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Fotovoltaico: come funziona, quanto si risparmia e qual è il miglior modello

Gli impianti fotovoltaici ci permettono di produrre energia elettrica sfruttando la luce del sole. Ma come funzionano esattamente? Quanta energia producono? Ma soprattutto, conviene davvero installarli? Gli impianti oggi costano cari e il risparmio in bolletta si ha solo a determinate condizioni e consumi: ecco quali sono e qual è il modello di impianto migliore sul mercato.

  • contributo tecnico di
  • Stefano Casiraghi
  • di
  • Luca Cartapatti
11 maggio 2022
  • contributo tecnico di
  • Stefano Casiraghi
  • di
  • Luca Cartapatti
energia rinnovabile

Gli impianti fotovoltaici ci consentono di produrre energia elettrica sfruttando la luce del sole. Ma come può avvenire questa trasformazione? Grazie all'effetto elettro-fisico chiamato fotovoltaico, che sfrutta l’energia contenuta nei fotoni della luce solare per attivare gli elettroni liberi delle celle fotovoltaiche al silicio che formano i pannelli solari.

Pannelli fotovoltaici e termici: quali sono le differenze?

Gli impianti fotovoltaici sono differenti dai pannelli solari termici, i primi utilizzano la luce e l’energia dei fotoni che la compongono, i secondi usano il calore contenuto nella luce solare.

Impianti fotovoltaici: quale tipologia scegliere

Gli impianti fotovoltaici sono composti da celle fotovoltaiche di silicio puro al 99%. L’evoluzione tecnologica ha prodotto diverse tipologie di celle fotovoltaiche a base di silicio, in ordine di performance e produzione specifica:

  • monocristallino: ottime performance e rendimenti che consentono di avere più potenza per metro quadro;
  • policristallino: buone performance per rendimenti vicini al monocristallino, ma con costi più contenuti;
  • amorfo: buona adattabilità ad alte temperature.

Come funzionano gli impianti fotovoltaici

L’energia solare, attraverso i suoi fotoni, stimola gli elettroni liberi contenuti nel silicio delle celle fotovoltaiche che generano una tensione e una corrente continua (DC). Attraverso dei cavi elettrici specifici viene inviata al dispositivo convertitore, chiamato inverter, che trasforma la corrente continua in corrente alternata subito disponibile per tutti gli elettrodomestici e apparecchi di casa. Sono previsti, dalla normativa italiana, specifici sistemi di sicurezza.

Quanta energia producono

In inverno abbiamo meno luce e per meno ore nella giornata, ma con l’arrivo delle belle stagioni possiamo quadruplicare la produzione di energia, sia nel valore di potenza massima, sia nelle numero di ore di produzione. Gli impianti fotovoltaici producono al meglio con la luce diretta del sole, ma riescono a produrre una certa quantità di energia anche con giornate poco luminose, con luce indiretta dell’ambiente e anche riflessa da altre superfici.

Per avere un quadro dell'efficienta degli impianti fotovoltaici, abbiamo messo insieme qualche dato che:

  • per un impianto di produzione da 1kW elettrico da fotovoltaico bastano 5-7 metri quadri;
  • in un anno, in Italia, si possono produrre da 1200kWh (al nord) sino a 1600kWh (al sud);
  • con un utilizzo efficiente e attento dell’energia prodotta possiamo risparmiare anche il 55% della bolletta elettrica di una abitazione familiare;
  • i moderni moduli fotovoltaici garantiscono un mantenimento della produzione e un rendimento per una durata minima di 20 anni con almeno l’80% della potenza nominale.

Qual è il modello migliore. Il nostro test

Abbiamo portato in laboratorio i migliori pannelli fotovoltaici disponibili sul mercato. Nel nostro test comparativo abbiamo valutato l’efficienza energetica di diversi moduli fotovoltaici, oltre a effettuare alcune prove di resistenza e di solidità. Emerge che quasi tutti i modelli danno buoni risultati, cosa che rivela una maturazione costante di questa tecnologia. Ecco come sono andati.

Vai al test sugli impianti fotovoltaioci 

Ricordati, inoltre, che se sei socio Altroconsumo e stai valutando l’installazione di un impianto fotovoltaico, abbiamo stipulato un accordo rivolto proprio ai soci con E.ON Energia. Due le soluzioni proposte: la Premium e la Plus (con diversi moduli fotovoltaici) e con diverse potenze dell’impianto, in modo da poter scegliere quella che più si addice alle esigenze di casa tua. Richiedi un preventivo: potrai ottenere direttamente lo sconto del 50% in fattura previsto dagli incentivi fiscali. Scopri qui i dettagli dell'offerta.

Impianti fotovoltaici: costi e convenienza

Partiamo da una premessa: installare un impianto fotovoltaico ha senso solo con consumi annuali sopra ai 2500/3000 kWh e solo se si è sicuri di abitare in quella casa per diversi anni. Il rischio è quello di non riuscire a recuperare l’investimento iniziale o di farlo dopo troppo tempo.

