Quanto costano e come funzionano i pannelli solari fotovoltaici, ma anche del loro mercato in espansione in rapporto al Superbonus 110 proroga (2023). Una guida su come scegliere i pannelli fotovoltaici di ultima generazione, guardando alla loro potenza in kW e al fabbisogno energetico della nostra abitazione. Vi offriamo uno scenario delle aree regionali in cui si registra un rendimento maggiore del solare fotovoltaico. E di come negli ultimi 12 anni sempre più famiglie italiane si siano rese autonome abbracciando i benefici economici (ed etici) dell’energia solare fotovoltaica.
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Il mercato dei pannelli solari fotovoltaici è in forte espansione. Basta puntare il naso all’insù per accorgersi che i pannelli fotovoltaici coprono i tetti delle nostre città, ma anche più in là, in borghi e campagne, grazie alle detrazioni per fotovoltaico messe in moto dall’Ecobonus 110 e dal Superbonus 110 proroga (esteso al 2023), con lo scopo di ridurre le emissioni inquinanti.
E’ notizia delle ultime ore che il Superbonus 110 è stato prorogato al 2023 dal Governo Draghi nell’ultimo Consiglio dei Ministri. La proroga delle agevolazioni fiscali di efficientamento energetico saranno inserite nella manovra contenuta nella legge di Bilancio 2022.
I vantaggi dell’impianto fotovoltaico
L’installazione di pannelli solari fotovoltaici, infatti, rientra nei vantaggi fiscali dell’Ecobonus 110 e dal Superbonus 110, quando è eseguita assieme agli interventi trainanti di efficientamento energetico. Il fotovoltaico dà la possibilità di accedere alla cessione del credito presso le aziende incaricate dell’esecuzione dei lavori, in modo da azzerare l’esborso iniziali per l’intervento da parte del beneficiario. Un’offerta che il Gruppo Fondiario Italia ti mette a disposizione da subito con un’analisi gratuita.
A differenza di altre fonti di energia rinnovabili, il fotovoltaico e i pannelli fotovoltaici, in particolare, consentono a chiunque, e con un costo relativamente basso in rapporto ai benefici derivanti sul breve e lungo periodo stimati attorno ai 9 anni, di rendere la propria abitazione autosufficiente dal punto di vista energetico, e di contribuire a quella transizione energetica a cui l’intera Europa mira entro il 2030.
Il fotovoltaico è tra le principali tecnologie che sfruttano la luce solare, trasformandola in energia elettrica, senza effetti negativi sull’ambiente. Al contrario del petrolio, del gas e dei combustibili fossili destinati a esaurirsi, l’energia solare è considerata virtualmente inesauribile. Il fotovoltaico, inoltre, ha molteplici applicazioni: dai semplici fabbisogni del singolo utente, ai grandi sistemi per comunità e usi commerciali. In effetti questi sistemi possono essere forniti in varie dimensioni di potenza, voltaggio, grandezza, a seconda della richiesta. Per un’abitazione privata, la dimensione di pannelli solari fotovoltaici sono in genere pari a un impianto fotovoltaico 3kW o a un impianto da 6kW, come vedremo più avanti nel dettaglio. I pannelli solari di ultima generazione ampliano il range di risparmio su bolletta, ma anche di riduzione del carico sul fornitore, già dopo i primi 7-9 anni dalla loro installazione, raggiungendo una vita media di 30 o 50 anni.
Per saperne di più: Come usufruire dell’Ecobonus 110% per fotovoltaico con accumulo.
Diffusione dei pannelli solari fotovoltaici in Italia
Nell’ultimo rapporto sul solare fotovoltaico del 2019 firmato dal Gestore dei Servizi Energetici (GSE) – società individuata dallo Stato per conseguire gli obiettivi di sostenibilità ambientale – si apprende che sul territorio italiano risultano installati 880.090 impianti fotovoltaici, pari a una potenza complessiva di 20.865 MW. Gli impianti di piccola taglia, e cioè quelli con una potenza inferiore o uguale a 20 kW, costituiscono il 92% del numero complessivo, e il 21% in termini di potenza. La media degli impianti fotovoltaici installati è di 23,7 kW.
In rapporto al numero degli impianti, si osserva una grande diffusione degli impianti fotovoltaici domestici di piccola taglia, inclusi tra 3 kW e 20 kW.
Si apprende inoltre che il 29% della potenza installata nel 2019 è costituita da impianti di taglia superiore a 5 MW e che l’incremento di potenza di tale classe di impianti rispetto al 2018 è pari all’11,2%. Una tendenza che negli ultimi 12 anni vede assieme alla crescita del numero degli impianti anche una crescita della loro potenza.
