Il Punto di Partenza: l'Analisi Energetica
Prima di dimensionare qualsiasi impianto, il professionista analizza con precisione il profilo di consumo del cliente. Non basta conoscere il consumo annuo in kWh: occorre capire quando si consuma l'energia.
I dati fondamentali da raccogliere sono:
- Consumo annuo totale (dalla bolletta, voce F0/F1/F2/F3)
- Profilo di carico orario — curva che mostra il consumo ora per ora in un giorno tipo (spesso fornito dal distributore su richiesta)
- Picco di potenza assorbita (kW) — determina la potenza contrattuale
- Orari di attività: un'azienda che lavora su turni H24 ha esigenze molto diverse da una che opera solo di giorno
Questa analisi permette di calcolare la quota autoconsumabile: la percentuale di energia solare che il cliente riesce a consumare direttamente, senza immetterla in rete.
Calcolo della Producibilità Solare
La producibilità annua di un impianto dipende dalla localizzazione geografica, dall'irradiazione solare disponibile e dall'orientamento/inclinazione dei moduli.
La formula di base è:
Energia annua (kWh) = Potenza picco (kWp) × Hpeak × PR
Dove:
- Potenza picco (kWp): somma della potenza nominale di tutti i moduli
- Hpeak: ore equivalenti di picco annue per la località (dati PVGIS per l'Italia: da 1.000 h/anno al Nord a 1.600+ h/anno al Sud)
- PR (Performance Ratio): efficienza complessiva del sistema, tipicamente 0,82–0,88
Esempio: un impianto da 200 kWp a Milano (Hpeak ≈ 1.100 h/anno), PR = 0,85:
200 × 1.100 × 0,85 = 187.000 kWh/anno
Lo strumento professionale standard per calcolare la producibilità è PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System), il database europeo gratuito della Commissione Europea che fornisce dati di irradiazione ad alta risoluzione per qualsiasi location.
Orientamento e Inclinazione
In Italia, l'orientamento ottimale è Sud con inclinazione 30–35° (a seconda della latitudine). Deviazioni dall'ottimale comportano riduzioni di producibilità relativamente contenute:
| Orientamento | Perdita stimata |
|---|---|
| Sud, 30° | 0% (riferimento) |
| SE/SO, 30° | –5% |
| E/O, 30° | –15% |
| Sud, 15° | –3% |
| Sud, 0° (piano) | –8% |
Le installazioni a tetto seguono la geometria del tetto esistente; le installazioni a terra possono essere ottimizzate tramite strutture di supporto con angolazione regolabile o sistemi di tracking solare.
Il Tracking Solare
I sistemi di inseguimento solare (tracker) ruotano i pannelli per seguire il percorso del sole durante la giornata, massimizzando l'angolo di incidenza.
- Tracker monoassiale: ruota i pannelli da Est a Ovest seguendo il sole. Incremento di producibilità: 20–35% rispetto a installazione fissa.
- Tracker biassiale: insegue il sole anche sull'asse Nord-Sud (declinazione stagionale). Incremento fino al 40%, ma costo e complessità meccanica significativamente maggiori.
Il tracker ha senso economicamente su grandi impianti a terra dove lo spazio non è un vincolo critico e il rapporto costo/beneficio giustifica l'investimento nelle strutture meccaniche.
Scelta della Potenza: il Rapporto FV/Inverter
Un parametro tecnico spesso sottovalutato è il rapporto di sovradimensionamento (DC/AC ratio): il rapporto tra la potenza DC dei moduli e la potenza AC dell'inverter.
In un sistema con DC/AC = 1,0, l'inverter è dimensionato esattamente per la potenza dei moduli. Nelle ore di picco solare, però, la producibilità reale raramente raggiunge il 100% della potenza nominale a causa della temperatura e dell'irradiazione non perfetta.
Un DC/AC ratio di 1,1–1,3 è standard: si "taglia" una piccola parte della producibilità nelle ore di massimo sole (clipping), ma si aumenta la producibilità media nelle ore di luce laterale e si riduce il costo dell'inverter. L'analisi economica ottimale dipende dal regime di incentivazione e dal profilo di producibilità locale.
Autoconsumo e Cessione in Rete
La redditività di un impianto FV dipende crucialmente da quanto si autoconsuma:
- Energia autoconsumata: vale il prezzo dell'energia non acquistata dalla rete (tipicamente 0,20–0,35 €/kWh per un'azienda)
- Energia immessa in rete: si cedono al GSE o al mercato a prezzi molto inferiori (0,04–0,10 €/kWh nelle condizioni attuali)
L'obiettivo del dimensionamento professionale è massimizzare l'autoconsumo, scegliendo la taglia dell'impianto che copre al meglio il profilo di carico diurno del cliente. Spesso è meglio un impianto "undersized" che autoconsuma il 90% della produzione rispetto a uno "oversized" che vende metà energia in rete a prezzi bassi.