La grande guida al fotovoltaico – Tutto quello che devi sapere sull’energia rinnovabile

Il tema del fotovoltaico e dell’energia solare è particolarmente importante nell’ambito della transizione energetica. La possibilità per i privati di generare elettricità e calore attraverso l’energia solare è un grande passo nel campo delle energie rinnovabili. La tecnologia sta avanzando continuamente, ed è per questo che è ancora più importante conoscere l’argomento. Questo è un settore eccitante, specialmente per i costruttori o i proprietari di immobili. Ma cos’è esattamente il fotovoltaico e cosa si dovrebbe sapere su di esso?

Il fotovoltaico – i prerequisiti per la vostra proprietà

Quando si pianifica un impianto fotovoltaico, il primo passo è quello di trovare un’area adatta all’impianto. Una grande varietà di opzioni può essere considerata qui. Le condizioni del sito devono anche permettere un funzionamento economico dell’impianto. Anche la situazione legale non deve essere dimenticata, perché anche qui ci sono diverse cose da considerare. I costruttori e i proprietari di immobili che sono interessati a passare alle energie rinnovabili dovrebbero affrontare l’argomento in dettaglio.

Il fotovoltaico – le opzioni di installazione dei moduli

Quando si pianifica un impianto fotovoltaico, la prima domanda è di solito dove il sistema dovrebbe essere collocato. I tetti sono i più adatti, perché queste aree sono comunque disponibili e di solito non sono utilizzate per altri scopi. Inoltre, sono rivolti verso il cielo e l’ombra è di solito piuttosto bassa a causa dell’elevazione positiva. Ma ci sono anche differenze nei tetti. Quale tetto è più adatto per collegare l’impianto fotovoltaico?

Opzioni di installazione su un tetto inclinato

I diffusi tetti a falde offrono le condizioni ideali per l’installazione di un impianto fotovoltaico. I moduli possono essere semplicemente montati parallelamente al tetto. La copertura del tetto esistente è completamente conservata e continua ad assumere la funzione di protezione dalle intemperie e dal calore. Un’installazione su larga scala di moduli fotovoltaici porta a una riduzione del carico termico del sottotetto. In alternativa, c’è anche l’installazione in-roof, in cui i moduli fotovoltaici sono a filo con la copertura del tetto e la sostituiscono anche parzialmente.

Per tutti i costruttori di nuovi edifici, c’è la possibilità di installare moduli fotovoltaici in sostituzione di un tetto ordinario. Oltre a produrre elettricità, servono anche come protezione dalle intemperie e quindi sostituiscono la solita copertura del tetto.

Opzioni di installazione su un tetto piano

Un normale tetto piano offre anche un’opzione di installazione ideale per i sistemi fotovoltaici. A differenza dei tetti a falde, l’inclinazione può essere determinata liberamente e non deve essere orientata all’inclinazione del tetto. L’allineamento ottimale è facile, permettendo alla produttività e all’efficienza di raggiungere il massimo. Anche qui, l’installazione non influisce negativamente sulla struttura del tetto esistente.

Opzioni di installazione per sistemi fotovoltaici integrati nell’edificio

Tuttavia, i sistemi fotovoltaici non devono necessariamente essere installati sul tetto, perché ci sono altre alternative per utilizzare l’energia rinnovabile. Una di queste alternative è l’integrazione dei moduli nella facciata. I componenti della facciata possono essere usati per questo, ma sono possibili anche tettoie o simili. Questa alternativa è anche chiamata fotovoltaico integrato nell’edificio (BIPV).

Il fotovoltaico – le condizioni individuali del sito per la vostra proprietà

Una volta trovata l’area per l’impianto fotovoltaico, si pone ora la questione se le condizioni del sito permettono un funzionamento economico dell’impianto. A tal fine, si devono prendere in considerazione molti fattori che influenzano il rendimento e quindi la redditività economica del sistema. Questo permette di verificare se l’investimento in un impianto fotovoltaico vale davvero la pena.

