Come dimensionare ogni tipo di impianto fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è un sistema che sfrutta la luce solare per generare elettricità. Dimensionarlo correttamente è cruciale per massimizzare il rendimento incrementando i benefici economici. In questo articolo vedremo insieme i passaggi necessari e i consigli utili per la realizzazione di un impianto fotovoltaico perfettamente calibrato.

Diciamo subito una cosa: dimensionare un impianto fotovoltaico non è semplice e richiede competenza e attenzione. Tutto dipende dall’intensità dell’irradiazione solare, la quale è proporzionale alla quantità di energia che colpisce il modulo (pannello fotovoltaico) in un determinato momento.
Ecco cinque fattori da valutare per stabilire la misura del tuo impianto:

• determinare il tuo consumo energetico;
• conoscere l’irraggiamento solare medio nella tua area;
• verificare l’inclinazione ottimale dei pannelli fotovoltaici per massimizzare la resa energetica;
• saper distinguere il tipo e la quantità di superficie a disposizione;
• individuare la più adatta tecnologia fotovoltaica.

Inoltre, per stabilire correttamente la dimensione ideale di un impianto – che soddisfi il fabbisogno energetico annuale – è essenziale conoscere la sua potenza di picco, misurata in kWp. Questo valore determina la potenza che viene generata da un modulo assoggettato a un irraggiamento standardizzato. E si calcola in questo modo:
Potenza di picco (Kwp)= Consumo annuo dell’utenza / produzione media annua di Kwh nella zona dove si vuole installare l’impianto

Quando si lavora con spazi “limitati”, è necessario optare per moduli ad alta efficienza energetica. Se invece si dispone di una superficie più ampia, come quella di un capannone industriale o un vasto terreno, è possibile considerare moduli con una resa energetica e una potenza di picco inferiori.
Gli impianti fotovoltaici destinati a fornire energia a utenze non collegate alla rete elettrica richiedono una progettazione ancora più accurata. Questo perché devono essere in grado di garantire un continuo approvvigionamento di energia, anche quando il sole non è presente (durante la notte o in giornate nuvolose). Pertanto, diventa essenziale dotare tali impianti di un sistema di accumulo dell’energia elettrica, che può essere realizzato tramite l’uso di batterie. L’impianto isolato deve quindi essere dimensionato in modo da soddisfare non solo le esigenze immediate dell’utenza, ma anche per accumulare energia elettrica da utilizzare durante i periodi in cui l’irradiazione solare non è disponibile.

Per calibrare in modo appropriato il sistema di accumulo del tuo impianto, è essenziale calcolare la quantità di energia consumata durante le ore in cui l’impianto fotovoltaico è in grado di generare energia.
Devi conoscere il tuo consumo durante la fascia oraria F1 (che comprende anche le tariffe diurne delle fasce F2 e F3) e a partire da questa informazione, determinare le dimensioni adeguate del tuo impianto in termini di moduli fotovoltaici.

Una volta che hai determinato il numero di moduli installati sul tetto, puoi calcolare con notevole precisione qualsiasi surplus di energia rispetto ai tuoi consumi

Se, per esempio, consideriamo un impianto residenziale costituito da 10 pannelli solari con una capacità di 400 watt peak (Wp) ciascuno, per una potenza totale di 4 kilowatt peak (kWp), sarebbe opportuno installare una batteria con una capacità di 8 kilowatt-ora (kWh).
Per determinare correttamente la capacità delle batterie, è essenziale considerare i periodi di scarsa o assente produzione solare, in cui le batterie forniscono energia. Queste, devono essere dimensionate in modo da coprire il consumo energetico previsto, considerando:

• rendimento di carica-scarica
• profondità di scarica.

Il rendimento scarica-carica è espresso come una percentuale e indica quanta dell’energia immagazzinata nella batteria può essere effettivamente utilizzata. Ad esempio, se il rendimento è del 90%, significa che quando si carica la batteria con 100 kWh, saranno disponibili solo 90 kWh quando si scarica.

Questo parametro è importante da considerare perché influisce sulla quantità di energia effettivamente disponibile per l’uso. Rendimenti più elevati indicano una minore perdita di energia durante il ciclo di carica e scarica, rendendo il sistema più efficiente ed economicamente vantaggioso.
La profondità di scarica, invece, indica quanto una batteria è stata scaricata rispetto alla sua capacità massima. Nelle applicazioni fotovoltaiche è comune dimensionare il sistema in modo che la profondità di scarica rimanga entro limiti accettabili per massimizzare la durata delle batterie e garantire che siano disponibili riserve di energia durante i periodi senza luce solare.
Il dimensionamento delle batterie per un impianto fotovoltaico è una parte cruciale del processo di progettazione. Per dimensionare correttamente le batterie, considera anche la possibilità di consultare un professionista o un installatore esperto di sistemi fotovoltaici per ottenere una valutazione precisa delle tue esigenze specifiche e delle migliori opzioni di batterie disponibili sul mercato.