Efficienza dei moduli fotovoltaici: fondamentale per un buon “investimento”

SunpowerQuando si decide di dotarsi di un impianto fotovoltaico, l’efficienza del modulo è di fondamentale importanza in quanto spesso la produttività annua influisce decisamente nel conteggio del ritorno economico di un impianto. E’ evidente che la scelta di dotarsi di un impianto  fotovoltaico è dettata anche da motivi di salvaguardia e rispetto per l’ambiente, ma è evidente che il ritorno economico (anche se preferiamo chiamarlo risparmio) è altrettanto importante.

L’efficienza dei pannelli solari  fotovoltaici
Poiché l’energia solare è oramai diventata una valida alternativa ai combustibili fossili, il suo utilizzo rappresenta una valida soluzione per il problema della crisi energetica globale. Alla luce di questo, l’efficienza dei pannelli solari negli ultimi anni è diventato un elemento sempre più importante. E’ fondamentale che i potenziali acquirenti di un impianto fotovoltaico siano convinti della validità del loro investimento e dei benefici ambientali derivanti della loro scelta.

L’energia solare è tutt’ora un’opzione più costosa rispetto alle fonti di energia tradizionale, quindi anche un incremento minimo della sua efficienza può risultare fondamentale. Più efficiente è l’impianto e più energia solare viene trasformata in energia elettrica, il  risparmio sulla bolletta giustifica così il costo dell’investimento sostenuto. Che cos’è quindi l’efficienza solare e quali sono i fattori che incidono su di essa?

Che cosa è l’efficienza solare?
L’efficienza solare è la percentuale di luce che viene convertita in energia elettrica utile. Questa comprende l’efficienza relativa al pannello fotovoltaico e alle celle che lo compongono. Le singole celle possono avere un’efficienza intorno al 40% ma i pannelli solari non sono in grado di mantenere questo livello d’efficienza. L’efficienza del pannello solare è inferiore rispetto a quella delle celle a causa di diversi fattori, come ad esempio il vetro che protegge le celle solari riflettendo parte della luce, o agli spazi presenti tra le singole celle.

L’efficienza solare sta migliorando
In genere, i pannelli solari funzionano con un’efficienza di circa il 11-15%. Tuttavia, questa cifra è in costante aumento grazie all’inarrestabile progresso tecnologico. Solo un paio di anni fa, la produzione di un pannello solare con un’efficienza del 20% ha rappresentato un’importante evoluzione tecnologica. Questi pannelli ad alte prestazioni sono ora normalmente disponibili sul mercato, solo di recente questo record è stato superato con ad esempio con l’introduzione dei pannelli SunPower Serie X caratterizzati da un’efficienza del 21.5%.

Fattori che influenzano la produzione di energia
L’efficienza dei pannelli solari non è l’unica considerazione quando si tratta di produzione di energia fotovoltaica. I seguenti fattori influenzano la produzione di energia:
Orientamento del pannello solare
Nell’emisfero settentrionale, il lato del tetto rivolto verso sud garantisce la migliore resa

Angolazione del tetto
L’angolo del tetto influisce sull’efficienza così come influisce il numero di ore di esposizione al sole che i pannelli ricevono.

Clima
La maggior parte dei pannelli solari lavorano meglio nelle località caratterizzate da un clima temperato.

Ombra
I pannelli solari non funzionano in maniera ottimale in zone ombrose, anche solo un pannello installato in una zona coperta da ombra può influire negativamente sulle prestazioni di un intero impianto.

Quali sono i vantaggi di una maggiore efficienza solare?
Per i potenziali acquirenti di un impianto fotovoltaico, la presenza sul mercato di pannelli solari sempre più efficienti fornisce una serie di vantaggi che rendono l’idea di investire nel fotovoltaico una scelta molto appetibile. Grazie al progressivo aumento dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici, l’impatto dei fattori critici citati precedentemente viene ridotto notevolmente. Ne risulta quindi che l’installazione di un impianto fotovoltaico è diventa una valida alternativa, anche per coloro che in precedenza avevano dubitato a causa di ombre, clima, angolazione e mancanza di spazio disponibile sul tetto.

