decide di installare un impianto fotovoltaico lo fa soltanto per autoconsumo usufruendo dello “scambio sul posto” oppure per rivendere energia elettrica a terzi.

 

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Le Batterie per i Pannelli Fotovoltaici Prezzi e Caratteristiche

Abbiamo già parlato dei sistemi fotovoltaici con storage per conservare l’energia prodotta durante il giorno per consumarla di giorno. Si tratta di impianti che ci rendono elettricamente autosufficienti e non dipendenti da qualsiasi compagnia di elettricità.

La corrente viene immagazzinata in grandi batterie, ed è di questo che vogliamo parlare oggi, delle loro caratteristiche, prezzi e proprietà. Le batterie per fotovoltaico possono non solo essere usate per impianti off-grid casalinghi, ma anche nelle barche, camper o in luoghi dove l’elettricità non arriva. I prezzi partono da 100 euro per una batteria per 30-40 watt fino 3000 euro per un sistema da 3 Kwp.

Introduzione

tutti noi abbiamo a che fare con le pile o batterie che utilizziamo per fornire energia ai piú disparati oggetti nella nostra casa. Computer, smartphone, telecomandi, calcolatrici. Solitamente compriamo le usa e getta da 1,5 V per alimentare piccoli oggetti, usiamo le piú economiche zinco carbone o le piú costose e durevoli alcaline. Altrimenti ci sono le ricaricabili che vengono utilizzate anche nelle batterie per impianti fotovoltaici.

Anche se ci sono diverse tecnologie disponibili, quelle al piombo-acido rimangono ancora le piú diffuse, perchè sono piuttosto economiche ed è probabile che le cose non cambieranno per i prossimi anni.

Ci sono poi le batterie Nichel Cadmio, Ni-Cd, le stesse che si usano per smartphone e pc. Sono piú perfromanti, veloci da ricaricare ma costano di piú . In futuro ci sono pronte anche quelle al Nichel metallo idruro, batterie ibride.

È anche possibile trasformare l’energia prodotta di giorno in idrogeno, ma stiamo già andando oltre.

 batterie_fotovoltaico

Batterie al Piombo Acido

Le piú utilizzate sono le AGM ermetiche e un po’ di meno quelle al piombo gel. La batteria realizzata con questo sistema comprende un catodo in piombo ed un anodo in ossido di piombo immersi in una soluzione di acido solforico. La reazione di scarica elettrica all’anodo consiste in uno scambio di ioni di ossigeno dall’ anodo con ioni di solfato dell’elettrolita. Al catodo, la scarica coinvolge ioni solfato dall’elettrolito che si combinano con gli ioni di piombo per formare il solfato di piombo.

La rimozione di ioni solfato dalla soluzione riduce l’acidità dell’elettrolita. Per mantenere la neutralità di carica, due elettroni devono entrare nell’ terminale dell’ anodo, e due elettroni devono lasciare il terminale di catodo tramite il circuito esterno per ciascuno dei due ioni solfato che lasciano l’elettrolita. Questo corrisponde ad una corrente positiva che abbandona l’ anodo.

Tipicamente, il processo di carica ha un’efficienza di circa il 95%. Il processo di scarica si traduce in alcune perdite dovute alla resistenza interna della batteria, in modo che solo circa il 95% dell’energia immagazzinata può essere recuperato. In generale l’efficienza di carica e scarica di una batteria al piombo è quindi circa il 90%.

La quantità di energia immagazzinata in una batteria è misurata in Ampere-ora (Ah). Mentre Ah non è tecnicamente un’ unità di energia, ma, piuttosto, un’ unità di carica, la quantità di carica di una batteria è approssimativamente proporzionale all’energia immagazzinata nella stessa. Se la tensione della batteria rimane costante, allora l’energia immagazzinata è semplicemente il prodotto della carica  per la tensione.

La capacità di una batteria viene spesso indicato come C. Pertanto, se un carico è collegato ad
una batteria, in modo che la batteria si scarichi in x ore, il tasso di scarico è indicato
come C / x.

batterie_per_fotovoltaico

A seconda del composizione specifica degli elettrodi, le batterie al piombo possono essere ottimizzate per uno scarico superficiale o totale. Le prima presentano una piccola quantità di calcio in combinazione con il piombo per conferire maggiore forza al cavo altrimenti puro. Le piastre possono essere realizzate più sottili con una maggiore superficie per produrre correnti di avviamento elevate.

Queste unità non dovrebbe essere scaricate a meno del 75% della loro capacità. Nelle applicazioni automobilistiche, quest esono condizioni operative soddisfacenti, poiché la batteria è necessaria soprattutto per il funzionamento del motorino di avviamento fino all’avviamento del motore. Dopo questo punto, l’alternatore prende il sopravvento, ricaricando la batteria . Le batterie al piombo a scarica profonda utilizzano l’ antimonio.

Queste batterie sono progettate per l’uso delle macchinine per trasportare i giocatori di golf, per gli elevatori elettrici, così come per l’utilizzo nei sistemi fotovoltaici.

Quando un impianto fotovoltaico che utilizza batterie al piombo viene realizzato, il progettista deve determinare i tassi di ricarica adeguati per le batterie e dovrebbe anche tenere presente le esigenze di ventilazione del sistema di batterie.

 

Batterie al Nichel-Cadmio

le Batterie Ni-Cd utilizzano idrossido di nichel per le piastre anodiche e l’ossido di cadmio per le piastre catodiche, in una struttura simile a quella del sistema piombo-acido. L’ elettrolita nel sistema Ni-Cd è idrossido di potassio. L’anodo NiOH è generalmente costituito da fibre di nichel miste con fibre di plastica Grafite o nichelato. Si aggiungono anche quantità di altri materiali come composti di bario e cobalto per migliorare le prestazioni. Il catodo è spesso costituito da un rivestito cadmio- fibra plastica. Se il catodo non è rivestito in plastica allora è comunemente miscelato con ferro o nichel.

