Gli impianti fotovoltaici autonomi: cosa sono e quali caratteristiche possiedono

Il settore degli impianti fotovoltaici è molto variegato e non prevede una soluzione univoca. Esistono infatti diverse tipologie di impianti, ciascuno dei quali adatto a rispondere a specifiche esigenze. È il caso del cosiddetto impianto fotovoltaico stand alone, indicato per tutte quelle abitazioni non raggiunte dalla rete elettrica. Non è raro, infatti, in edifici situati in località di montagna, in zone agricole o particolarmente periferici, che la rete elettrica non arrivi come siamo abituati a pensare. Ecco quindi che queste realtà risulterebbero apparentemente tagliati fuori dalla possibilità di produrre energia elettrica.

In realtà grazie all’impianto fotovoltaico stand alone si può non solo sfruttare l’energia solare, ma anche raggiungere una totale autosufficienza energetica. L’impianto fotovoltaico stand alone, infatti, si rivolge proprio a tutte quelle realtà che non sono dotate (o non vogliono farlo) di un collegamento alla rete elettrica. Scopriamo come funziona e quali sono i vantaggi di questa tecnologia.

• Indice contenuti
• Cosa significa impianto fotovoltaico stand alone e come funziona?
• Quali sono gli elementi che caratterizzano l'impianto stand alone?
• Impianti fotovoltaici a isola: prezzi
• Quando conviene installare un impianto stand alone?
• Qual è la differenza tra un impianto stand alone e uno grid connected?
• Interessat* all'installazione di un impianto fotovoltaico a isola?

Propriamente per impianto fotovoltaico stand alone si intende un impianto indipendente e autonomo costituito fondamentalmente da più moduli assemblati tra loro. Questo significa che gli impianti non sono connessi alla rete di distribuzione elettrica e l’energia prodotta e immagazzinata dall’impianto viene utilizzata per le necessità di quell’edificio. L’impianto fotovoltaico stand alone (detto anche a isola) è dedicato alla produzione di energia per le sole utenze collegate e il più delle volte si avvale di un sistema di accumulo per la gestione dell’energia elettrica.

Gli impianti fotovoltaici autonomi sono costituiti da:

• moduli solari fotovoltaici: esposti al sole generano energia elettrica; il loro numero e i relativi collegamenti dipendono dal dimensionamento effettuato, che a sua volta dipende dalla zona di installazione, dal periodo di utilizzo, dalla tipologia di utenza (se in corrente continua o alternata), dagli apparecchi da collegare (luci, TV, radio, ecc.)
• batterie di accumulo, nelle quali viene immagazzinata l’energia proveniente dai moduli solari: le migliori sono quelle con la piastra positiva tubolare
• centralina solare: gestisce l’alimentazione dai moduli regolando il livello delle batterie (e il consumo delle utenze (staccando le utenze nel caso in cui la tensione delle batterie scenda sotto un certo livello minimo, rischiando di causare danni all’accumulatore)
• inverter: trasforma la tensione e la corrente da continua ad alternata, così come richiesto per il funzionamento degli elettrodomestici di casa.

Gli impianti fotovoltaici stand alone sono composti da un pannello solare fotovoltaico, un regolatore e una batteria per portare energia elettrica laddove assente, e vengono adoperati frequentemente per:

• le telecomunicazioni, ad esempio, per alimentare ripetitori radiotelevisivi posti in aree isolate
• i servizi pubblici, per l'illuminazione di strade e giardini, per le fermate dei mezzi pubblici e in generale per la segnaletica stradale
• la sanità per i paesi in via di sviluppo, per alimentare refrigeratori atti alla conservazione di vaccini e sangue
• l’agricoltura, ad esempio per impianti di pompaggio dell’acqua, sistemi di irrigazione automatica, protezione di gasdotti, etc.
• il residenziale, in particolare per la fornitura di illuminazione per case e rifugi montani
• il tempo libero, per caricare le batterie delle imbarcazioni e dei camper.

Il costo di un impianto fotovoltaico varia da diversi elementi; dalla sua dimensione alla sua potenza. Indicativamente un impianto da 2Kw costa circa 5000€, mentre uno da oltre 20Kw può superare anche i 30000€.