L’influenza della radiazione globale

La radiazione globale è uno di questi fattori, perché indica quanta radiazione cade su un metro quadrato di superficie ricevente orizzontale in un periodo di tempo (di solito un anno). Non è quindi una costante, ma dipende dall’ora del giorno e dell’anno, nonché dal luogo e dal tempo. In generale, la radiazione globale è più alta nelle latitudini meridionali che in quelle settentrionali e maggiore in estate che in inverno. Le nuvole fanno sì che la radiazione globale sia solo una frazione dei valori che ha quando il cielo è sereno. Per la progettazione di impianti fotovoltaici, questo significa che la distribuzione della radiazione globale in Germania varia a seconda della posizione. Nel nord della Germania, la radiazione globale media è quindi di circa 900-1.000 kWh/m2anno, mentre nel sud della Germania è di circa 1.200 kWh/m2anno. Una differenza di circa il 20% solo all’interno della Germania. Quando si progetta un impianto fotovoltaico, si deve prendere in considerazione la radiazione globale nella singola località per stimare l’efficienza dell’impianto.

Il giusto orientamento e inclinazione del tetto

L’inclinazione e l’orientamento del tetto sono fattori importanti che influenzano l’efficienza economica di un impianto fotovoltaico. In un nuovo edificio, il tetto può essere allineato in modo ottimale, ma nelle proprietà esistenti, le condizioni esistenti devono essere utilizzate. Qui, sia la direzione della bussola che l’angolo del tetto sono importanti per garantire la massima produzione di energia possibile. Nel caso di tetti piani, come già descritto sopra, l’orientamento e l’inclinazione possono essere completamente determinati dal proprietario e quindi regolati individualmente ai valori corretti. A seconda della posizione, è meglio un orientamento diverso, perché questo dipende dalla zona individuale. In generale, l’orientamento a sud è il più ottimale nella maggior parte dei casi. L’angolo di inclinazione di 30-35 gradi è di solito il più efficace nelle larghezze tedesche, ma anche questo deve essere determinato individualmente a seconda dell’oggetto.

Pianificazione dell’ombreggiatura individuale

L’ultimo fattore di localizzazione che influenza l’efficienza economica dell’impianto fotovoltaico è l’ombreggiamento. Questo fattore è il più delle volte sottovalutato, perché anche una piccola ombra può compromettere significativamente il rendimento dell’impianto fotovoltaico. Questo include specialmente le ombre causate dagli alberi o dalle case vicine, ma anche piccole ombre da camini o antenne possono avere un effetto negativo sulle prestazioni. Nel caso di ombre più grandi, il sistema deve essere pianificato con precisione. Per piccole ombre permanenti, ha senso installare il sistema in modo che non sia installato in certi punti del tetto. Una piccola ombra permanente può ridurre le prestazioni dell’intera stringa e quindi avere un grande impatto sull’efficienza economica. Quando si pianifica, si dovrebbe quindi prestare molta attenzione alle ombre individuali sulla vostra proprietà e includerle nella pianificazione per evitare riduzioni delle prestazioni.

Il fotovoltaico – gli aspetti legali

L’installazione di un impianto fotovoltaico porta sempre con sé aspetti legali, perché anche qui ci sono norme e regolamenti legali che sia i costruttori che i proprietari di immobili devono seguire. Cosa stabilisce la legge, quali sono i regolamenti e cosa devono osservare i proprietari di un impianto fotovoltaico?

Permesso di costruzione

Gli impianti fotovoltaici devono generalmente rispettare le leggi sull’edilizia. Tuttavia, questi dipendono dal rispettivo stato federale, perché il diritto edilizio è una questione che riguarda gli stati federali. A seconda dello stato federale, ci sono quindi regolamenti leggermente diversi per l’installazione dei moduli. Tuttavia, la maggior parte degli stati federali non richiede una licenza edilizia per i sistemi fotovoltaici installati sui tetti degli edifici. In questo caso, il proprietario dell’edificio è responsabile di assicurare che il sistema sia conforme al codice dell’edificio. L’installazione non è quindi soggetta a ulteriori ispezioni da parte delle autorità. Tuttavia, i sistemi che devono essere installati su spazi aperti richiedono un permesso di costruzione nella maggior parte degli stati federali. In questo caso, l’installazione non deve superare una dimensione specificata, che di solito è di nove metri di lunghezza e tre metri di altezza. I sistemi che devono essere eretti su edifici elencati normalmente richiedono anche un permesso di costruzione. Scoprite individualmente per il vostro stato federale a quali principi legali siete soggetti quando costruite un impianto fotovoltaico.

