Impianto fotovoltaico in inverno: ecco quanto rende

Una delle più grandi preoccupazioni che sorge all’acquisto di un impianto fotovoltaico è la sua efficacia durante i mesi invernali, soprattutto se viviamo in luoghi particolarmente nevosi e in cui le ore e la quantità di luce sono notevolmente ridotte rispetto al periodo estivo. Ma sarà davvero una paura fondata? Scopriamolo insieme e vediamo qual è la resa media di un impianto fotovoltaico in inverno.

La luce del sole è una delle fonti energetiche rinnovabili più sicure e abbondanti a nostra disposizione, nonché una delle più versatili ed economiche (in particolare in termini di ritorno sull’investimento iniziale), soprattutto se confrontata con altre fonti energetiche classicamente ritenute come pulite, quali l’idrogeno o l’eolico.

Dati questi evidenti vantaggi, negli ultimi anni – complici anche diversi incentivi e bonus offerti dallo Stato – abbiamo potuto assistere ad un boom nella vendita di impianti solari termici e fotovoltaici, i primi utilizzati generalmente per riscaldare l’acqua sanitaria ed i secondi per la produzione di energia elettrica destinata a diversi utilizzi domestici, ma anche al caricamento di monopattini e auto elettriche.

Detto questo, si tratta comunque di un grande investimento, sia in termini economici (in media un impianto fotovoltaico costa intorno ai 2.500/3.000 euro per kW installato, esclusi i costi di installazione e manutenzione), soprattutto finché l’investimento iniziale non sarà compensato dai minori costi in bolletta, che di spazio (a meno che non si scelgano pannelli fotovoltaici di piccole dimensioni come quelli da balcone), che va dunque valutato in maniera consapevole ed informata.

A questo proposito, una delle preoccupazioni più frequenti per chi sta valutando se procedere con l’acquisto di un impianto fotovoltaico è la sua reale efficacia nei mesi invernali, durante i quali la quantità delle ore di luce e l’intensità dei raggi solari sono notevolmente ridotte rispetto al periodo estivo.

In questo articolo, vedremo se e di quanto si riduce la resa di un impianto fotovoltaico in inverno, e cosa fare per massimizzarla anche quando c’è poca luce.

Impianto fotovoltaico: cos’è e come funziona?

Un impianto fotovoltaico è un sistema progettato per catturare l’energia solare e convertirla in energia elettrica utilizzabile. Alla base di questa tipologia di impianto vi sono dei pannelli solari fotovoltaici -noti anche come moduli fotovoltaici o pannelli solari- composti da celle fotovoltaiche, generalmente fatte di silicio cristallino, in grado di trasformare le radiazioni solari in energia elettrica. In particolare, i fotoni contenuti nelle radiazioni solari iniziano a generare un flusso di corrente continua (CC) quando queste colpiscono le celle in silicio. La corrente continua viene poi convertita in corrente alternata (CA), ovvero quella utilizzata generalmente all’interno delle nostre abitazioni, mediante l’utilizzo di un inverter.

A questo punto, l’energia elettrica prodotta dall’impianto può essere utilizzata per alimentare gli apparecchi elettrici in casa, da forni a lavatrici e lavastoviglie, ma anche per caricare vetture o monopattini elettrici. In alternativa, se l’impianto produce più energia di quella effettivamente usata, l’energia in eccesso può essere immessa nella rete elettrica, consentendo al proprietario di ricevere crediti energetici o essere pagato in base alle politiche locali di compensazione dell’energia, oppure “immagazzinata” tramite degli accumulatori che permettono di avere una fornitura di energia durante la notte o nei momenti di maggiore richiesta.Questi sistemi di accumulo possono poi essere sia connessi con l’inverter che con batterie esterne.

Inoltre, la maggior parte degli impianti fotovoltaici in commercio sono dotati di un sistema di controllo e monitoraggio in grado di monitorarne le prestazioni e regolarne il funzionamento anche in distanza, in base alle nostre esigenze.

Pannelli solari: funzionano anche d’inverno?

Come abbiamo visto, i pannelli solari producono energia attraverso l’assorbimento e la trasformazione delle radiazioni solari. Per questa ragione, gli impianti solari sono all’apice del loro funzionamento durante le lunghe giornate estive e smettono di produrre energia durante le ore notturne. Tuttavia, questo non è generalmente un problema in quanto i sistemi di accumulo che possono essere connessi ad un inverter permettono di mantenere costante la fornitura energetica anche durante la notte o nei momenti di aumentata richiesta.
Inoltre, anche durante le giornate più nuvolose o in assenza di piena esposizione, le radiazioni solari sono comunque sempre presenti in qualche misura, consentendo dunque di continuare a generare nuova energia. In media, infatti, i modelli di ultima generazione possono raggiungere fino al 30% della propria produzione anche durante le giornate più nuvolose.

Lo stesso vale per le giornate invernali, anche se l’energia prodotta è chiaramente minore rispetto al periodo estivo in quanto il numero di ore di luce è più ridotto e la diversa  inclinazione dell’asse terrestre fa sì che i raggi arrivino in maniera più inclinata sulla superficie terrestre, fornendo meno energia al metro quadrato di suolo.