Le batterie Ni-Cd sono più robuste rispetto alle batterie piombo-acido. Possono sopravvivere al congelamento e alle alte temperature. Possono essere completamente scaricate, e sono meno colpite da unl sovraccarico. Di conseguenza, in alcune applicazioni, le batterie Ni-Cd possono essere la migliore scelta perché la loro robustezza può consentire l’eliminazione del controllo di carica

Se le batterie devono essere utilizzate in una posizione in cui l’accesso per la manutenzione
è difficile, il maggior costo di queste batterie può spesso essere giustificato.

Se le batterie al Ni-Cd vengono caricate e poi lasciate inutilizzate, perderanno la loro carica ad un tasso di circa il 2% al giorno per i primi giorni, per poi stabilizzarsi a tassi piú bassi di perdita. In un periodo di 6 mesi, la perdita totale è tipicamente di circa il 20%, a seconda se la batteria è media, alta, bassa velocità di scarico.
Più alto è il punteggio di scarica della batteria, maggiore è la perdita di carica nel tempo. La perdita di carica è anche dipendente dalla temperatura. Il tasso di perdita è maggiore a temperature più alte, a -20 ° C, non vi è quasi nessuna perdita.

La durata di una batteria al Ni-Cd dipende da come viene utilizzata, ma è meno dipendente
dalla profondità di scarico rispetto alle batterie piombo-acido. Una durata di almeno
2000 cicli è nella norma quando non è utilizzata ad elevate temperature. Come risultato, in determinate applicazioni e condizioni operative, una batteria
può durare fino a 25 anni . Non è irragionevole aspettarsi una durata doppia rispetto a quelle al piombo-acido.

Gli svantaggi delle batterie al Ni-Cd includono la difficoltà nel determinare lo stato di
carica delle batterie e la tossicità del cadmio, specialmente quando deve essere smaltito. Esse sono anche più costose rispetto a quelle al piombo.

Batterie agli Ioni di Litio

sono la soluzione ideale per le esigenze di stoccaggio di energia solare. Si tratta delle stesse batterie che vengono utilizzate nei nostri device portatili come smartphone, tablet pc ecc.

Tesla è quella che ha presentato un prodotto di massa la batteria POWERWALL che costa ancora troppo per diffondersi. Il modello da 13,5 kWh con 7 kWh di picco costa circa 7000 euro. 

Ci sono altre marche che producono batterie per sistemi fotovoltaici, piú economiche come la tedesca SONNEN.

Altre tecnologie per le Batterie

Ci sono tante altre tecnologie. Un elenco parziale di queste batterie comprende quelle ossido di zinco / argento, metallo / aria, ferro / aria, zinco / aria, alluminio / aria, litio / aria, zinco / bromo, litio-alluminio solfuro / ferro, disolfuro litio-alluminio / ferro, sodio / zolfo, cloruro di sodio / metallo, e diverse varianti di batterie al Litio.

Batterie al Magnesio

la ricerca su alternative alle batterie agli ioni di litio è in corso da un po ‘di tempo. È stato avviato un nuovo progetto di ricerca dell’UE, che mira a sostenere le batterie al magnesio.

Il magnesio è un materiale promettente e uno dei candidati più importanti nella nostra strategia post-litio“, afferma Maximilian Fichtner, vicedirettore dell’istituto tedesco Helmholtz Institute Ulm (HIU), un ente di ricerca dedicato alla ricerca e allo sviluppo di concetti di batterie elettrochimiche.

La sfida con le batterie al magnesio è quella di avere un prodotto a una lunga durata. Allo stesso tempo, gli scienziati vogliono utilizzare le proprietà positive del nuovo materiale anodico. Ad esempio, gli anodi di magnesio non formano dendriti, cioè depositi elettrochimici che potrebbero causare malfunzionamenti o cortocircuiti, come nelle batterie agli ioni di litio.

Ecco perché possiamo utilizzare il magnesio in forma metallica e utilizzare direttamente l’elevata capacità di stoccaggio del metallo. Ciò aumenta le prestazioni della batteria “, continua Fichtner.

Un altro vantaggio dell’utilizzo della tecnologia del magnesio nella produzione di batterie sarebbe una riduzione nell’uso del litio. Il magnesio è circa 3.000 volte più abbondante sulla terra del litio, ed è anche più facile da riciclare, secondo l’HIU.

Quindi, le batterie al magnesio potrebbero anche essere più economiche delle loro controparti agli ioni di litio. Allo stesso tempo, la nuova tecnologia sarebbe un’opportunità per stabilire un panorama competitivo della produzione di batterie in Europa, che potrebbe ridurre il predominio dei produttori asiatici di batterie.

Prezzi

un sistema al piombo-acido utile per un impianto da 3 Kwp costa circa duemila euro. I prezzi comunque si stanno abbassando, così come per i sistemi nichel-cadmio che comunque costano quasi il doppio.

Come detto POWERWALL di Tesla costa circa 7000 euro per 13.5 kWh, mentre quella di Sonnen da 10 kWh costa circa 4900 euro.

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Impianti Fotovoltaici con sistema di Stoccaggio con Batterie

Come abbiamo appurato nel precedente articolo gli incentivi per il fotovoltaico sono terminati, ci si domanda quindi se vale ancora investire su questo settore per il biennio 2019-2020. E’vero che ci sono ancora le detrazioni fiscali, ma si pone ancor di più il problema della fase notturna.

Quando manca il sole infatti i pannelli solari non producono energia, come facciamo in questo caso ad alimentare le nostre utenze? La dobbiamo comprare dal gestore elettrico che però ce la sconta un po’ grazie allo “scambio sul posto (ci scala quella in surplus che non utilizziamo durante il giorno e che rimettiamo in rete)” . Purtroppo questo “scambio” non avviene all pari, vendiamo piú o meno ad 1 e acquistiamo la corrente elettrica a 3. Uno disequilibrio notevole.
batteriefotovoltaico
In ogni caso stanno prendendo sempre più piede soluzioni che prevedono un impianto ad accumulo di elettricità dotato di pacchi di batterie, storage, che immagazzinano la corrente prodotta durante il giorno. Tutta quella che non viene consumata è stoccata e resa disponibile quando ci serve. Si tratta di sistemi di accumulo “off grid” che permettono anche di staccarsi completamente dalla rete elettrica del gestore energetico, insomma siamo indipendenti, o quasi dal punto di vista elettrico se abitiamo in un appartamento.