Il numero e la potenza degli impianti installati differisce tra le diverse regioni italiane. La Lombardia (135.479) e il Veneto (124.085 ) concentrano il 29,5% del fotovoltaico in Italia, ma il primato nazionale in termini di potenza installata è rilevato in Puglia con 2.826MW e pari al 13,5% del totale nazionale. Sempre in Puglia si osserva la dimensione media degli impianti fotovoltaici più elevata, 55,2 kW. In fondo alla lista, invece, troviamo Basilicata, Molise e Valle D’Aosta.
Regioni e province con maggiore diffusione di impianti fotovoltaici
Durante il 2019, gli oltre 880.000 impianti fotovoltaici attivi in Italia hanno prodotto 23.689 GWh di energia elettrica. Un aumento in rapporto all’anno precedente del 4,6%, legato a migliori condizioni di irraggiamento. I mesi più produttivi sono quelli centrali dell’anno. Giugno, in particolare, è il mese che registra la maggiore produzione: poco meno di 3 TWh.
Per quasi tutte le regioni italiane, nel 2019 si rileva un aumento della produzione di energia fotovoltaica. Dopo la Puglia, seguono la Lombardia con 2.359 GWh e l’Emilia Romagna con 2.312 GWh, che hanno fornito rispettivamente il 10% e il 9,8% della produzione italiana. La regione con l’aumento più rilevante è la Sardegna (+9,5% rispetto al 2018), segue la Valle D’Aosta (+9,3%), Piemonte e Liguria con variazioni al 7%. Solo il Friuli Venezia Giulia e la Provincia Autonoma di Bolzano, per l’anno 2019, hanno registrato un valore di produzione fotovoltaica lievemente in calo (-0,6%) rispetto al dato 2018.
La provincia di Lecce, con 962 GWh, è in cima alla produzione di energia da impianti fotovoltaici nel 2019 (4,1% del totale nazionale); e tra le altre province emergono Brindisi, Bari e Foggia al Sud, Viterbo e Roma al Centro, Cuneo e Ravenna al Nord.
Come funzionano i pannelli solari fotovoltaici
Ogni singola cella fotovoltaica è di piccole dimensioni e produce tipicamente una potenza, tra 1 e 3 watt e 0,5 Volt in condizioni standard. Per ottenere un voltaggio maggiore è necessario collegare diverse celle in serie tra di loro per formare delle unità più grandi chiamate moduli fotovoltaici. I moduli sono collegati tra loro per formare i pannelli fotovoltaici, o chiamati anche pannelli solari fotovoltaici. I pannelli nel loro insieme costituiscono il campo fotovoltaico e producono energia elettrica in forma di corrente continua. Per essere utilizzata nelle nostre case e dai nostri elettrodomestici, la corrente continua è trasformata da uno o più inverter in corrente alternata. In questo modo, l’energia solare trasformata in energia elettrica, e poi in corrente alternata, alimenta l’utenza oppure, nei momenti di esubero, è immessa in rete per mezzo di un impianto grid-connected.
La potenza di un impianto fotovoltaico, definita anche potenza installata, si misura in rapporto al numero dei moduli fotovoltaici che compongono il nostro pannello solare e si calcola in kWp (kW di picco). Il movimento del Sole durante l’arco della giornata fa sì che l’irraggiamento solare che incide su ciascun modulo varia nel corso delle 24 ore. Ne segue che al variare del movimento del Sole, cambia anche la potenza elettrica erogata dai moduli e così dall’impianto fotovoltaico. Ci si avvicina al cosiddetto valore di picco, che è quello massimo garantito dal costruttore per un modulo, solo a mezzogiorno di alcune giornate fresche d’estate.
I migliori pannelli solari fotovoltaici di ultima generazione
La maggior parte dei pannelli solari in commercio sono composti da celle fotovoltaiche in semiconduttori in silicio. Il silicio, a differenza di altri semiconduttori, è disponibile sul nostro pianeta in quantità quasi illimitata. Ed è molto utilizzato nell’industria elettronica tanto che la sua rapida espansione ha agevolato lo sviluppo di metodi di raffinazione, lavorazione e drogaggio. Spesso, il silicio è recuperato da scarti della lavorazione dei componenti elettronici e riciclato dall’industria fotovoltaica, che tollera maggiori concentrazioni di impurità. Esistono in commercio tre principali tipi di pannelli solari (monocristallino, policristallino, silicio amorfo), secondo la purezza della lavorazione del silicio e con differenze di costo e di rendimento di potenza.
I pannelli di silicio monocristallino, o cristallo singolo, sono ottenuti da cristalli di silicio di elevata purezza che, una volta fusi, vengono fatti solidificare. La materia prima gradualmente si solidifica nella forma di un lingotto cilindrico di monocristallo. Questi modelli sono riconoscibili anche a occhio perché le celle fotovoltaiche presentano la classica forma a wafer. Il loro potenziale e costo sul mercato è il più alto.