Vale anche la pena precisare che la temperatura esterna non influenza in maniera negativa sul funzionamento di un impianto fotovoltaico. Anzi, a parità di inclinazione dei raggi solari, i pannelli sono relativamente più efficienti quando le temperature esterne sono più basse.

Pannelli solari fotovoltaici in inverno: i fattori che ne influenzano la resa

Oltre alla minore intensità e quantità di radiazioni solari ricevute, esistono anche altri fattori che possono influire – negativamente o positivamente – sulla resa degli impianti solari fotovoltaici.

Tra questi:

• Posizione geografica (latitudine): la quantità di luce solare ricevuta dai pannelli non dipende solo dalla stagione. Infatti, a parità di periodo considerato, i Paesi più vicini all’equatore ricevono più luce solare rispetto a quelli a latitudini più elevate, come ad esempio i Paesi nordici. Da ciò ne consegue che i primi sono più adatti per l’installazione di impianti fotovoltaici ad alte prestazioni, mentre nei secondi la resa dei pannelli può essere significativamente ridotta in inverno a causa delle brevi giornate e dei bassi angoli di incidenza solare;
• Orientamento dei pannelli: l’orientamento ottimale dei pannelli è verso sud nell’emisfero settentrionale e verso nord nell’emisfero meridionale, in modo da massimizzare l’esposizione ai raggi solari;
• Condizioni climatiche: condizioni meteorologiche avverse come forte nuvolosità, pioggia e neve possono altresì influenzare in modo negativo la resa dell’impianto, in quanto attutiscono l’intensità dei raggi del sole;
• Sporco e/o ombre: la presenza di sporco sui pannelli solari o l’ombreggiamento causato da alberi, edifici o altre strutture possono ridurre la capacità delle celle di silicio di assorbire le radiazioni solari;
• Temperature: come accennato sopra, a parità di intensità dei raggi solari, temperature più elevate possono ridurre leggermente l’efficienza delle celle fotovoltaiche, anche se queste differenze sono solitamente piuttosto ridotte;
• Manutenzione e pulizia: infine, la manutenzione regolare e la pulizia dei pannelli solari sono essenziali per garantire una resa ottimale degli stessi nel tempo.

Pannelli fotovoltaici in inverno: come ottimizzarne la resa

Nonostante la resa di un impianto solare dipenda in larga parte dalla quantità di ore di luce e dall’intensità dei raggi solari, questi possono comunque continuare a produrre energia anche durante i mesi invernali -chiaramente in quantità più ridotte rispetti al periodo estivo. In media, il rendimento di un impianto può scendere al 10-30% rispetto ai valori massimi di produzione.

Questa resa può però aumentare anche considerevolmente se scegliamo di acquistare moduli solari estremamente sensibili e ci premuriamo di inclinarli correttamente in modo da massimizzarne la capacità di assorbire i raggi solari anche in inverno. In linea generale, l’orientamento dei pannelli fotovoltaici durante i mesi invernali nei Paesi dell’emisfero boreale dovrebbe essere verso sud, in modo da garantire il massimo irraggiamento solare. L’inclinazione specifica dipende poi dalla latitudine esatta della nostra abitazione, motivo per il quale è sempre bene affidarsi ad un esperto del settore per determinare la posizione migliore del nostro impianto, soprattutto nel caso di impianti fissi. Maggior flessibilità offrono invece i pannelli fotovoltaici da balcone, che possono essere spostati facilmente per garantirne un irraggiamento ottimale durante tutto il giorno.

Installando un sistema di accumulo fotovoltaico, potremo poi immagazzinare l’energia elettrica in eccesso prodotta nelle giornate particolarmente soleggiate, in modo da sopperire al calo di rendimento dovuto a giornate particolarmente nuvolosi o durante le tempeste di neve.

Essenziale è anche pulire con regolarità i pannelli, specialmente in seguito a tempeste di neve particolarmente intense, in quanto i depositi di neve impediscono alle celle di assorbire la luce solare, ed ispezionare l’impianto periodicamente per assicurarsi che tutti i componenti siano in buone condizioni di funzionamento.

Infine, un’altra buona pratica è quella di utilizzare in modo intelligente l’energia prodotta dai pannelli in inverno, soprattutto se consideriamo che il consumo energetico domestico tende ad aumentare in questo periodo a causa dei sistemi di riscaldamento, dell’illuminazione più prolungata e di una maggiore attività in casa. Questo può mettere a dura prova la capacità di un impianto fotovoltaico di coprire le esigenze energetiche. Utile in tal senso è pianificare l’uso dei dispositivi domestici (come forno, lavatrice o lavastoviglie) durante le ore di maggiore luce in modo da poter sfruttare al massimo l’energia prodotta.

In conclusione, fortunatamente i pannelli solari non smettono di funzionare in inverno, sebbene la loro resa sia in genere ridotta rispetto ai mesi estivi. Ad ogni modo, è possibile compensare questo minor rendimento adottando alcuni semplici accorgimenti, come aggiustare l’inclinazione delle celle solari, mantenerle sempre ben pulite, e optare per pannelli di ultima generazione.