Certo, le batterie costano, occupano spazio, col tempo si scaricano e durano di meno, ma la tecnologia in questi ultimi tempi è andata avanti e ha fatto passi da gigante in questo settore. Le batterie utilizzate sono di due tipi: acido-piombo o aglio ioni di litio. Ultimamente si studia anche su quelle al magnesio che promettono di essere piú performanti a livello energetico, vedi l’articolo sulle batterie per impianti fotovoltaici.

Differenza:
le batterie al piombo vengono utilizzate da anni nel settore automobilistico. La tecnologia ormai è conosciuta e testata ,di conseguenza ci sono molti anni di esperienza. Le batterie al piombo sono più costose rispetto a quelle piombo-acido, ma sono di facile manutenzione.

batterie solare daimler

batterie solare daimler

Valutazione :le batterie al piombo costano di meno rispetto a quelle a ioni di litio, ma hanno un numero ridotto di ciclo di carica anche se al giorno d’oggi si possono realizzare più di 3.000 cicli di ricarica, ovvero 8-9 anni di autonomia.  Allo stesso modo, le batterie al piombo possono essere scaricate meno profondamente (limite al 80% max.). L’efficienza di batterie solari al piombo è inferiore rispetto agli ioni di litio (fino al 86%).

Per quel che riguarda i prezzi Solar Buzz ha rilevato un media in Europa di 0,158 euro per watt. Calcolando che per un impianto da 3kwp abbiamo bisogno almeno di un pacco batterie da 6kw, spenderemo circa 1000 euro in batterie. I prezzi in Italia sono pero’ un tantino più alti al momento. Per il futuro ci prospetta le batterie sodio-zolfo, più economiche e meno inquinanti rispetto a quelle al piombo.

A questo dobbiamo aggiungere anche il prezzo per l’acquisto di un regolatore di carica fotovoltaico che va assolutamente collegato a monte delle batterie.

Alcuni produttori di moduli fotovoltaici già propongono soluzioni fotovoltaiche con batterie aglio ioni di litio, le stesse che usiamo su laptop e cellulari, come la tedesca Solar World con il Sunpac oppure Sonnen o Tesla con Powerwall.

C’è da aggiungere che chi decide di progettare ed installare un impianto fotovoltaico ad accumulo con batterie, deve mettere in conto anche l’acquisto di un inverter specifico, bidirezionale, quindi più costoso rispetto a quello che si usa in in un classico sistema on grid.

Ad ogni modo la corsa al ribasso delle batterie agli ioni di litio è partita: Daimler ha iniziato a vedere in Germania batterie al litio da 2,5 e 5,9 kilowattora, più piccole di quelle prodotte da Tesla  a prezzi molto interessanti (sono le stese utilizzate nelle auto elettriche). Una ricerca di Gtm Research ha messo in luce come da qui ai prossimi 5 anni il prezzo dei sistemi di accumulo si abbasserà del 40%,

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Il Pellet è ecologico o Inquina? La verità di uno studio

Il pellet è considerato un combustibile “amico” dell’ ambiente perchè ricavato dalla pressatura della segatura, ovvero dallo scarto del legname. E’ catalogato come biomassa. Non vengono abbattuti nuovi alberi per la sua lavorazione, ma si sfrutta materiale di “risulta” di lavorazione del legno.

Un nuovo rapporto però rivela che l’utilizzo del pellet, l’Italia è al primo posto in Europa per consumo nell’ ambito domestico, può accelerare il riscaldamento globale. Le politiche volte a incentivare l’uso di energia verde non sempre sono quindi positive, anzi, in alcuni casi il loro effetto è dubbio e possono anche distruggere la biodiversità e persino uccidere migliaia di persone.

Il legno (o meglio il pellet di legno e altri materiali che fanno parte di biomasse per la combustione come lo sterco animale) è di gran lunga la più significativa fonte di energia rinnovabile.

Sia negli Stati Uniti che nell’UE, la biomassa è una delle principali fonte di energia rinnovabile insieme all’idroelettrico, fotovoltaico ed eolico.

Ma se nei paesi di primo mondo i legno è utilizzato principalmente per il riscaldamento, nei paesi poveri, circa tre miliardi di persone,  cucinano e riscaldano le loro case con legno, sterpi e sterco. Più di quattro milioni muoiono prematuramente ogni anno a causa dell’inquinamento atmosferico indoor.
Eppure, nelle nazioni ricche abbiamo la strana idea che bruciare le biomasse sia “verde” ed eco-compatibile. I governi hanno deliberatamente promosso una maggiore dipendenza dalle biomasse.

pellet-ecologico

Sebbene la maggior parte delle politiche sulle energie rinnovabili trattino la biomassa come se fosse “carbon neutral” dal punto di vista della combustione, in realtà ciò non è vero, in quanto la biomassa emette più carbonio per unità di energia rispetto alla maggior parte dei combustibili fossili.

Solo i residui che altrimenti sarebbero stati bruciati come rifiuti o sarebbero stati lasciati nella foresta e decaduti rapidamente possono essere considerati a emissioni zero nel breve-medio termine.

Il rapporto realizzato critica la visione dei governi e sottolinea come la biomassa come fonte di energia neutra dal punto di vista del carbonio sia un ‘presupposto errato’ che si basa sull’ignorare quelle che sono le emissioni prodotte dalla combustione del legno. Il problema è che la politica dell’Unione europea ha una posizione secondo cui la biomassa non produce CO 2 . “Le emissioni derivanti dal carburante in uso devono essere considerate pari a zero”, afferma una direttiva del 2009 dell’UE” . La rivista New Scientist giustamente definisce questa ipotesi una “truffa” bruciando pellet si libera nell’ aria un quantitativo di CO2 superiore dell‘1,5 rispetto al carbone. 

