Il fotovoltaico viene spesso associato alle lunghe giornate estive e all’intensa radiazione solare. Ma anche in inverno i pannelli solari producono energia elettrica. Soprattutto nel caso di una recinzione fotovoltaica disposta quasi in verticale, si ottiene un profilo di rendimento interessante: il sole è molto più basso, i pannelli ricevono la luce in modo diverso rispetto a un impianto su tetto con inclinazione piatta e i pannelli solari bifacciali possono sfruttare la luce anche dal retro.
Quanta energia elettrica viene effettivamente prodotta, però, non dipende solo dalla stagione. Anche la posizione, l’orientamento, l’ombreggiamento, il tempo e l’ambiente circostante la recinzione fotovoltaica giocano un ruolo importante.
Perché il fotovoltaico produce energia anche d’inverno
Il fotovoltaico non ha bisogno del caldo estivo, ma della luce del sole. Non appena le celle solari ricevono luce a sufficienza, si può generare energia elettrica.
In inverno ci sono meno ore di sole a disposizione e l’irraggiamento solare è complessivamente inferiore. Per questo motivo, la produzione energetica assoluta di un impianto fotovoltaico durante i mesi invernali è di solito inferiore rispetto all’estate.
Le basse temperature, però, non sono uno svantaggio per i pannelli solari stessi. I moduli fotovoltaici funzionano in genere in modo più efficiente a temperature delle celle più basse piuttosto che con il grande caldo.
Una giornata invernale fredda e soleggiata può quindi garantire ottime potenze istantanee, anche se la resa giornaliera complessiva rimane inferiore a causa delle giornate più corte.
Il sole basso d’inverno può essere interessante per le superfici fotovoltaiche verticali
La posizione del sole cambia notevolmente nel corso dell’anno.
In estate il sole è alto nel cielo. In inverno, invece, la sua traiettoria è molto più bassa rispetto all’orizzonte. È proprio qui che le superfici fotovoltaiche quasi verticali si differenziano dai classici impianti su tetto inclinati.
Quando la luce del sole, che in inverno è più bassa, colpisce una superficie del modulo verticale con un angolo più favorevole, questa può trarne un vantaggio relativamente maggiore nei mesi invernali rispetto alla piena estate.
Questo però non significa che una recinzione fotovoltaica produca più energia in inverno che in estate. Ciò che conta davvero è la distribuzione della produzione nel corso dell’anno.
Mentre gli impianti fotovoltaici tradizionali sul tetto raggiungono solitamente i rendimenti massimi nei mesi più soleggiati, una superficie fotovoltaica verticale può presentare un profilo di rendimento stagionale più equilibrato.
Cosa significa “bifacciale” quando si parla di una recinzione fotovoltaica?
La recinzione fotovoltaica SunElements utilizza moduli bifacciali vetro/vetro.
A differenza dei classici moduli solari monofacciali, quelli bifacciali possono sfruttare la luce non solo dal lato anteriore, ma anche da quello posteriore per generare energia elettrica.
Per una recinzione fotovoltaica autoportante, questa tecnologia è particolarmente interessante. La luce solare può colpire direttamente un lato del modulo, mentre la luce riflessa e diffusa raggiunge anche l’altro lato.
L’entità effettiva di questa produzione aggiuntiva dipende fortemente dalle condizioni del luogo in cui si trova la recinzione.
Tra i fattori che influiscono ci sono:
- Caratteristiche e colore del sottofondo
- Distanza dal suolo
- Ombreggiatura
- Orientamento della recinzione
- Vegetazione intorno alla recinzione fotovoltaica
- Edifici e altre superfici riflettenti
- Condizioni meteorologiche e nuvolosità
SunElements indica che, in condizioni adeguate, i moduli bifacciali utilizzati garantiscono un rendimento energetico aggiuntivo fino al 20% grazie allo sfruttamento della luce su entrambi i lati. Il rendimento aggiuntivo effettivo va però sempre valutato in base al singolo progetto.
La neve può riflettere ulteriormente la luce
Una caratteristica dell’inverno è che il paesaggio potrebbe essere innevato.
La neve chiara riflette una percentuale decisamente maggiore di luce solare rispetto, ad esempio, all’erba o al terreno scuro. Questa cosiddetta capacità di riflessione è chiamata albedo.
Nei moduli bifacciali, la luce riflessa può raggiungere anche il retro delle celle solari e contribuire lì alla produzione di energia elettrica.
Per una recinzione fotovoltaica, quindi, un ambiente chiaro può essere in linea di massima vantaggioso.
Se questo comporti effettivamente un aumento significativo della produzione dipende però da diversi fattori – ad esempio dalla posizione del sole, dal manto nevoso, dall’orientamento dei moduli e dall’ombreggiamento.
Un vantaggio della posizione verticale sulla neve
Negli impianti fotovoltaici classici installati sul tetto, uno strato di neve compatto sui moduli può ridurre temporaneamente e in modo significativo la produzione di energia elettrica.
Una recinzione fotovoltaica, invece, è quasi verticale. Per questo motivo, la neve fa molta più fatica a depositarsi in modo permanente sulla superficie dei moduli.
Questo non vuol dire che una recinzione fotovoltaica rimanga sempre libera dalla neve in inverno. Ovviamente anche qui possono formarsi ghiaccio, neve trasportata dal vento o sporcizia.
La posizione verticale riduce però il rischio che si formi uno strato di neve esteso e persistente direttamente sulla superficie dei moduli.
Qual è l'orientamento più indicato per una recinzione fotovoltaica?
