Come calcolare quanto Produce un Impianto Fotovoltaico

Una delle domande che piú ci pongono è quella relativa al calcolo della produzione dei pannelli fotovoltaici. Quanta energia elettrica possiamo realizzare da un impianto durante l’anno? Quanta durante una giornata? E soprattutto quanta me ne serve per alimentare la mia casa dal punto di vista energetico.

Non è facile rispondere a questa domanda ma cercheremo di fare chiarezza e di fornire una risposta adeguata. Innanzitutto c’è da dire che la produzione dipende da diversi fattori.

• C’è un’ ombreggiatura intermittente che colpisce i pannelli durante il giorno?
• Quanta luce colpisce il vostro impianto in media?
• Geograficamente dove sono installati, è chiaro che a Palermo producano piú energia rispetto a Milano perchè c’è una maggiore insolazione
• Quanto sono grandi i pannelli solari, e che rendimenti hanno? (ricordate che ci sono quelli ad alta efficienza come i Sunpower)

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Le stagioni e le condizioni meteorologiche influenzano la quantità di luce solare che colpisce il vostro impianto fotovoltaico e la quantità di luce solare varia anche durante il giorno. Il picco massimo di potenza solare c’è dalle 11 alle 15, nei mesi di giugno,luglio ed agosto. Un impianto da 3 Kwp può produrre 600 kilowatt nel mese di giugno e 200 a gennaio.

quanta energia produce un pannello fotovoltaico: in media, un pannello fotovoltaico con una potenza nominale di 300 watt può produrre circa 300 wattora (Wh) di energia in un’ora sotto l’irradiazione solare ottimale. Tuttavia, questa produzione può variare notevolmente in base ai fattori menzionati in precedenza.

Per ottenere una stima più accurata della produzione di energia, è possibile utilizzare strumenti online come calcolatori solari o software di progettazione solare che tengono conto di fattori specifici del sito, come la latitudine, la longitudine, l’angolo dell’inclinazione e l’orientamento del pannello.

Quanta potenza sto utilizzando?

Il chilowattora, Kwh, è l’unità base di energia , che è uguale alla potenza (1000 watt) per tempo (ore). Le bollette elettriche mostrano il numero medio di kWh che si è consumato nel mese.

Ad esempio, una lampadina da 50 Watt lasciata accesa per un’ora consuma 0,05 Kwh. Il consumo medio di una famiglia in Italia di 4 persone è compreso tra 3500 e 4000 Kwh l’anno, ma questo valore varia moltissimo. Basta prendere le vostre bollette degli ultimi 12 mesi e fare la somma dell’ energia consumata.

Dividete il vostro utilizzo medio mensile per 30 ed otterrete il consumo medio giornaliero. Calcolate che in estate, almeno in Italia, si ha il picco di consumo, a causa dei condizionatori d’aria. Se volete avere un idea del consumo medio in Italia date un’occhiata alle statistiche di Terna.

Di quanti pannelli fotovoltaici ho bisogno ?

In genere, un modulo fotovoltaico produce tra 250 e 350 watt di potenza di picco (es 250Wp DC) in condizioni ottimali. Quindi per un impianto da 3 Kwp di solito si utilizzano una decina di pannelli. I pannelli pv producono corrente continua (DC), in casa invece abbiamo bisogno di corrente alternata (AC). Il lavoro di trasformazione è compito dell’inverter, apparecchio sempre presente negli impianti.

• LEGGI ANCHE L’ARTICOLO SUL DIMENSIONAMENTO DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO.

Nella conversione tra corrente continua ed alternata abbiamo una “perdita”. Questo significa che quando si converte circa l’80% della corrente continua viene passata in corrente alternata. Le perdite sono inevitabili … a causa della fisica! Così se abbiamo un impianto da 6kW e dividiamo per 0,8 (6 kW / 0,8 = 7,5 kW DC). Questo significa che avrete bisogno di 30 moduli da 250Wp oppure 27-28 moduli da 270Wp.

Quanto posso risparmiare in bolletta elettrica?