L’unione Europea ha come obiettivo per il 2020 di portare la spesa per le biomasse a 8 miliardi di euro con il 14% dell’energia totale che dovrà provenire da biomassa (legname, oli vegetali, biogas). La maggior parte di questa energia arriverà dalla comustione del legname (700 mila m3 all’anno) da alberi a crescimento rapido come pioppi, eucalipti ed acacie. FONTE.

Tutto ciò sta portando alla riduzione di foreste protette soprattutto in Italia e Slovacchia. Anche gli effetti sulla biodiversità di questa pratica sono preoccupanti. Gli ambientalisti sottolineano che alcuni produttori raccolgono alberi interi, compresi i legni duri provenienti dalle zone di terra, che possono impiegare molto tempo a ricrescere. Un rapporto della Commissione europea ha rilevato che i rischi politici derivanti dal commercio transatlantico di energia del legno includono “perdita di biodiversità, deforestazione e degrado delle foreste“.

L’aumento del consumo di combustibile da biomassa va ben oltre le centrali elettriche e raggiunge le nostre case. I responsabili politici stanno usando sussidi e politiche fiscali per rendere l’energia basata sui combustibili fossili più costosa e il legno e i pellet meno costosi.

Gli Stati nordorientali degli Stati Uniti hanno visto dal 50% al 150% di aumento del legno come fonte principale di riscaldamento dal 2005 . Il Regno Unito sta utilizzando incentivi finanziari per garantire che 700.000 case si convertano al riscaldamento a biomassa e che le caldaie a biomassa vengano sempre più installate per soddisfare il fabbisogno di energia rinnovabile.

Come abbiamo visto su vasta scala nel mondo in via di sviluppo, la combustione di biomassa è tutt’altro che benevola. Anche nel mondo ricco, la legna in fiamme – incoraggiata dall’aumento dei costi energetici delle politiche verdi – sta diventando una delle principali cause di morte. A Praga, il 27% dell’inquinamento atmosferico pericoloso in inverno viene dal fumo della legna; nel sud della Germania può raggiungere il 59%. A Londra, costituisce più del dieci per cento.

L’inquinamento atmosferico all’aperto è la più grande sfida ambientale nel mondo ricco. Il fumo degli incendi boschivi costituisce ora il 10-30 per cento dell’inquinamento atmosferico totale in Europa.

Si stima che in Europa la combustione domestica di legna e biomassa su piccola scala diventerà la fonte principale dell’inquinamento atmosferico particellare più pericoloso entro il 2020. In altre parole, sarà una fonte più grande di inquinamento mortale rispetto alle automobili o all’industria e molto più grande rispetto alla generazione di energia.

Ma nel frattempo, la biomassa è una terribile risposta a breve termine al riscaldamento globale. Occorre quindi cambiare subito politica, incentivare un consumo corrente di energia elettrica sfruttando il fotovoltaico con accumulo, ed organizzando forme di risparmio energetico. Si può produrre acqua calda dal sole sia per uso sanitario che per il riscaldamento, usando tecnologie come quelle del riscaldamento a pavimento.

Durante il summit sul clima di Parigi, l’ex governatore californiano Arnold Schwarzenegger ha affermato che i combustibili fossili causano 19.000 morti ogni giorno . Era lontano. Circa 3.900 morti ogni 24 ore possono essere attribuiti ai combustibili fossili, mentre 11.000 morti al giorno sono causati dalla nostra dipendenza dalla biomassa .

Il problema nasce dal desiderio del governo di passare alle energie rinnovabili prima che siano pronte. Usiamo la biomassa per coprire l’inefficienza di energia fotovoltaica ed eolica, che necessita di energia di riserva quando non c’è sole o vento.

 

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Prezzo Pannelli fotovoltaici quanto si Spende per un impianto

Gli impianti fotovoltaici di tipo domestico sono quelli più richiesti in Italia, in maniera particolare quelli con potenza da 3Kwp. Questa taglia è legata ai vecchi incentivi del Conto Energia che restituivano la massima tariffa proprio ai sistemi fotovoltaici sotto la potenza dei 3 Kw.

E’ rimasta quindi questa “tradizione” che ovviamente non ha più motivo di esistere. Potrebbero andar bene anche sistemi da 2 KWp o da 3,5 o di altre misure, l’importante è dimensionarlo in base alle proprie esigenze e allo spazio disponibile sul proprio tetto o giardino.

Ora che i prezzi dei pannelli fotovoltaici sono scesi drammaticamente e che nel 2019 si potrebbe assistere ad un ulteriore calo per via dell’ eliminazione dei dazi all’importazione dei moduli cinesi, l’investimento si fa interessante.

Fotovoltaico prezzi

I prezzi di un impianto , come detto, sono calati drasticamente. Nel 2016 abbiamo assistito ad un trend ribassista che è proseguito per il 2017 e dovrebbe continuare anche nel 2018 e ci si aspetta un ulteriore calo nel 2019 come sottolineato dalle previsioni dell’ ultimo rapporto del dipartimento di Energia Statunitense.

prezzo-2015-pv

 

Secondo lo studio nel 2015 il prezzo medio di  un modulo è stato di 0,60 centesimi di dollaro per watt ovvero 55 centesimi di euro (calcolato su un cambio Euro-Dollaro di 1,1). Va aggiunta l’Iva e il costo di ricarico per i rivenditori, quindi l’importo va moltiplicato almeno per 1,5. C’è da aggiungere il costo di un Inverter (circa 30-40 centesimi di euro per watt per marche come Sma o Rec), delle staffe per fissare i moduli, contatori, cavi e manodopera per l’installazione.

Il prezzo di un impianto fotovoltaico da 3KWp nel 2018-2019 ha ed avrà un costo compreso tra 4000 e 6000 euro. Molto dipende dalla qualità dei moduli scelti, i più cari, ovvero Sunpower e Panasonic, sono anche quelli che hanno efficienze che si attestano al 20% contro una media del 14-15%, un guadagno sensibile nella produzione totale di energia elettrica durante l’anno.