Con una recinzione fotovoltaica, di solito non puoi scegliere l’orientamento in modo del tutto libero. Dopotutto, la recinzione segue innanzitutto il confine della proprietà.
Ma questo non deve per forza essere uno svantaggio.
A seconda dell’orientamento, cambia piuttosto il momento in cui si produce più energia solare.
Una superficie di pannelli orientata a sud può avere un picco maggiore intorno a metà giornata. Gli orientamenti a est e a ovest, invece, possono spostare la produzione di energia maggiormente verso le ore del mattino o del pomeriggio.
Un profilo di rendimento del genere può essere particolarmente interessante proprio per l’autoconsumo.
Dopotutto, una famiglia non ha bisogno di elettricità solo all’ora di pranzo. Il consumo energetico tende spesso ad aumentare al mattino, nel tardo pomeriggio e la sera.
Recinzione fotovoltaica come integrazione all’impianto fotovoltaico già presente sul tetto
Una recinzione fotovoltaica può quindi essere particolarmente interessante per gli edifici su cui è già installato un impianto fotovoltaico tradizionale.
Invece di limitarsi ad aggiungere altri moduli con un orientamento simile sul tetto, si può creare una superficie fotovoltaica aggiuntiva con un profilo di rendimento diverso.
Ad esempio:
l’impianto fotovoltaico sul tetto potrebbe avere il picco di produzione intorno a mezzogiorno,
mentre
una superficie fotovoltaica integrata nella recinzione, orientata in modo adeguato, fornirebbe una produzione aggiuntiva al mattino o al pomeriggio.
In questo modo, la produzione di energia elettrica potrebbe essere distribuita su una parte più ampia della giornata.
Se e come una recinzione fotovoltaica possa essere collegata a un impianto fotovoltaico già esistente dipende, tra le altre cose, dall’inverter, dai suoi ingressi disponibili, dalla potenza dell’impianto e dal sistema energetico esistente. La progettazione tecnica dovrebbe quindi essere valutata caso per caso.
L'ombreggiatura è particolarmente importante in inverno
Il sole basso all’orizzonte non porta solo vantaggi.
In inverno, edifici, alberi, siepi o altri ostacoli proiettano ombre decisamente più lunghe rispetto all’estate.
Una superficie che a giugno rimane completamente al sole per diverse ore, a dicembre può rimanere in ombra per molto tempo.
Prima di progettare una recinzione fotovoltaica, quindi, non dovresti considerare solo la situazione estiva.
È consigliabile effettuare un’analisi del sito che tenga conto di:
- il tracciato del confine del terreno
- Esposizione
- gli edifici vicini
- la vegetazione attuale e futura
- Muri ed elementi di schermatura
- Posizione del sole nelle diverse stagioni
Soprattutto nel caso di recinzioni molto lunghe, le singole sezioni possono presentare condizioni di irraggiamento molto diverse tra loro.
Anche la luce diffusa conta
Il fotovoltaico non funziona solo quando il cielo è sereno. Anche quando il cielo è coperto, la radiazione solare diffusa raggiunge i pannelli solari. La potenza è allora inferiore rispetto a quella ottenuta con l’irraggiamento solare diretto, ma l’elettricità continua comunque a essere prodotta. I pannelli bifacciali, in questo caso, possono catturare la luce proveniente da diverse direzioni.
Non è però possibile indicare in modo generico quale sia la resa effettiva in una giornata invernale nuvolosa. La regione, le condizioni meteorologiche, l’orientamento e le dimensioni dell’impianto influenzano notevolmente il risultato.
Quanta energia produce una recinzione fotovoltaica in inverno?
Senza i dati relativi alla posizione, non è possibile fornire una stima attendibile in chilowattora.
Per un calcolo realistico della resa servono almeno le seguenti informazioni:
- Ubicazione
- Lunghezza della recinzione
- Potenza dei moduli
- Orientamento
- Ombreggiatura
- Irraggiamento solare locale
- Inverter
- Condizioni di installazione e ambientali
La recinzione fotovoltaica SunElements è attualmente disponibile con moduli bifacciali vetro/vetro da 450 Wp ciascuno.
A seconda della versione, si ottengono ad esempio:
- 2 moduli: 0,9 kWp
- 3 moduli: 1,35 kWp
- 4 moduli: 1,8 kWp
La resa effettiva annuale e invernale di questi impianti può comunque variare notevolmente a seconda della posizione.
Per questo motivo, la decisione non dovrebbe basarsi su un valore giornaliero o mensile forfettario, ma su un’analisi annuale specifica per la tua zona.
Recinzione fotovoltaica in inverno: non pensare solo alla resa massima
Nel fotovoltaico non conta solo quale impianto raggiunga la massima potenza in una singola giornata estiva.
Per l’autoconsumo è altrettanto importante quando viene prodotta l’energia nel corso della giornata e dell’anno.
È proprio questa una caratteristica interessante delle superfici fotovoltaiche verticali.
Una recinzione fotovoltaica può sfruttare due volte lo spazio disponibile sul terreno: come recinzione di alta qualità e, allo stesso tempo, come superficie aggiuntiva per la produzione di energia elettrica.
In combinazione con la tecnologia dei moduli bifacciali, si può sfruttare anche la luce riflessa. Il sole basso d’inverno e il minor rischio di un manto nevoso compatto sulla superficie dei moduli rendono questa tecnologia interessante anche al di fuori della classica stagione principale del fotovoltaico.
Chi ha già un impianto fotovoltaico sul tetto o sta cercando spazi aggiuntivi per il fotovoltaico, non dovrebbe quindi limitarsi a considerare solo i tetti. Anche i confini del terreno possono diventare parte di un piano energetico ben studiato.
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