Il fotovoltaico – la pianificazione individuale del vostro sistema

La pianificazione di un impianto fotovoltaico richiede molte considerazioni. Un buon sistema dipende da molti fattori e dovrebbe essere fatto su misura per voi. Gli aspetti importanti, come il fabbisogno energetico o la dimensione del sistema, dovrebbero essere discussi in anticipo e ben ponderati. Quali altri fattori sono importanti e cosa non bisogna mai dimenticare quando si pianifica il sistema?

Stimare e calcolare il corretto fabbisogno energetico e il dimensionamento

All’inizio della pianificazione, c’è sempre la questione di quanto grande deve essere il sistema, perché le condizioni finanziarie dipendono generalmente anche da questo. Prima di tutto, dovete scoprire quanto è alto il vostro consumo medio di energia. Il sistema fotovoltaico viene quindi adattato esattamente al vostro consumo individuale di energia. Questo è abbastanza facile da scoprire guardando la tua ultima bolletta elettrica. Queste informazioni possono essere utilizzate per determinare altri parametri che porteranno poi alla dimensione richiesta del sistema. Utilizzate il nostro calcolatore di pannelli solari per il calcolo individuale del vostro consumo di elettricità e la dimensione minima risultante del sistema richiesto.

La registrazione dell’impianto fotovoltaico presso le autorità

Se viene installato un impianto fotovoltaico collegato alla rete, esso deve essere registrato sia presso l’Agenzia Federale delle Reti (BNetzA) che presso il rispettivo operatore di rete responsabile.

Registrazione presso l’Agenzia Federale della Rete

La legge sulle energie rinnovabili (EEG) stabilisce che i gestori di un impianto fotovoltaico devono registrarlo presso l’Agenzia federale delle reti. Questo vale sia per l’uso proprio dell’elettricità prodotta che per l’energia direttamente commercializzata. Anche le estensioni di impianti fotovoltaici esistenti devono essere registrate. La registrazione di impianti nuovi o ampliati si effettua tramite il portale dell’Agenzia Federale delle Reti su internet, e dal 2011 questo è l’unico modo per registrare gli impianti fotovoltaici. Per registrare il sistema con l’Agenzia federale delle reti, sono necessari i seguenti dati:

• Nome e indirizzo del gestore dell’impianto fotovoltaico
• Posizione dell’impianto
• Potenza nominale del sistema in kWp
• Indirizzo e-mail
• Il giorno in cui l’impianto viene messo in funzione

Registrare l’installazione prima della messa in funzione o al più tardi il giorno stesso della messa in funzione. Due settimane di tempo sono sufficienti per notificare l’installazione alle autorità.

Consiglio: è urgente registrare il vostro impianto fotovoltaico. Se un impianto non viene registrato in tempo, il proprietario non ha diritto alla tariffa di alimentazione!

Registrazione con l’operatore di rete

I sistemi collegati alla rete alimentano l’elettricità prodotta in eccesso nella rete pubblica. La legge sulle energie rinnovabili (EEG) prevede una tariffa di alimentazione tra 10 e 13 centesimi per kilowattora per questa alimentazione. Prima di mettere in funzione l’impianto, l’operatore deve quindi notificare all’operatore di rete l’impianto fotovoltaico e presentare una domanda di connessione alla rete. Questo è un obbligo legale che l’operatore deve rispettare. Nel caso di impianti che non sono collegati alla rete, non è necessario informare l’operatore di rete.

Trova l’offerta giusta per te

Una volta presa la decisione per un impianto fotovoltaico, non resta che trovare l’azienda giusta che vi accompagni nel percorso di progettazione, consegna, installazione e messa in funzione. Per questo, una ricerca sufficiente su Internet, sui giornali o nei dintorni è una buona idea, ma anche se trovi qualcuno, devi prima controllare le condizioni e le qualifiche.