Ma la novità che potrebbe far abbassare ulteriormente il prezzo dei moduli fotovoltaici è l’eliminazione dei dazi all’ importazioni dei pannelli cinesi. Il 18 luglio del 2018 infatti la Commissione Europea ha decretato la FINE DEI DAZI imposti sui moduli in silicio cristallino provenienti dalla CINA, Malesia e Taiwan. Cosa succederà ora?Dato che questi prodotti sono ancora piú appetibili dal punto di vista economico, nel 2019 si potrebbe assistere ad un ulteriore calo del loro prezzo che trascinerà al ribasso anche i modelli prodotti in Ue o in Usa. Questa è solo un ipotesi, i prezzi però potrebbero rimanere costanti ed aumentare i profitti in essere dei produttori.

Costi Moduli fotovoltaici 2019

Tipo di modulo fv Prezzo
€/Wp esclusa iva
Andamento Tipo di modulo fotovoltaico in questa fascia
Alta Efficienza 0,60 -1,1% Moduli ad alto rendimento di Pansonic o Sunpower con rendimento compreso tra 20 e 21%
Media efficienza 0,55 -1,0% Pannelli totalmente neri con potenza tra 190 e 320 Wp
Cinesi buona qualità 0,50 -1,1% Moduli pv da 60 celle, cornice standard in alluminio, basamento bianco e potenza compresa tra 245 e 320 Wp.E’ il modulo più diffuso sul mercato. Rappresenta il prezzo medio dei pannelli fotovoltaici in Italia
Cinesi bassa qualità 0,45 -1,0% Moduli economici di “basso profilo”, marchi secondari, basso costo.

 

Costo Inverter

un elemento essenziale di un impianto fotovoltaico è l’inverter. Si tratta di un apparecchio che converte la corrente prodotta dai moduli solari da continua ad alternata. E’ essenziale per il buon funzionamento del sistema fotovoltaico perchè quasi tutti gli apparecchi nella nostra casa hanno bisogno della corrente elettrica alternata per funzionare.

E’ un elemento si spesa importante perchè non costa poco. Diciamo che il prezzo è proporzionale al dimensionamento dell’ impianto, quindi piú è potente l’inverter e maggiore sarà il suo prezzo. Diciamo che siamo sull’ ordine di 0,30/0,40 euro per Kw. Quindi un inverter da 3 Kw costa circa 1000-1200 euro.

Quanto spazio occupa un impianto fotovoltaico

dipende dal tipo di moduli fotovoltaici scelti, ovvero dipende dal loro rendimento. Se prendiamo come riferimento le marche più performanti, ovvero Sunpower e Panasonic (ex Sanyo) possono bastare 20 mq. Più si abbassa l’efficienza (è l’indice che troviamo sul datasheet del modulo) più spazio occupa il pannello. Per efficienze comprese tra il 13 e 15% ci vogliono 25 mq circa.

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Quanta energia può produrre un sistema fotovoltaico

anche in questo caso le variabili sono diverse, ma soprattutto dipende dalla zona climatica dove andrà installato l’impianto.  Secondo i dati del rapporto GSE  le ore di utilizzazione medie degli impianti fotovoltaici nel 2013 sono state pari a 1.241 in Italia (vedi grafico qui sotto).   La Sicilia è la Regione con le ore più elevate: 1.476 a livello complessivo, 1.755 per gli impianti ad inseguimento e 1.455 per gli impianti fotovoltaici fissi.

ore-fotovoltaico

Dipende quindi dove avete intenzione di installare il vostro impianto. Un sistema fotovoltaico da 3 kwp in Nord Italia può produrre da 3000 a 3500 kw l’anno, in centro Italia da 3200 a 3700 kw in sud Italia da 3500 a 4200 kw, per capire meglio potete consultare la mappa solare qui sotto. Con gli inseguitori solari i rendimenti migliorano, così come migliorano se si usano moduli ad alta efficienza.

mappa-solare

 

Il risparmio fiscale

il 15 ottobre 2015 è stata approvata dal Consiglio dei Ministri la Legge di Stabilità 2016. Accanto alle tante misure, per un valore totale di oltre 27 miliardi, tra cui l’abolizione di Imu e Tasi sulla prima casa e il fondo per la lotta alla povertà e all’esclusione sociale per un valore di 600 milioni, ci sono importanti novità anche sui temi dell’efficienza e del risparmio energetico. Sono state infatti prorogate, per un altro anno, e ancora successivamente, quindi fino al 31 dicembre 2018, le detrazioni fiscali del 65% per le opere di riqualificazione energetica negli edifici e del 50% per le ristrutturazioni edilizie.

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Nel 2018 la detrazione fiscale del 65% per le opere di riqualificazione energetica ha interessato, ad esempio, l’installazione di impianti solari termici, pompe di calore e caldaie a biomassa, mentre la detrazione del 50% ha compreso, nelle spese di ristrutturazione edilizia, anche quelle sostenute per l’installazione di impianti fotovoltaici e sistemi di accumulo.

Le detrazioni si spalmano su un periodo di 10 anni.

Esempio: impianto da 3kwp costato 5000 euro, il 50% fa 2500 euro. Ogni anno, per 10 anni, possiamo portare in detrazione sulla dichiarazione dei redditi 250 euro.

Le installazioni di fotovoltaico in Italia

il nostro paese ha registrato una capacità fotovoltaica di nuova installazione di 36,6 MW e 37,7 MW rispettivamente a maggio e giugno, fonte Anie Rinnovabili.

Nel primo semestre del 2018 la produzione derivata da nuovi impianti e stata pari a 191 MW, un risultato inferiore del 18% rispetto ai 234 MW registrati nello stesso periodo del 2017. Questo calo è dovuto principalmente al fatto che nel marzo dello scorso anno, circa 60 MW di parchi solari di grandi dimensioni sono stati collegati alla rete, mentre nei primi sei mesi di quest’anno non sono stati completati tali impianti.

Il risultato di quest’anno è in linea con quello della prima metà del 2016, dove sono stati prodotti 201 MW di energia elettrica da nuovi impianti fotovoltaici. Ciò significa che, escludendo i risultati straordinari di marzo 2017, l’ Italia mantiene un ritmo costante di crescita di circa 30 MW al mese.

