Come dimensionare un impianto fotovoltaico

Voglio mettere il fotovoltaico. Esiste un criterio per stabilire il giusto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico?

L’investimento fotovoltaico è, per le famiglie come per le aziende, una forma di investimento. La remuneratività dell’investimento è data dal rapporto tra i costi sostenuti ed i benefici apportati dal sistema fotovoltaico.
Questo rapporto costi-benefici dipende non solo dai prezzi di mercato e dalla produttività dell’impianto, ma anche, e forse soprattutto, dal dimensionamento dell’impianto.

Un impianto molto grande, molto al di sopra delle proprie necessità effettive, costerà di più e gli introiti che genererà potranno essere non sufficienti a ripagarlo nel tempo. (Gli introiti, come vengono misurati? Lo vediamo nel seguito di questo articolo).

Un impianto troppo piccolo, invece, costerà meno, e potrà risultare quasi ininfluente sui risparmi in bolletta. In ogni caso si avrà la possibilità di autoconsumare maggiormente tutta l’energia prodotta. D’altro canto anche un piccolissimo impianto ha dei costi di installazione e costi fissi di allacciamento in rete che un giusto dimensionamento potrà ben ammortizzare.

Perchè è importante calcolare la giusta dimensione dell’impianto fotovoltaico

Dimensionare un impianto fotovoltaico oggi, con la fine degli incentivi, è un fattore molto più importante di un tempo. Con gli incentivi, infatti, più l’impianto era grande più si veniva pagati per l’energia prodotta. Oltre alle tariffe incentivanti c’era (e c’è ancora oggi) il meccanismo di compensazione dello scambio sul posto e il beneficio diretto dell’autoconsumo.

Oggi, nell’era post-incentivi, l’investimento fotovoltaico deve fare i conti solo con la propria capacità di auto-ripagarsi nel tempo. Auto-ripagarsi attraverso tre cose:

• l’autoconsumo della “propria energia”, che genera un risparmio diretto in bolletta,
• il “rimborso” dell’energia immessa in rete (tutta quella non autoconsumata),
• le detrazioni fiscali Irpef 50% (per gli impianti residenziali).

Il secondo punto è il contributo dello Scambio sul Posto.

Ecco perchè oggi, a differenza di prima, fare un impianto fotovoltaico troppo grande rischia di non  potersi “auto-ripagare” se non si autoconsuma gran parte dell’energia generata.

Vediamo di spiegare meglio.

Il criterio principale è l’autoconsumo

Il fotovoltaico genera risparmio nella misura in cui si riduce il prelievo di rete e la bolletta elettrica. Come ridurre la bolletta elettrica? Sfruttando al massimo la produzione dell’impianto fotovoltaico. In altre parole: sfruttando al massimo l’autoconsumo. Ecco come l’autoconsumo diventa il criterio principale per il giusto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico.

Per dimensionare l’impianto fotovoltaico bisogna dunque partire da questa domanda: “Quanti sono i miei consumi? e quanti di questi avvengono nelle ore diurne, ore di produzione dell’impianto?”

Un’azienda o un’attività produttiva, che concentra le proprie attività ed i propri consumi principalmente di giorno, avrà una propensione “naturale” all’autoconsumo fotovoltaico. Buona parte dell’autoproduzione elettrica giornaliera verrà facilmente “assorbita” dalle attività dell’azienda stessa.

Una famiglia, invece, o un condominio, avrà una buona parte di consumo in fascia serale. In questo caso, per garantire comunque lo sfruttamento di buona parte dell’energia fotovoltaica auto-prodotta (energia, ricordiamolo, generata a basso costo) si può fare affidamento a sistemi di accumulo che stoccano temporaneamente l’energia prodotta di giorno per renderla disponibile in fascia serale.

Dunque..

Quanti KWh consumo di giorno? E quanta elettricità consumo in fascia serale/notturna?