Infine, cerchiamo di scoprire quanto si può risparmiare al mese sulla bolletta elettrica. Su questo portale possiamo fare un calcolo piuttosto preciso della produzione di un impianto fornendo le coordinate (latitutine e longitudine) della città in cui si trova. I calcoli però, anche se approssimativi, li facciamo noi per voi. In centro Italia ogni KWP di potenza produce circa 1300 kilowatt di elettricità l’anno. Al nord Italia 1200, al Sud Italia anche 1500 (ci siamo tenuti bassi, date un’cchiata alla foto sopra).

Se un kilowatt di energia elettrica lo paghiamo 20 centesimi di euro, un impianto fotovoltaico a Roma ci fa guadagnare 260 euro per ogni Kw installato. Attenzione però. Dobbiamo consumare tutta l’energia che produciamo per massimare. La notte dobbiamo acquistarla dal gestore. Con il sistema del conto energia cediamo l’energia durante il giorno al gestore energetico che ci restituisce dei crediti per acquistarla da lui la notte. Il problema è che se ce la compra a 10 centesimi, la dobbiamo acquistare a quasi 30 centesimi. Quindi facciamo bene i calcoli quando dimensioniamo un impianto.

Come aumentare la produzione di energia da fotovoltaico

Possiamo aumentare la produzione di elettricità di impianti fotovoltaici in diversi modi . Alcuni dei metodi comuni ideati sono i seguenti:

1. Disposizione delle stringhe – I moduli in un sistema fotovoltaico sono connessi in serie per formare stringhe che sono collegate in parallelo a un inverter. La potenza di una stringa può essere ridotta in modo significativo se contiene un modulo ombreggiato. Tuttavia, l’output di una stringa parallela non può essere ridotto da un modulo ombreggiato in una stringa. Quindi il sistema può essere ottimizzato classificando i moduli ombreggiati e non ombreggiati in stringhe diverse. Ad esempio, nei sistemi comunemente distribuiti nel mercato o nelle aziende, i moduli che ricevono ombra possono essere raggruppati in una stringa mentre i restanti moduli che non ricevono ombra possono essere raggruppati in un’altra stringa.
2. Diodi di bypass : sono dispositivi in ​​un modulo in cui la corrente può oltrepassare le aree del modulo coperte da ombra. L’utilizzo dei diodi di bypass consente stringhe cellulari non ombreggiate per consentire alla corrente di fluire attraverso di esse. Tuttavia, lo svantaggio dell’utilizzo di questi dispositivi è che non possiamo beneficiare del funzionamento delle celle solari che sono state escluse dalla corrente che scorre. All’incirca, saranno necessari circa 3 diodi di bypass per un pannello con 60 celle solari.
3. Elettronica di potenza a livello di modulo (MLPE) : gli MLPE (Module-Level Power Electronics) sono dispositivi collegati a ciascun modulo di pannello solare ombreggiato in un sistema fotovoltaico per aumentare la potenza erogata mediante il tracciamento del punto di massima potenza. Gli MLPE includono comunemente ottimizzatori CC e microinverter.
4. Ottimizzatori CC – Gli ottimizzatori di potenza CC tendono ad aumentare la potenza di un singolo modulo solare, mantenendo anche le prestazioni di altri moduli, modificando le tensioni e la corrente all’uscita di un particolare modulo solare. Ad esempio, un ottimizzatore CC aumenterà la corrente di uscita di un pannello solare ombreggiato producendo elettricità con una corrente inferiore diminuendo la sua tensione in modo che la corrente attraverso di essa abbia lo stesso valore della corrente che scorre nei pannelli non ombreggiati. Ciò garantisce che la stessa quantità di energia sia prodotta da tutti i pannelli.
5. Microinverter : la conversione CC-CA in ciascun pannello può essere effettuata collegando ciascun pannello a un piccolo inverter anziché disporre di un singolo inverter per l’intero sistema poiché tutti i moduli saranno collegati in parallelo e ciascun microinverter funzionerà nel suo MPPT, il funzionamento di altri pannelli non ne risentirebbe. Ciò non consentirà di influire sull’efficienza dei pannelli a causa dell’effetto di ombreggiatura dei pannelli.
6. Sistema FV a terra – Nei sistemi fotovoltaici a terra, l’orientamento del pannello può essere ottimizzato e non ci sono vincoli di spazio. Hanno anche una migliore altezza da terra tra il pannello e il terreno

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