I numeri di Anie mostrano chiaramente che le installazioni residenziali che non superano i 20 kW di dimensioni continuano a dominare il panorama solare italiano, con circa 83,5 MW di nuova capacità installata.

Complessivamente, l’energia fotovoltaica installata cumulativa in Italia ha raggiunto 19,7 GW, a partire dalla fine di giugno 2018.

Nel frattempo, Terna ha riferito che il solare è stato in grado di generare 12.749 GWh nei primi sei mesi del 2018, coprendo quindi l’8% della domanda totale di energia in Italia, mentre la potenza termica è stata in grado di coprire oltre il 49% della domanda totale, con 96.780 GW.

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Fotovoltaico a Terra su Terreno Agricolo Conviene?

Dal 2000 e fino a pochi anni fa in Italia abbiamo assistito ad un vero e proprio boom degli impianti fotovoltaici installati su terreni agricoli. C’è stata una vera e propria corsa. Chi aveva un pezzettino di terra ha subito fiutato l’affare. C’era un motivo ben preciso. Il Conto energia, il sistema con cui si veniva ben remunerati per ogni kilowatt di energia prodotto con fotovoltaico, era molto generoso. Si incameravano soldi, tanti, che giustificavano un investimento importante. Insomma nel giro di 6 o 7 anni si recuperava il denaro investito e si aveva un rendita annuale mica da ridere.

Ne è nata una polemica. I terreni agricoli sono piú utili se sfamano la gente o se producono energia elettrica? Questo discorso però è terminato nell’estate del 2013, quando si è chiuso il Quinto CONTO ENERGIA, l’ultimo che erogava soldi per 20 anni per la produzione di energia elettrica da fotovoltaico.

Oggi ha ancora senso investire nel fotovoltaico a terra? Abbiamo un terreno agricolo e vogliamo realizzarci una rendita, fare un investimento, quanto dobbiamo spendere? Che rendite annuali possiamo aspettarci? Conviene? Possiamo guadagnarci?

Terreno Agricolo Piccolo vicino Casa

Tutte domande legittime a cui cercheremo di rispondere. Iniziamo prima però a fare un distinzione. L’energia che produciamo ci serve per alimentare qualcosa? Una fabbrica, una villa, la nostra abitazione? Se sì allora il terreno va benissimo. Un impianto da 6 Kwp, ora che i prezzi dei pannelli fotovoltaici sono scesi parecchio,  costa “appena” 10 mila euro, allo stato attuale (prezzi riferiti al 2018-2019) ed è in grado di fornire corrente elettrica ad un appartamento composto da 6-7 persone oppure a due mini appartamenti da 2-3 persone ciascuno.

Quindi l’impianto fotovoltaico montato su un terreno adiacente alla casa ha grande senso, oppure se realizziamo una serra fotovoltaica, con i moduli montati sul tetto. Calcolate che avete bisogno di circa 8 metri quadri per kilowatt di potenza, quindi per 6 Kw. circa 50 metri quadri scarsi, ovviamente che non presentano ombreggiatura, nemmeno parzialmente durante il giorno.

fotovoltaico-agricolo

Terreno grande

diverso invece il discorso se disponiamo di un terreno vasto, anche di ettari che si trova magari abbandonato in qualche parte remota. Qui il discorso è piú complesso e dobbiamo considerare veramente tante cose.

La prima domanda che dobbiamo farci è: cosa ci facciamo con la corrente elettrica che stiamo producendo? Visto che noi non la possiamo consumare, la dobbiamo vendere? A chi la vendiamo? Se ci sono aziende che sono nelle vicinanze possiamo prendere accordi, la legge ci permette di vendere l’energia elettrica che produciamo.

Si chiama RITIRO DEDICATO, la possibilità che ci viene data per vendere l’energia da noi prodotta. A partire dal primo gennaio 2018 il GSE ci “prende” l’elettrcità e la “reimmette” in rete per darla ai suoi clienti. L’impianto deve essere di potenza inferiore a 10 MVA, ma ci rientriamo alla grande perchè 10 MVA sono veramente tanti. Per maggiori informazioni sul funzionamento guardate sul sito del GSE.

Produzione in Italia fotovoltaico da terreno agricolo

in Italia , comprese le aziende agricole e di allevamento, ci sono 27.749 impianti su terreno agricolo (fonte GSE dati relativi all’ anno 2017) per una potenza totale di 2.577 MW e produzione lorda di 3.214 GWh di energia elettrica.

Gli impianti inerenti al settore agricolo si distribuiscono principalmente al Nord Italia; in particolare, Emilia Romagna, Lombardia e Veneto che insieme rappresentano piú o meno il 40% degli impianti e il 39% della potenza del settore.

fotovoltaico-agricolo-italia

produzione fotovoltaico agricolo italia DATI 2017 GSE

Quanto si guadagna con il Fotovoltaico su Terreno Agricolo

si tratta della domanda piú difficile a cui rispondere perchè la remunerazione dell’ energia prodotta dal fotovoltaico, misurata in €//MWh, è determinata da diversi fattori:

  • zona in cui è installato l’impianto. varia da Regione a Regione, in Sicilia
  • orario in cui viene venduta. Fascia F1 dalle 8 alle 18 dal lunedi’ al venerdi’. FASCIA F2 dalle 19 all 22 e tutto il sabato, FASCIA F3 la domenica ed i festivi.
  • potenza dell’ impianto

I prezzi medi di remunerazioni per il fotovoltaico a terra sono erogati secondo questa tabella. I valori indicati si riferiscono ai prezzi di guadagno  (Euro/MWh) per l’anno 2018 per la fascia F1 nei mesi di picco di produzione

zona maggio giugno luglio agosto
Centro Nord 57.84 61.99 66.15 68.26
Centro Sud 57.85 61.18 63.88 67.47
Nord 57.93 61.91 66.21 68.26
Sardegna 55.47 58.15 63.79 67.90
Sicilia 66.31 61.01 73.30 82.36
Sud 57.97 60.92 63.29 66.98

 

Da questi soldi che incassiamo dobbiamo togliere alcune spese, ovvero il costo che il GSE si sobbarca per l’acquisto seondo questa tabella qui sotto.