In alternativa, esistono pannelli solari prodotti in silicio policristallino che ha costi di produzione inferiori e nel quale i cristalli si presentano ancora aggregati tra loro ma con forme differenti. L’affinamento del processo produttivo del silicio policristallino consente ormai di realizzare delle celle con prestazioni elettriche non molto inferiori rispetto a quelle in monocristallino. Le celle fotovoltaiche presentano una forma quadrata e la connessione elettrica è ottenuta per mezzo di due contatti metallici, uno sulla faccia esposta e l’altro su quella opposta.
Una terza soluzione sono i pannelli solari costruiti in silicio amorfo. Si tratta della tipologia di pannelli solari più economica. Il silicio è depositato in film su un supporto e rappresenta un buon compromesso per avere il fotovoltaico a costi bassi rispetto a pannelli che usano altre forme del silicio. Le celle di questo tipo vengono indicati con la sigla a-Si e hanno costi inferiori rispetto al silicio monocristallino e policristallino. C’è da dire che il rendimento di questi pannelli è meno prestante, ed è questa la loro pecca. Per ogni metro quadrato di pannelli solari in silicio amorfo si ottengono tipicamente solo 60 watt di picco. Il che significa anche che un impianto fotovoltaico di questo tipo occupa più metri quadri dei primi due per ottenere la stessa potenza di carico.
Il silicio policristallino e quello monocristallino hanno costi superiori ma anche efficienze più elevate. Tipicamente per un metro quadro di pannelli di questo tipo si hanno potenze pari a circa 180 watt di picco. In commercio si trovano anche i pannelli fotovoltaici in tellururo di cadmio (CdTe), i quali per un metro quadrato del semiconduttore hanno tipicamente 105 watt di picco.
Dimensione dei pannelli solari fotovoltaici
Le dimensioni dei pannelli solari dipendono dalla superficie a disposizione, e soprattutto dalla tipologia di pannello scelto. Come abbiamo visto, la tipologia influisce sia sul costo ma anche sulla rese energetica. Un altro fattore da considerare è l’area di pertinenza che abbiamo a disposizione, se in altre parole vogliamo installare l’impianto sul tetto o in giardino.
- 1 kWp di monocristallino necessita di 5,65 mq
- 1 kWp di policristallino necessita di 7,24 mq
- 1 kWp di film sottile in silicio amorfo necessita di 11,71 mq
A titolo di esempio: un impianto che genera 3 kWp necessita di 16 mq per un impianto a pannelli monocristallino; 21 mq di pannelli in policristallino; o di 33 mq, se si sceglie il film sottile in silicio amorfo. I moduli sono garantiti per 20 anni almeno all’80% della potenza iniziale. In pratica il decadimento dell’impianto si raggiunge dopo 25 anni, ma la vita di un impianto fotovoltaico si può tranquillamente stimare da 30 a 50 anni.
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Quanto costa un impianto fotovoltaico
Va da sé che il costo di un impianto fotovoltaico è in rapporto alle proprie esigenze energetiche e che le dimensioni dei pannelli solari andranno calibrati in rapporto a tali necessità, ma anche in rapporto al tipo di investimento.
Per quanto riguarda la potenza dell’impianto, la scelta dipende dai consumi annui in kWh del nucleo familiare. Da considerare che 1 kW di un impianto fotovoltaico produce, in media, circa 1.250 kWh, perché come abbiamo visto le variabili sono più d’una e dipendono dal luogo dove è situato l’impianto, dalla tipologia dell’impianto e dai fattori climatici. Quando si installano dei pannelli fotovoltaici la potenza varia da un minimo di 3 kWh per abitazioni medio-piccole, a 6-8 kWh per abitazioni grandi o famiglie numerose.
Il costo dell’impianto comprende:
- Pannelli solari fotovoltaici
- Inverter
- Strutture di supporto dell’impianto da terra o da tetto
- Allaccio alla rete
Quanto costa un impianto fotovoltaico da 3kW
Per un impianto fotovoltaico da 3 kW, sufficiente per una famiglia di 4 persone che abita in un appartamento di 100 mq, in media la spesa si aggira attorno ai 9.000 € nel caso di pannelli di ultima generazione in monocristallino; e circa 6.000 € nel caso del policristallino. Il prezzo scende per pannelli di qualità e resa inferiore.
Quanto costa un impianto fotovoltaico da 5kW e 6kW
Il costo aumenta per un impianto da 5kW o 6 kW, opportuno per una famiglia di 6 persone che abita in un appartamento di 150 mq, la spesa per un kit completo si aggira attorno ai 16.000 € nel caso di pannelli di ultima generazione in monocristallino, e circa 11.000 euro nel caso di pannelli in policristallino.
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