Quando conviene il fotovoltaico

Perché un impianto fotovoltaico sia una scelta conveniente bisogna avere poi la possibilità di spostare la maggior parte dei propri consumi di energia (lavatrici, lavastoviglie, ferro da stiro etc..) nelle ore di sole, ovvero massimizzando l’autoconsumo istantaneo dell’energia prodotta dall’impianto (ovvero consumando subito quello che produce l’impianto). Questo perché immettere l’energia prodotta in eccesso nella rete nazionale ha una resa economica molto bassa rispetto al risparmio ottenibile autoconsumando l’energia prodotta e quindi evitando di prelevarla dalla rete. Per fare un esempio possiamo dire che 1 kWh risparmiato (autoconsumato) vale circa 20 centesimi, mentre nella maggior parte dei casi 1 kWh prodotto dal proprio impianto fotovoltaico e immesso in rete vale meno di 10 centesimi. Anche se la cosa varia in base alle abitudini e al tipo di impianto, in media gli utenti consumano subito il 30% della produzione dell’impianto (autoconsumo), il restante finisce in rete.

Quanto grande deve essere?

Per produrre sul nostro tetto è necessario installare un impianto fra i 2 e i 4 KW di potenza di picco. Per ogni kW installato infatti è lecito attendersi fra i 1100-1200 kWh per anno al Nord fino ai 1500 KWh al Sud se ben posizionato. Se il totale dell’energia consumata da una famiglia è di 3000 kWh, l’impianto fotovoltaico che potrebbe fare al caso nostro avrà una potenza di picco di circa 2.3 kW -> 2.5 kW se al nord e 2 kW se al sud.

Quanto costa un impianto fotovoltaico

I costi degli impianti fotovoltaici negli ultimi mesi sono cresciuti anche del 20% per diverse ragioni: crisi della produzione in estremo oriente, materie prime costose, alti costi dell’energia e ora incide anche la forte richiesta degli utenti che vogliono “sfilarsi” dai rincari in bolletta. Le detrazioni e il meccanismo della cessione del credito hanno, in ultima istanza, contribuito non poco al rialzo dei prezzi di mercato. La grande richiesta di impianti di questi ultimi tempi causa anche difficoltà a trovare un installatore qualificato, materiale di qualità e certezza dei tempi per l’installazione. 

Se un impianto da 3 kW installato con materiale di qualità costava nel 2020 attorno ai 6.000 euro, al momento le offerte si aggirano sopra i 7.000 euro. Con picchi oltre gli 8.000 euro se si scelgono i brand più rinomati e le soluzioni tecnologiche più costose in fatto di inverter e ottimizzatori di pannello.

Quanto si risparmia?

Abbiamo provato a fare i calcoli di quanto possa essere conveniente l’energia prodotta dia da un impianto fotovoltaico singolo da 3kW e sia da un impianto con fotovoltaico e accumulo (batteria). 

  • Impianto da 3 kW. A fronte di un investimento stimato di 7.000 euro (3.500 con lo sconto in fattura) e un autoconsumo stimato nel 33% nel consumo da 2700 KWh e del 37% per il profilo da 3500 kWh, il ritorno economico potrebbe esserci fra 8 e 10 anni (per quest’ultimo tipo di consumo) e tra 10 e 12 per un consumo inferiore. Questo ci conferma come sia importante fare la corretta progettazione e dimensionamento dell’impianto in modo da contenere i costi dell’impianto, che ora sono molto alti, e alzare notevolmente la quota di autoconsumo: è fondamentale infatti produrre energia con il nostro impianto e consumarla istantaneamente. Questo significa un risparmio netto di energia che acquistata in rete al momento costa oltre i 30 centesimi al kWh.
  • Impianto con fotovoltaico e accumulo. A fronte di un investimento stimato di 11.000 euro (5.500 con lo sconto in fattura) e un autoconsumo stimato nel 46% nel consumo da 2700 KWh e del 54% per il profilo da 3500 kWh, il ritorno economico potrebbe esserci dopo 15 anni (per quest’ultimo tipo di consumo) e oltre i 20 per un consumo inferiore. Visto la durata di vita del prodotto, nel calcolo batteria da 4 kWh da circa 4.000 euro, che è garantita per una vita utile attorno ai 10 anni, si conclude che per la maggior parte di profili di consumo non vi è ancora la certezza dell’investimento. 

Energia: tutti i bonus e le detrazioni per risparmiare

Vale la pena ricordare che chi vuole installare un impianto fotovoltaico può beneficiare del bonus casa al 50%, oppure se ad esempio sta già facendo il cappotto, può addirittura beneficiare del superbonus 110% come lavoro "trainato".

Ma se anche non si vuole optare subito per installare il fotovoltaico, le possibilità per risparmiare energia ci sono. Il Governo ha infatti messo a disposizione dei cittadini vari bonus e incentivi sia per avere uno sconto direttamente in bolletta (come nel caso dei bonus sociali) e sia per rendere più efficiente la propria casa dal punto di vista energetico. Un esempio? Se hai ristrutturato casa da poco, puoi richiedere la detrazione del 50% sull’acquisto di mobili o elettrodomestici.

Ma non tutti conoscono davvero tutti i bonus messi a disposizione dal Governo in questi anni. Per questo motivo, nell'ambito del progetto RESSS (finanziato dal MiSE) abbiamo deciso di offrire ai consumatori una pagina di facile consultazione, nella quale potrai trovare tutte le informazioni che cerchi riguardo i bonus, gli ecobonus e gli incentivi governativi che al momento si possono ottenere. Scopri a quali hai diritto e come fare la domanda in maniera corretta. E se hai bisogno di aiuto, ci siamo noi: lascia il tuo numero di telefono e i nostri esperti ti richiameranno per darti tutto il supporto che hai bisogno per ottenere i tuoi bonus.

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