Energia tra 1 e 20 kW tra 20 e 200 Kw oltre 200 Kw massimale
fotovoltaica 0,7 euro per Kw 0,65 euro per Kw 0,6 euro per Kw 10.000 €/anno
eolica 0,9 euro per Kw 0,8 euro per Kw 0,7 euro per Kw 10.000 €/anno
idraulica 1,1 euro per Kw 0,9 euro per Kw 0,8 euro per Kw 10.000 €/anno
altro 1,2 euro per Kw 1 euro per Kw 0,9 euro per Kw 10.000 €/anno

Ci potrebbe anche essere l’esigenza di installare un impianto fotovoltaico su un piccolo orto o terreno che serva per alimentare una baita o casa dove la corrente non arriva. In questo caso dovremmo prevedere l’acquisto anche di batterie per lo stoccaggio dell’elettricità da usare durante la notte, in questo caso si parla di fotovoltaico con accumulo, ne abbiamo già parlato precedentemente. I costo salgono per via dell’ acquisto del sistema di storage con batterie al litio di nuova generazione che garantiscono anche 10.000 cicli di ricarica.

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Costo Pannelli Solari da 1 a 6 Kw I migliori

Quale è il costo dei pannelli solari e la spesa da affrontare per l’acquisto di un impianto fotovoltaico? E’ un investimento sostenibile per tutte le tasche che permette un rientro rapido? Chi ha già provveduto ad installare questo tipo di impianti saprà sicuramente rispondere a queste domande e sarà ben consapevole del fatto che i prezzi sono estremamente variabili e dipendenti dalla potenza, espressa in Kilowatt (Kwp), del sistema stesso.

Ad ogni modo, prima di dare dei costi indicativi, è bene precisare che i prezzi per l’installazione di un impianto fotovoltaico sono calati considerevolmente negli ultimi tempi e grazie agli incentivi statali sono destinati a diminuire ulteriormente.

Bisogna poi ricordare che un impianto fotovoltaico non rappresenta un costo come un’auto, poiché, è in grado di produrre energia, che oltre a soddisfare il consumo personale, può essere ceduta anche a terzi dietro compenso.


prezzi pannelli solariQuanto costa un impianto fotovoltaico:

Fino a cinque-sei anni fa, per acquistare un impianto standard da 3 Kw, era necessario investire almeno 20.000 euro (circa 7.000 euro per Kwp). A metà 2011 era possibile ottenere il medesimo impianto a “soli” 10.000 euro, comprensivo di installazione. Un costo praticamente dimezzato nel giro di 3 anni. Un gran bel risparmio, non c’è che dire.

Oggi, ad inizio 2018, i prezzi sembrano essere crollati ulteriormente, dato che lo stesso impianto di 3 kw viene venduto a 2.000/2500 euro al Kw, compreso di installazione, dunque ad un totale di 6.000/7500 euro.
Un calo dei prezzi pari a 14.000 euro in soli 4 anni. Dati che fanno propendere per l’installazione di un impianto fotovoltaico.
Ovviamente il prezzo è legato al tipo di moduli che si installano. Quelli ad alta efficienza come i Sunpower oppure i Panasonic costano sensibilmente di più rispetto a prodotti italiani (Solsonia o El.Ital) o cinesi (Yingli, Trina, Suntech) o tedeschi (Shuco, Bosch, Conergy), o ancora giapponesi (Sharp).

Considerazioni:

attenzione però, una precisazione è più che lecita. Dato il continuo crollo dei prezzi “chiavi in mano” per l’installazione di un pannello fotovoltaico, è logico ipotizzare ad un brusco calo degli incentivi sull’energia solare prodotta.

Ad oggi, infatti, scaduto il Quinto Conto Energia, stiamo assistendo ad un ulteriore ribasso degli incentivi (in pratica sono rimaste soltanto le detrazioni fiscali riconfermate anche per il 2018), che sembrano ormai prossimi all’azzeramento. Prospettando questa ipotesi, dunque, il costo di un impianto fotovoltaico dovrà diminuire ulteriormente per far si che l’investimento risulti ancora proficuo, anche al termine degli incentivi.

Ad ogni modo, nel valutare la convenienza o meno di un impianto fotovoltaico, sarebbe bene comprendere affondo le proprie esigenze di consumo presenti e future.

Il costo finale può anche essere influenzato dalla tipologia di impianto. Se è su un terreno o su un giardino gli installatori incontrano pochi problemi, se su tetto inclinato già la faccenda è inclinata, soprattutto se scegliamo un sistema fotovoltaico ad integrazione architettonica, le famose tegole fotovoltaiche per intenderci.

Anche per il 2019 dovremmo assistere ad un calo del prezzo medio dei pannelli fotovoltaici, piú marcato a partire dalla primavera. Sono le stime di IHS Technology, centro di ricerca americano dedicato al business delle energie rinnovabili. Quest’anno, nel mondo, arriveremo a sfiorare i 60 Gw di potenza di impianti fotovoltaici, trainati dai mercati cinesi e americani. Anche in Italia stiamo crescendo nonostante la fine degli incentivi: nel periodo giugno-ottobre 2015 infatti abbiamo installato nel nostro paese sistemi solari per 140 MW (+12% rispetto allo stesso periodo nell’anno precedente).

I prezzi dei moduli fotovoltaici continuano a scendere sia per quel che riguarda i prodotti cinesi che quelli europei. Capire dove sia prodotto un pannello diventa comunque sempre piú difficile e non è nemmeno così rilevante per il consumatore.

La novità per il 2018 è che l’uso del taglio con il filo diamantato nei wafer multi-Silicio riduce direttamente i costi del wafer con cui è realizzata la cellula fotovoltaica. Ci saranno quindi wafer più sottili, meno consumo di filo per pezzo, fili più sottili e tassi di rendimento in aumento per ridurre ulteriormente i costi in futuro. La capacità annua di wafer con filo diamantato rappresenterà il 53% della capacità totale entro la fine del 2017 e supererà l’80% nel 2018.