Riconoscere le qualifiche di un buon installatore solare

La maggior parte dei proprietari di impianti non ha l’esperienza necessaria per riconoscere se un installatore solare è un professionista nel suo campo o no. Tuttavia, per farvi conoscere alcuni fatti che un’azienda dovrebbe offrirvi quando installate il vostro sistema, ecco una lista di ciò che un’azienda solare professionale dovrebbe rispettare.

• L’azienda risponde in modo flessibile ai vostri desideri riguardo ai moduli e non insiste su un prodotto specifico
• L’azienda guarda il tuo tetto e la tua casa di persona prima di preparare un preventivo
• L’azienda vi fornirà solo un preventivo in cui tutte le singole voci sono elencate con precisione e nessuna domanda rimane senza risposta per voi.
• L’azienda non ti mette sotto pressione e si prende abbastanza tempo per rispondere a tutte le tue domande in dettaglio
• L’azienda vi svela gli schemi elettrici e fornisce dettagli precisi sulla registrazione, la messa in funzione e il deposito dei permessi
• L’azienda prepara delle previsioni di rendimento realistiche per il sistema che corrispondono all’incirca a quello che voi stessi avete calcolato in anticipo.

Il fotovoltaico – l’economia delle celle solari

L’efficienza economica è generalmente determinata confrontando le entrate e i risparmi. Questo è anche il caso dei sistemi fotovoltaici, dove si fa una distinzione tra i costi di acquisizione e di funzionamento per determinare la redditività economica. Mentre i prezzi dei sistemi fotovoltaici sono scesi significativamente negli ultimi anni, anche le tariffe di alimentazione sono diventate notevolmente più basse. Ma quali sono i costi che ci si aspetta quando si acquista un impianto fotovoltaico e quali costi si dovranno sostenere nei prossimi anni?

I costi di acquisizione di un impianto fotovoltaico

I costi di acquisizione consistono generalmente nei costi necessari per l’installazione del sistema. Questi includono i moduli solari, l’inverter, il cablaggio e l’installazione stessa. Per i costruttori e i proprietari di immobili, questo aspetto è probabilmente il più importante, poiché l’ammontare dell’investimento richiesto determina in caso di dubbio se un sistema viene installato o meno.

Costi per i moduli solari

I moduli solari stessi hanno perso costi enormi negli ultimi anni. Ciò è dovuto da un lato alla forte concorrenza dei fornitori cinesi a basso costo e dall’altro alle economie di scala positive. In generale, questo significa che i moduli solari diventano più economici quanto più ne vengono prodotti. I costi sono di solito confrontati in euro per watt di picco. All’inizio del 2018, i costi erano di 45-90 centesimi per watt di picco, a seconda del modello e del fornitore scelto.

Costi per l’inverter

I costi per l’inverter non devono essere sottovalutati. Di solito rappresentano il 15% dei costi di investimento. A seconda delle condizioni del sistema e dei fattori di influenza esterni, può essere necessario più di un inverter. I costi dell’inverter variano a seconda della potenza. Per un inverter da kW, si può calcolare con circa 200 € netti. Gli inverter più piccoli di solito costano di più di quelli più grandi, perché i costi di fabbricazione sono più alti. Per un inverter da 5 kW, si può calcolare un prezzo di circa 1000 €. Se il tuo sistema richiede due inverter, il prezzo raddoppia.

Costi per il cablaggio

Anche il cablaggio costituisce una gran parte dell’investimento. Più alta è la sezione dei cavi solari, più alti sono i prezzi. Tuttavia, un’alta sezione trasversale è necessaria per evitare perdite. Il prezzo dei cavi solari varia da 1 a 5 euro per la quantità acquistata, la sezione e il materiale del cavo, con l’aggiunta dei costi per i cavi di collegamento degli inverter e dei regolatori di carica. Questo comporta ulteriori costi da 20 a 50 euro, a seconda del fornitore e della qualità.

Costi per il montaggio

Quando si tratta dei costi per l’installazione, non dovrete solo pagare i costi per gli artigiani, ma anche i costi per il sistema di installazione. Questi variano molto a seconda del sistema che avete scelto. I prezzi variano a seconda della qualità e delle caratteristiche, come il carico di neve e vento, ma anche del modello del sistema. In media, ci si può aspettare di pagare tra i 100 e i 150 euro per kWp per il sistema di montaggio e altri 100 euro per kWp per la sottostruttura. È difficile fare una dichiarazione generale sui prezzi, perché possono variare molto e dipendono da molti fattori, come la proprietà individuale, le condizioni, la qualità e i prodotti esatti.