Da questa semplice domanda si può individuare la dimensione più adeguata dell’impianto fotovoltaico. Sarebbe meglio parlare di “dimensionamento ottimale dell’impianto” in relazione alle reali necessità di consumo. La situazione ottimale, dunque, non è uguale per tutti, ma, in ogni caso, si parte dall’assunto che:

• in nord italia la produzione media annuale è di circa 1.100 Kwh per kw installato;
• in centro italia la produzione media annuale è di circa 1.300 Kwh per kw installato;
• in sud italia la produzione media annuale è di circa 1.500 Kwh per kw installato;

Ogni Kilowatt, ogni 1.000 Watt, di pannelli fotovoltaici installati sul classico tetto a falde (“spiovente”) occupa circa 7-8 metri quadrati.

Ogni Kilowatt di fotovoltaico installato su tetto piano, invece, è leggermente più ingombrante per via delle strutture di supporto dei moduli e della gestione delle ombre: su lastrico solare il fotovoltaico occupa circa 10-12 metri quadrati per kW installato.

Dunque: quanto consumo mediamente in un anno? E quanto di questo fabbisogno viene “richiesto” in fascia diurna? E ancora: quanto dei miei consumi serali e notturni possono essere “spostati” o “programmati” in fascia diurna?

Ad esempio: una lavatrice fatta di sera consuma energia dalla rete, al costo di almeno 0,20 €/kWh. Se riesco a programmare la lavatrice in una giornata di sole, posso metterla interamente “al servizio” del mio impianto fotovoltaico. In tal caso il consumo diurno utilizza l’energia “a costo zero” messa a disposizione in tempo reale dall’impianto fotovoltaico.

Se vivo in nord italia e consumo mediamente nelle ore diurne circa 4.000 kwh/anno (cioè, mediamente, 10-12 kwh al giorno) la giusta dimensione dell’impianto, quella che garantirà il miglior rapporto tra costi e benefici, sarà: 3,6 Kwp, cioè meno di 30 metri quadrati occupati su un tetto a falde inclinate orientato a sud.

Se vivo in sud italia e consumo mediamente in fascia diurna circa 3.000 kwh/anno (cioè, mediamente,  8 kwh al giorno), l’impianto che garantirà il miglior rapporto costi-benefici sarà di 2 Kw, circa 15 metri quadrati su tetto a falda. Se, come nella maggior parte dei casi nel sud italia, la superficie utilizzata è un tetto piano, saranno necessari circa 24 metri quadrati su cui appoggiare le strutture di supporto dei moduli.

Il dimensionamento ottimale è quello che garantisce il 70% di autoconsumo medio annuale

Il dimensionamento ottimale del fotovoltaico è quello che garantisce la migliore correlazione tra produzione annuale dell’impianto e autoconsumo medio dell’utente.

Si parla sempre di stime annuali perchè, com’è facile intuire, la produzione fotovoltaica è soggetta alla forte influenza della stagionalità. Un impianto che d’inverno è sottodimensionato, d’estate ha molta eccedenza produttiva. Ove d’inverno si è dipendenti per il 70 per cento dalla rete, d’estate si dipende per meno del 30%. Nonostante ciò, in alcuni momenti un impianto correttamente dimensionato produce, in estate, per il 100 per cento del fabbisogno.

Il fotovoltaico di dimensione ottimale è quello che riesce a garantire un autoconsumo medio di almeno il 70 per cento della produzione. Ovviamente più si riesce ad elevare la quota di consumo diurno, più l’impianto fotovoltaico consentirà di risparmiare. Tutto ciò che non viene autoconsumato viene immesso in rete e parzialmente rimborsato con lo scambio sul posto.

Un modo per elevare la quota di consumo elettrico diurno può essere quella di sostituire gradualmente i tradizionali apparecchi a gas (caldaia, cucina, riscaldamento, ecc..) con apparecchi elettrici in grado di sfruttare al meglio la produzione dell’impianto. In questo modo si avranno anche benefici sulla bolletta del gas metano, che in alcuni paesi è già fortemente ridotto a favore dell’elettrico producibile con fonti rinnovabili.