A questi prezzi va però aggiunto il costo del sistema di accumulo, imprescindibile in un impianto fotovoltaico a isola. Ed è una spesa che può incidere dai 3000€ agli oltre 10000€ in più in base al materiale delle batterie, alla loro capienza e alla tecnologia di gestione.

Mediamente, quindi, i costi di un impianto fotovoltaico a isola sono più alti proprio perché è necessaria un’infrastruttura e una tecnologia capace di renderlo completamente autonomo.

Trattandosi di un impianto autonomo e più costoso rispetto a uno collegato alla rete elettrica, è fondamentale capire se e quando conviene. Sia in termini di possibilità di rientrare dell’investimento ottenuto sia dell’effettiva capacità di assicurare l’autonomia energetica. Proviamo a fare due conti.

Supponiamo di voler alimentare un carico da 100 W a 12 V per 10 ore al giorno, pari a un consumo giornaliero di 1,0 kWh. Poiché W = V x I, la corrente richiesta sarà di 100 W: 12 V = 8,3 A. Un eventuale inverter, che lavora a 12 V in ingresso, dovrà quindi assorbire una corrente di 8,3 A erogata dalla batteria. Sia la batteria che il regolatore di carica (i quali lavorano a 12 V) devono essere adeguati nel fornire una corrente doppia: 16 A.

Infine i moduli fotovoltaici, ciascuno dei quali ha una tensione in uscita di 12 V, devono essere collegati in parallelo fra loro e avere una potenza nominale totale di circa 0,7 kW, pari a 4 moduli fotovoltaici da 180 W. Il sistema produrrà ogni giorno 3,0 kWh di energia elettrica nel periodo massimo (luglio), e 1,2 kWh in quello minimo.

Gli impianti fotovoltaici ad isola possono essere realizzati acquistando separatamente i singoli componenti oppure direttamente in kit, capaci di fornire 500 W di potenza, che con 6 ore di sole giornaliero riescono ad alimentare un frigorifero per 24 ore, un televisore per 7, una lampada a incandescenza da 60 W per 10 ore, un forno a microonde per 10 minuti, delle lampadine a led per diversi giorni.

Tali apparecchi fotovoltaici isolati includono un inverter, che fornisce la corrente alternata a 230 V, delle batterie, che accumulano l’energia prodotta dai pannelli, un regolatore di carica che gestisce i livelli evitando sovraccarichi.

Questi dati servono per farci avere consapevolezza di cosa può fare un impianto fotovoltaico a isola e di quanta potenza è necessaria per soddisfare le esigenze energetiche della propria famiglia. Il rientro economico è paradossalmente maggiore e più rapido rispetto a un impianto collegato alla rete elettrica. Questo perché la cessione dell’energia alla rete elettrica (il sistema dello Scambio sul Posto) è spesso meno conveniente perché il gestore applica un costo diverso (più alto) all’energia che deve vendere e uno più basso a quella che deve acquistare.

Il vantaggio economico è inoltre legato anche all’assenza di tutti i vincoli burocratici che il collegamento con la rete elettrica inevitabilmente comporta e permette di svincolarsi anche da tutti i costi di gestione e amministrativi nonché alle variazioni sulle tariffe che chi ha una bolletta energetica è abituato a conoscere.

Impianti stand alone e grid connected sono quasi all’opposto: uno è collegato alla rete elettrica, mentre l’altro è completamente autonomo. L’impianto fotovoltaico grid connected, infatti, è quello legato alla rete elettrica nazionale che assicura una costante fornitura energetica (non subordinata a quella prodotta dai pannelli) e la possibilità di guadagnare su quella in eccesso e immessa nella rete stessa.

Se preferisci sapere di più sugli impianti fotovoltaici grid connected ecco la risorsa giusta per te!

La convenienza di un impianto fotovoltaico a isola non è da sottovalutare, ma va contestualizzata insieme a numerosi fattori. Per questo motivo rivolgersi a un professionista è fondamentale, anche per quel che riguarda la possibilità di accedere alle diverse agevolazioni fiscali previste per questo tipo di lavori. Richiedi ora un preventivo rivolgendoti ai migliori professionisti presenti nella tua zona ai quali rivolgerti per scoprire tutti i dettagli di un impianto fotovoltaico a isola e la sua convenienza per la tua abitazione.