I costi operativi di un impianto fotovoltaico

Dopo l’investimento in un impianto fotovoltaico, il proprietario deve ancora sostenere ulteriori costi, per esempio per la manutenzione dell’impianto. Anche questi costi devono essere presi in considerazione quando si analizza la redditività, poiché possono ammontare a circa l’1% dei costi di acquisto all’anno. Ma quali costi devono sostenere realmente i proprietari di un impianto fotovoltaico e cosa devono aspettarsi?

Costi per l’inverter

Anche se l’inverter fa parte dei costi di acquisto, non è così durevole come i moduli solari stessi. L’inverter deve quindi essere sostituito di tanto in tanto. Dato che l’inverter non è l’investimento più economico, bisogna formare delle riserve per questo caso. A seconda dell’operatore di rete a cui è registrato l’impianto fotovoltaico, sono richieste spese minime fino a 10 euro al mese. L’inverter richiede elettricità dalla rete pubblica per il controllo, la registrazione dei dati, il monitoraggio e simili.

Costi di manutenzione

Naturalmente, il sistema deve essere mantenuto per evitare rotture e guasti. Alcune aziende offrono contratti di manutenzione per i quali si paga un contributo di circa 150 euro all’anno e ci si occupa della manutenzione. Un tale investimento vale la pena, poiché in caso di guasto, l’elettricità non può essere generata né immessa nella rete. A seconda del sistema, un tale contratto può essere più economico che far pagare ogni lavoro di manutenzione individualmente. In particolare, tali contratti sono utili per i grandi impianti che richiedono una manutenzione più frequente.

Costi per la pulizia

I costi per la pulizia sono, in confronto, significativamente inferiori alla manutenzione del sistema. Lo sporco causato da foglie, polline, polvere o simili viene solitamente ripulito con una pioggia. Tuttavia, lo sporco permanente può portare a una perdita di rendimento. La pulizia professionale dei moduli è normalmente necessaria solo ogni pochi anni. Tuttavia, in aree con alti livelli di inquinamento, per esempio a causa del traffico pesante, il sistema dovrebbe essere pulito più frequentemente. Il costo medio della pulizia professionale è di circa 2,50 euro al metro quadro.

Costi per l’assicurazione

Assicurare l’impianto fotovoltaico può avere senso per molti proprietari. A seconda delle dimensioni dell’impianto, l’assicurazione di responsabilità civile e l’assicurazione all-risk possono proteggere contro le perdite della tariffa di alimentazione, così come contro gli alti costi di riparazione e le richieste di risarcimento per responsabilità civile. I costi per l’assicurazione possono essere aggiunti ai costi operativi ogni anno, ma sono relativamente moderati in confronto. I proprietari possono aspettarsi di pagare circa 50 euro all’anno. A seconda delle circostanze e dell’ambiente esterno, l’assicurazione, la pulizia e la manutenzione hanno più o meno senso; questo dipende dalla vostra proprietà individuale.

Il fotovoltaico – la sovvenzione e il finanziamento per costruttori e proprietari di immobili

Un impianto fotovoltaico è un grande investimento che richiede un buon finanziamento. Anche se le parti interessate sono attratte dalla tariffa di alimentazione, queste sono diventate sempre meno negli ultimi anni. Tuttavia, ci sono ancora alcune opzioni disponibili per finanziare con successo un impianto fotovoltaico.

La tariffa di alimentazione per i proprietari di impianti fotovoltaici

La tariffa di alimentazione è stabilita nella legge sulle fonti di energia rinnovabile. La tariffa di alimentazione viene pagata a coloro che immettono nella rete pubblica l’energia in eccesso prodotta dall’impianto fotovoltaico. L’importo di questa remunerazione dipende dai fattori di localizzazione ed è fissato dal legislatore.

