Il rendimento degli impianti solari

Il rendimento degli impianti solari:
Con il termine “impianto solare” s’intendono tutti i sistemi finalizzati alla
Kompakt:
produzione energetica che sfruttano quella solare, trasformata in altre forme,
come energia termica o elettrica. In linea di principio, è necessario
distinguere tra impianti solari termici e fotovoltaici. Nei primi, l’irraggiamento
solare diretto viene utilizzato, attraverso i cosiddetti collettori solari, per
riscaldare l’acqua, impiegata poi ad uso sanitario ovvero a supporto o in
sostituzione del sistema di riscaldamento. Nelle case a basso consumo
energetico, ad esempio, il riscaldamento degli ambienti può avvenire
interamente
per
mezzo
dei
collettori
solari.
Nello
sfruttamento
dell’irraggiamento solare, i collettori raggiungono un grado di efficacia
relativamente elevato, compreso tra il 60 e il 75%. Al contrario, negli impianti
fotovoltaici, la luce solare viene trasformata in energia elettrica con una resa
compresa tra l’11 e il 17%: ciò significa che riescono a trasformare solo l’11-
Autor:
Horst Völser
17% della luce solare incidente in energia elettrica. Gli impianti solari termici
e quelli fotovoltaici hanno un importante elemento in comune: entrambi
contribuiscono al risparmio dei consumi di energia e acqua calda. In
aggiunta, il fotovoltaico consente anche di ottenere un profitto.
Nel seguente articolo, inizialmente, vengono elencati vantaggi e svantaggi
degli impianti solari, quindi viene approfondita la questione della loro
redditività, tema sempre più attuale in un’epoca di costi delle materie prime
in continuo aumento.
I vantaggi degli impianti solari sono molteplici: l’irraggiamento solare è a
disposizione praticamente in maniera illimitata, questi sistemi comportano
un aumento di valore dell’immobile e la produzione d’energia, tenuto
conto dell’intero ciclo di vita di un impianto fotovoltaico, è quasi a impatto
zero sull’ambiente. In base a una statistica del governo USA, difatti,
l’energia prodotta da cellule solari, rispetto a quella tradizionale, fa
risparmiare quasi il 90% di emissioni nocive nell’atmosfera. Di
conseguenza, se è vero che nella produzione dei componenti di un
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Literatur/Quelle
Sonne, Wind und
Wärme. Schwerpunkt
SolarthermieBioenergie. Magazin,
09/2011
www.centroconsumato
ri.it
impianto solare si verificano emissioni di CO2, questi valori sono infinitesimali rispetto ad altri
sistemi analoghi basati su combustibili di origine fossile.
Gli svantaggi sono legati al fatto che l’irraggiamento solare non è disponibile ovunque in
maniera omogenea. Inoltre, implica elevati costi d’investimento e richiede superfici adeguate
per l’installazione dei pannelli fotovoltaici o dei collettori solari.
Il rendimento di un impianto fotovoltaico può essere calcolato anticipatamente. Il decreto sulle
energie rinnovabili assicura, infatti, una rimunerazione certa per l’immissione dell’energia
elettrica nella rete pubblica, attraverso incentivi garantiti per un periodo di 20 anni. Con
l’acquisto di un impianto fotovoltaico, il consumatore può quindi risparmiare energia attraverso il
consumo diretto dell’energia prodotta dal suo impianto, ma può anche vendere quella
inutilizzata, immettendola nella rete pubblica.
La convenienza dell’impianto è assicurata da questi incentivi, fino a quando rimangono più o
meno costanti e non vengono modificati o, addirittura, aboliti da leggi successive. Le modalità di
finanziamento e i costi di manutenzione possono, naturalmente, ridurre l’economicità di un
impianto, senza dimenticare anche la necessità di un idoneo dimensionamento per ottenere un
adeguato rendimento.
I costi di acquisizione sono relativamente alti e si aggirano intorno ai 2.200-2.700 €/kWp, mentre
l’entità delle tariffe dipende dal momento della messa in funzione e dalle dimensioni
dell’impianto, nonché dal livello d’integrazione architettonica e dal sistema incentivante scelto
(vendita o scambio sul posto).
Per un impianto installato sul tetto compreso tra 1 e 3 kWp, ad agosto 2011, la tariffa
incentivante era pari a 0,368 €/kWh: calcolando un costo del sistema intorno ai 2.700 € per kW
installato, si ottiene un rendimento superiore al 10%. Diversamente, per un impianto tra 3 e 20
kWp, la tariffa incentivante, sempre ad agosto 2011, era pari a 0,339 €/kWh. Da agosto a
dicembre, la tariffa per l’energia immessa da un impianto compreso tra 1 e 3 kWp è destinata a
scendere a 0,298 €/kWh e, quella per un impianto tra 3 e 20 kWp, a 0,268 €/kWh. La tendenza,
pertanto, è in calo e di conseguenza anche i rendimenti. Un costo del sistema di circa 2.200
€/kWh può essere applicato agli impianti installati su tetti di edifici ad uso commerciale con 30100 kWp: in questo caso, il rendimento è superiore al 10%. Per un impianto installato sul tetto di
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uno stabile commerciale con potenza superiore a 1.000 kWp, il costo di sistema si aggira
intorno a 1.900 €/kWh, accrescendo ulteriormente il rendimento.
In allegato è acclusa una tabella, riportante tutte le tariffe incentivanti per il 2011, valide per gli
impianti fino a 20 kWp, messi in funzione a partire dal 1° giugno 2011.