Approfitta dei nuovi incentivi fotovoltaico 2019, leggi l’articolo

Aggiungiamo anche che la grande distribuzione si è accorta della crescente domanda e quindi anche grossi gruppi come Brico e Leroy Merlin hanno iniziato a vendere kit fotovoltaici o per coperture di terrazzi nei loro negozi abbattendo i costi.

 

prezzi-moduli-fotovoltaici-2016

Molti impianti europei sono sempre più gestiti da società di origine asiatica, mentre molti produttori fotovoltaici europei ora producono in Asia, o almeno acquistano lì gran parte delle materie prime.

Gli esempi piú lampanti sono quelli di produttori europei come Hanwha, Q-Cells, REC, Solone e Axitec, che realizzano i moduli solo in Asia, mentre Jinko Solar, Renesola, BenQ che sono cinesi li fanno in Europa. Il mondo si è stravolto, ma dipende dalla convenienza logistica.

Ancora piú confusa la storia di marchi che hanno nel loro nome la nazione di origine e che invece sono cinesi, ad esempio  Canadian Solar o Amerisolar.

 

Pv Magazine ha aggiornato il prezzo medio dei moduli fotovoltaici a livello mondiale dividendoli in:

  • Moduli ad alta efficienza con potenza superiore a 275 watt (ad esempio Sunpower e Panasonic Hit, Ntype) prezzo medio 0,69 euro per watt che andrà diminuendo sempre di piú grazie si nuovi moduli PERC (passivated Emitter and Rear Cell) . La capacità di produzione dei PERC passerà da da 15 GW a 29 GW, si prevede che raggiungerà 48 GW entro la fine del 2018. La cella mono-Si convenzionale sarà così sostituita dal PERC. Significa quindi maggiore potenza dei moduli agli stessi prezzi.
  • Moduli All Black, Neri,con una potenza nominale tra 190 Wp e 270 Wp prezzo medio 0,59 euro per watt.
  • Moduli tradizionali solitamente a 60 celle con telaio in alluminio di serie, backsheet bianco e potenza compresa tra 245-270 Wp, rappresenta la maggior parte dei moduli sul mercato. Prezzo medio 0,51 euro
  • Moduli a basso costo, solitamente made in China, a bassa resa, in silicio cristallino prezzo medio 0,38 euro per watt.

A questi prezzi dobbiamo aggiungere l’Iva del 10% ed un ricarico compreso tra il 20 ed il 30% per il rivenditore. Ovviamente parliamo solo dei moduli, per realizzare un impianto fotovoltaico completo abbiamo bisogno anche dell’ Inverter (costo di circa 0,40-0,50 euro per watt) che trasforma l’energia elettrica da continua ad alternata, staffe di supporto, cavi e contatori.

prezzi pannelli solari

Non ci sono state grandi differenze nel prezzo tra moduli a silicio monocristallino e policristallino mentre non sono stati rilevati i prezzi dei thin film, ancora poco utilizzati nel mondo. Non sono stati presi a riferimento nemmeno i prezzi dei nuovi moduli OPV, il cosiddetto fotovoltaico organico (sono realizzati da semi di girasole) che ha raggiunto efficienze del 12%, ma che ancora non hanno mercato.

Assisteremo ad un calo maggiore nei prezzi quando la commissione Europea toglierà i dazi imposti all’ importazione di moduli che arrivano da Cina, Malesia e Taiwan, ma al momento non è previsto un provvedimento simile.

Impianto da 1 Kw

se ci riferiamo a moduli fotovoltaici, inverter, staffe, progettazione dell’ impianto, collegamento alla rete, contatori e pratiche burocratiche, possiamo aspettarci un costo medio di.

  • 1800 euro utilizzando moduli cinesi
  • 2300 euro usando moduli ad alte prestazioni

Impianto da 2 Kw

  • 3300 euro se si usano mouli low cost ad esempio Trina o Yingli, comunque di ottima qualità
  • 4000 euro se optiamo per l’utilizzo dei Sunpower

Impianto da 3 Kw

  • 5500 euro tutto compreso
  • 6200 euro utilizzando i moduli Hit Panasonic o Sunpower

Impianto da 6 Kw

il prezzo medio è di 9000-1000 euro, a seconda della marca scelta.

Ovviamente se la potenza che desideriamo cresce lo sconto è maggiore, quindi in modo proporzionale se scegliamo sistemi fotovoltaici da 10 Kwp o 20 Kwp pagheremo di meno. I prezzi che abbiamo indicato sono inclusi di IVA.

Se invece abbiamo intenzione di montare un sistema fotovoltaico ad accumulo con batterie il costo cresce notevolmente ed è parecchio variabile. Il tipo di batteria scelta fa una grande differenza nel preventivo finale. Se scegliamo quelle a piombo acido, molto economiche, dobbiamo aggiungere circa 300-400 euro per kw, se quelle aglio ioni di litio il prezzo arriva anche a 1000 euro per kilowatt.

Quest’ultima sarebbe la soluzione ideale perchè vendere l’energia prodotta ormai non ha piú senso. Ci viene pagata così poco dal GSE, circa 0,04 euro per kw prodotto, che non c’è convenienza. Meglio cercare di consumarla il piú possibile quando la produciamo, ovvero di giorno. Oppure stoccarla in un impianto ad accumulo con batterie. La tecnologia in quest’ultimo senso è migliorata ma le batterie costano ancora parecchio e sono ingombranti.

Come facciamo a capite di che potenza abbiamo bisogno per la nostra casa

il problema del dimensionamento di un sistema fotovoltaico è molto sentito, specie negli ultimi tempi. Non dobbiamo piú pensare a “piú produco e meglio è” perchè con la corrente in piú che realizziamo durante il giorno, se non la consumiamo cosa ci facciamo? Ecco perchè è importante fare questo calcolo.

Quindi prendete le bollette del vostro ultimo anno e calcolate l’assorbimento medio energetico della vostra famiglia.

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