La legge sulle energie rinnovabili (EEG)

La legge sulle fonti di energia rinnovabili (EEG) è entrata in vigore il 01 aprile 2000. Regola le tariffe per l’elettricità da fonti energetiche rinnovabili. L’obiettivo della legge è quello di promuovere le energie rinnovabili come l’energia idroelettrica ed eolica, ma anche l’energia solare, la biomassa e il gas di discarica, di fogna e di miniera. Si deve evitare l’uso di fonti energetiche dannose per l’ambiente e si deve promuovere la tecnologia nel campo delle energie rinnovabili. Nel corso della EEG, sono stati introdotti anche regolamenti sulle tariffe di alimentazione per rendere l’opzione di avere un proprio impianto solare sul tetto più attraente per i costruttori e i proprietari di immobili.

Remunerazione dell’autoconsumo

Solo nel 2009 è stata introdotta la tariffa di autoconsumo. Da allora, l’intera elettricità prodotta non deve più essere immessa nella rete pubblica e si paga una remunerazione per il consumo di elettricità solare. Tuttavia, questa remunerazione è molto più bassa della tariffa di alimentazione.

L’obiettivo della remunerazione dell’autoconsumo

L’obiettivo della remunerazione dell’autoconsumo era, nel primo senso, il risparmio dei costi nell’espansione della rete e il risparmio dei costi nella remunerazione dell’elettricità solare. Tuttavia, anche i proprietari di impianti fotovoltaici ne traggono un vantaggio. Possono utilizzare direttamente l’elettricità solare che producono, senza doverla prima immettere nella rete pubblica. I proprietari risparmiano quindi denaro perché non dipendono più dalla rete pubblica e ottengono la remunerazione dell’autoconsumo in cima, per così dire.

Fotovoltaico – moduli solari e come funzionano

I componenti più importanti di un sistema fotovoltaico sono i moduli solari. A seconda delle dimensioni dei moduli, le celle solari sono collegate qui. Un sistema fotovoltaico combina diversi moduli solari e li collega per formare le cosiddette stringhe. L’intera unità delle stringhe forma poi il generatore solare. Ma come funziona esattamente una cella solare e come viene convertita l’energia solare in elettricità?

I diversi tipi di celle solari

Le celle solari convertono l’energia delle radiazioni in corrente continua. Il fenomeno che avviene nelle celle solari può essere spiegato dall’effetto fisico fotoelettrico. Le celle solari sono composte da un elettrodo negativo, un silicio drogato n e uno p, uno strato limite e un elettrodo positivo. Il campo elettrico che si crea tra lo strato n e lo strato p assicura il flusso di corrente in un circuito chiuso.

Celle solari policristalline

Nelle celle solari policristalline, il materiale semiconduttore è il silicio. Questo viene fuso e drogato e fuso in blocchi usando vari processi di fusione. Il silicio diventa solido e viene chiamato lingotti nel suo stato solidificato. Dopo che il lingotto è stato tagliato in fette, il silicio originale è chiamato wafer, che viene rivestito con uno strato antiriflesso. Queste celle solari policristalline hanno un’efficienza inferiore alle celle solari monocristalline, ma sono più economiche da produrre.

Celle solari monocristalline

Anche le celle solari monocristalline usano il silicio come materiale semiconduttore, ma il processo di fabbricazione è diverso da quello delle celle solari policristalline. A causa del diverso processo di fabbricazione, la produzione è più costosa, ma l’input energetico e l’efficienza sono molto alti. Durante la produzione si formano cristalli diversi, il che è la ragione della differenza tra le due celle solari.

Celle a film sottile

Le celle a film sottile hanno un metodo di regolazione completamente diverso dalle celle solari mono o policristalline. In queste celle solari, il semiconduttore è rivestito con un materiale portante, il che significa che questo metodo utilizza pochissima materia prima ed è molto facile da produrre. C’è una vasta gamma di semi-materiali che possono essere utilizzati. Oltre al silicio, l’arseniuro di gallio, il seleniuro di indio e rame, il tellururo di cadmio o i coloranti possono essere usati come rivestimenti. Tuttavia, l’efficienza di queste celle solari è inferiore a quella delle celle cristalline, ma sono economiche e facili da produrre.