Negli edifici dotati di certificazione energetica, se sono previsti interventi d’incremento
dell’efficienza (da realizzare tassativamente dopo la messa in funzione dell’impianto), è
possibile chiedere un aumento della tariffa incentivante. Attuando misure che comportano un
risparmio energetico del 20%, ad esempio, è possibile ottenere un incremento della tariffa per
l’energia immessa in rete pari al 10%. Inoltre, è previsto un ulteriore aumento del 10%, qualora
l’impianto venga acquistato in Europa.
Dall’introduzione delle tariffe incentivanti, la Provincia ha ridotto i contributi per gli impianti
fotovoltaici, che ora sono concessi esclusivamente ai richiedenti i cui edifici non consentono
l’allacciamento alla rete pubblica. Per questi impianti può essere erogato un contributo fino
all’80% dei costi riconosciuti.
In linea di principio, la redditività degli impianti fotovoltaici per i consumatori privati dipende dai
seguenti fattori:
entità della tariffa incentivante
ubicazione e dimensioni dell’impianto
consumo energetico del nucleo familiare
ombreggiatura dei moduli fotovoltaici
Per il rendimento degli impianti solari termici adibiti alla preparazione dell’acqua calda sono
determinanti diversi fattori. Sul mercato sono, infatti, presenti diversi tipi di collettori solari:
collettori piani ricoperti di lacca nera o di un materiale selettivo oppure collettori tubolari
sottovuoto, a seconda dei quali variano il prezzo e, di conseguenza, i tempi d’ammortamento.
Le differenze di prezzo possono essere significative e passano dai 110 agli 800 € per m2 di
superficie. La scelta del prodotto idoneo, per il consumatore privato, dev’essere effettuata
individualmente. Mediamente, un’abitazione unifamiliare necessita di 300-500 € d’olio
combustibile o gas metano all’anno per la produzione dell’acqua calda, di cui il 70-80%
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potrebbe essere coperto da un impianto solare. È pertanto facile calcolare la redditività di un
impianto solare.
Di seguito, vi proponiamo un breve esempio (www.centroconsumatori.it):
nucleo familiare composto da 4 persone, a Lana (nuova costruzione)
collettore piano di 8 m2 (362 € per metro quadrato)
inclinazione del tetto: 20%, con orientamento a sud
boiler per l’acqua calda dalla capacità di 500 litri
costi complessivi: ca. 6.500 €, incluso il 10% di I.V.A. (dedotto il contributo provinciale del
30%)
Con quest’impianto solare, nel corso dell’anno può essere coperto ca. l’80% del fabbisogno
complessivo d’acqua calda della famiglia. Tenendo conto degli attuali prezzi del petrolio,
nell’esempio precedente, il sistema si ammortizza nell’arco di 16 anni circa.
Gli impianti solari termici sono, quindi, abbastanza costosi: per acquistarne uno con collettori
piani, per un nucleo familiare composto da quattro persone, è necessario preventivare, tra costi
d’installazione e montaggio, almeno 4.000-6.500 €. Qualora l’impianto debba servire anche da
supporto al sistema di riscaldamento, il costo lieviterà fino a 8.000-12.000 €. Infine, se vengono
acquistati anche collettori tubolari sottovuoto, ciò comporterà un maggior onere fino al 30%
(“Sonne, Wind und Wärme”, giugno 2011).
In linea di principio, la produzione d’acqua calda con un impianto solare termico aumenta la
certezza della disponibilità e crea indipendenza da strutture d’approvvigionamento esterne. Per
questi sistemi, non è prevista una tariffa incentivante sull’energia immessa in rete e, pertanto,
non è possibile calcolare anticipatamente una rendita certa, come nel caso degli impianti
fotovoltaici. Tuttavia, si può presentare domanda all’Ufficio risparmio energetico per ottenere un
contributo, che può arrivare a coprire fino al 30% dei costi riconosciuti, oppure, in alternativa,
possono essere richieste agevolazioni fiscali. In tal modo, aumenta il rendimento dell’impianto
e, di conseguenza, viene incrementato anche il potenziale di risparmio.
In linea generale, è possibile affermare che maggiore è il fabbisogno d’acqua calda e maggiore
è il margine di profitto, poiché si risparmiano ulteriori costi, ad esempio, per il gas. La
convenienza dell’impianto, naturalmente, è maggiore in caso di forte aumento dei prezzi
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energetici, rispetto a quando sono stabili o in moderata crescita. Gli impianti solari termici hanno
un ciclo di vita di circa 20-25 anni, durante il quale vengono abbondantemente ammortizzati i
costi d’acquisizione.
In un’epoca di prezzi petroliferi in crescita, come quella attuale, gli impianti fotovoltaici e quelli
solari termici sono un investimento redditizio e futuribile, nonché una valida alternativa ai
tradizionali sistemi di produzione dell’energia elettrica con combustibili fossili. La loro redditività
aumenta i benefici dei consumatori privati e contribuisce al risparmio dei costi, anche se
l’acquisizione implica elevate spese d’investimento, in parte sovvenzionabili da istituzioni
pubbliche. Infine, negli impianti fotovoltaici di grandi ma anche di piccole dimensioni,
l’immissione dell’energia nella rete pubblica si traduce in un profitto e, talvolta, in una fonte di
reddito secondaria: le tariffe incentivanti e i contributi pubblici previsti oggi rendono un
investimento negli impianti solari assolutamente conveniente. A questi vantaggi, si aggiunge il
beneficio ambientale, difficilmente quantificabile in termini economici, ma sempre più
importante.
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