Maggiore energia prodotta
Con pannelli solari più efficienti,  maggiore elettricità viene generata indipendentemente dalla loro ubicazione, dal clima, dallo spazio occupato sul tetto e da qualsiasi altro fattore.

Meno spazio necessario sul tetto
Per molti, la quantità di spazio disponibile sul tetto è un fattore decisivo quando si considera l’installazione di un impianto fotovoltaico. Grazie alla maggiore efficienza dei nuovi sistemi fotovoltaici lo spazio necessario si è notevolmente ridotto.

Tempi di installazione ridotti e costi
Con un minor numero di pannelli solari necessari, i tempi di installazione e i costi sono a loro volta ridotti.

8 Commenti

  1. Fulvio 27 luglio 2013 at 13:36 - Reply

    Buongiorno, mi sto’ interessando in questi giorni per un impianto fotovoltaico di kw6 x uso privato. Mi potrebbe dare qualche ” dritta ” per capire meglio se quello che mi propongono e’ ottimale? Mi è’ stato detto che tra pannelli europei e cinesi ormai non c’è’ differenza. I primi sono prodotti ugualmente in Cina… Garanzie e rese sono uguali. Qualche dubbio à riguardo mi rimane….
    La ringrazio per la cortesia.
    Sandri fulvio

  2. Mauro 14 settembre 2013 at 11:17 - Reply

    Buongiorno,
    ho utilizzato il sw PV-GIS, ma non riesco a ricavare l’efficienza dei pannelli delle varie tecnologie perchè viene fornita direttamente la produzione elettrica complessiva e non al metro quadro, in funzione dei kW di picco e non dell’efficienza del pannello. Come posso ricavarla? Grazie!

    • Stefano Caproni 14 settembre 2013 at 12:12 - Reply

      Ciao Mauro, non conosco il software di cui parli.
      Non ho capito bene che dati vuoi estrapolare. Per quanto riguarda i moduli puoi avere il rendimento, potenza per unità di superficie:
      Rendimento % = (Potenza modulo / Superficie modulo / 1000) * 100
      poi da lì arrivi alla produttività.
      E [kWh/anno) = (I x A x Kombre x RMODULI x RBOS)
      In cui:
      I = irraggiamento medio annuo
      A = superficie totale dei moduli
      Kombre = Fattore di riduzione delle ombre
      RMODULI = rendimento di conversione dei moduli
      RBOS = rendimento del B.O.S.

      • Mauro 14 settembre 2013 at 12:27 - Reply

        Voglio estrapolare il rendimento di conversione dei moduli ma non ho la superficie, inserendo la potenza di picco mi restituiscono l’energia prodotta. Il link è http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=it&map=europe

        • Stefano Caproni 14 settembre 2013 at 12:35 - Reply

          Se non hai la superifcie il rendimento dei moduli non lo calcoli con il solo dato della potenza di picco.
          In ogni caso se conosci i moduli il rendimento degli stessi è sulla scheda tecnica.
          Il rendimento di conversione dell’impianto è un’altra storia e dipende da molteplici fattori (nella formula sopra, nel rendimento BOS c’è dentro tutto e di più).

  3. Marco 4 ottobre 2013 at 21:46 - Reply

    Ho appena cominciato a confrontare alcuni dati di resa di alcuni impianti con l’irraggiamento solare misurato dall’ARPA con una stazione vicina (ed ho intenzione di farlo con i dati ENEA). Anche con le correzioni dovute ad azimut, tilt e scegliendo impianti senza albedo, non c’è una proporzione diretta (anche se le differenze non sono enormi). Con riserva di dati più estesi fra qualche mese, sto ipotizzando che la misura dell’irraggiamento fatta dall’ARPA tenga conto di una gamma di frequenze diverse da quelle “energeticamente” ricevute dagli impianti fotovoltaici.

    • Stefano Caproni 5 ottobre 2013 at 11:59 - Reply

      Ciao Marco, interessante.
      Quando hai dati ulteriori facci sapere.
      Ovvio che se vuoi scrivere la tua, il mio blog è a disposizione 😉

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