Ci siamo abituati a considerare gli impianti fotovoltaici suddivisi in quattro gruppi:
- Impianto fotovoltaico (Ftv);
- Impianto fotovoltaico integrato con caratteristiche innovative;
- Impianto fotovoltaico a concentrazione (Cpv);
- Impianto fotovoltaico con innovazione tecnologica.
Secondo quanto indicato dal Decreto Ministeriale del 05/05/2011 si parla di impianto fotovoltaico o sistema solare fotovoltaico per identificare un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare, tramite l'effetto fotovoltaico, composto principalmente da un insieme di moduli fotovoltaici piani, nel seguito denominati moduli, uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e altri componenti elettrici minori.
Ricordiamo che il decreto definisce per questa categoria una classificazione che prevede la distinzione tariffaria tra due sole tipologie di intervento:
- gli “impianti fotovoltaici realizzati sugli edifici” (i moduli sono posizionati sugli edifici);
- gli “altri impianti fotovoltaici”.
Un impianto fotovoltaico integrato con caratteristiche innovative è, invece, un impianto fotovoltaico che utilizza moduli non convenzionali e componenti speciali, sviluppati specificatamente per sostituire elementi architettonici.
Nelle definizioni fornite dal legislatore troviamo, poi, quella di sistema solare fotovoltaico a concentrazione o impianto fotovoltaico a concentrazione.
Questa tipologia di impianto fotovoltaico comprende un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare, tramite l'effetto fotovoltaico.
Un impianto fotovoltaico con innovazione tecnologica è, invece, un impianto fotovoltaico che utilizza moduli e componenti caratterizzati da significative innovazioni tecnologiche.
Le norme tecniche ci consentono un’ulteriore classificazione.
Si parlerà di impianto o sistema fotovoltaico fisso per identificare un impianto fotovoltaico i cui moduli sono installati su strutture di sostegno fisse. Un impianto fotovoltaico ad inseguimento solare è, invece, un impianto o sistema fotovoltaico i cui moduli, con o senza concentrazione solare, sono installati su strutture di sostegno ad inseguimento solare. Il tipo di inseguimento solare può essere basato su un asse o su due assi di rotazione.
Così, un impianto fotovoltaico a concentrazione solare è un impianto o sistema fotovoltaico i cui moduli sono a concentrazione solare e sono generalmente installati su strutture di sostegno ad inseguimento solare. All’uopo ricordiamo che un modulo fotovoltaico a concentrazione solare (modulo Cpv) è un modulo fotovoltaico in grado di produrre energia elettrica, operando in condizione di irraggiamento solare concentrato, tramite opportuni sistemi ottici, sulle sue celle fotovoltaiche.
L’impianto fotovoltaico a concentrazione solare (o impianto Cpv) è un impianto di produzione di energia elettrica, mediante effetto fotovoltaico, composto principalmente da un insieme di moduli Cpv, da sistemi ottici, da un eventuale sistema di inseguimento solare su cui sono montati i moduli Cpv, da uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e da altri componenti elettrici minori.
Dal punto di vista del collegamento elettrico alla rete del distributore (rete primaria o secondaria di distribuzione), un impianto è detto impianto fotovoltaico collegato alla rete del distributore se è in grado di funzionare quando è collegato alla rete del distributore. In altre parole l’impianto è in grado di fornire energia elettrica se collegato alle rete del distributore. Questi impianti possono essere indicati anche come “impianto grid-connected”.
Diversamente parleremo di impianto fotovoltaico isolato dalla rete del distributore. Questo impianto è pertanto in grado di funzionare e quindi fornire energia elettrica solo se isolato dalla rete del distributore. In funzione dell’utilizzo, un impianto fotovoltaico isolato dalla rete del distributore può essere dotato di accumulo elettrochimico e di inverter in grado di sostenere una rete di utente o una rete elettrica locale.
Proviamo ora ad approfondire il tema dell’efficienza di impianto fotovoltaico, di cui la norma ci fornisce quattro differenti definizioni.
Si parla di efficienza nominale di un generatore fotovoltaico per indicare il rapporto fra la potenza nominale del generatore e l’irraggiamento solare incidente sull’area totale dei moduli, nelle condizioni di prova normalizzate (Stc). Il valore può essere ottenuto approssimativamente mediante il rapporto tra la potenza nominale del generatore (espressa in kWp) e la relativa superficie (espressa in m2), intesa come somma dell’area dei moduli.
L’efficienza nominale di un modulo fotovoltaico è definita dal rapporto fra la potenza nominale del modulo fotovoltaico e il prodotto dell’irraggiamento solare standard (pari a 1.000 W/m2) per la superficie complessiva del modulo, inclusa la sua cornice.
Il rapporto tra l’energia elettrica prodotta in corrente continua dal generatore fotovoltaico e l’energia solare incidente sull’area totale dei moduli, in un determinato intervallo di tempo, è definita, invece, efficienza operativa media di un generatore fotovoltaico.
L’efficienza operativa media di un impianto fotovoltaico, infine, è il rapporto tra l’energia elettrica prodotta in corrente alternata dall’impianto fotovoltaico e l’energia solare incidente sull’area totale dei moduli, in un determinato intervallo di tempo.
Concludiamo citando le perdite di disaccoppiamento o per mismatch, differenza fra la potenza totale dei dispositivi fotovoltaici connessi in serie o in parallelo e la somma delle potenze di ciascun dispositivo, misurate separatamente nelle stesse condizioni.
La norma Iec/TS 61836 ricorda che la definizione deriva dalla differenza fra le caratteristiche tensione-corrente dei singoli dispositivi e viene misurata in W o in percentuale rispetto alla somma delle potenze.
Figura 1 – Esempio di schema costruttivo di un impianto fotovoltaico installato su tetto a falda classificabile nella categoria “su edifici”
Figura 2: Esempio di installazione di impianto fotovoltaico “su edifici” in presenza di tetto Misto (/Fonte: GSE – “Regole applicative per il riconoscimento delle tariffe incentivanti previste dal DM 5 Maggio 2011 – Revisione 1”)
