La strategia invernale per gli impianti fotovoltaici nei 'mesi bui': potenziale di ottimizzazione attraverso lo stoccaggio dell'energia, i microinverter e il dimensionamento

🌧️❄️ I cosiddetti "mesi bui" per il fotovoltaico (PV) si riferiscono al periodo dell'anno in cui la resa dell'energia solare diminuisce drasticamente a causa della minore radiazione solare e delle ore diurne più brevi. Tipicamente questa fase si verifica nei mesi invernali, da ottobre a marzo, con i rendimenti più bassi nei mesi da dicembre a febbraio. Tuttavia è chiaro che anche in questa fase gli impianti fotovoltaici possono dare un contributo all'approvvigionamento energetico da non sottovalutare, a condizione che le condizioni generali siano ottimali.

Durante il semestre invernale, che va da ottobre a marzo, gli impianti fotovoltaici generano solitamente solo il 20-30% circa del loro rendimento elettrico annuo. Soprattutto nei mesi di dicembre, gennaio e febbraio diventa chiaro quanto fortemente la dipendenza dai fattori stagionali influenzi la resa. Durante questi “mesi bui” un impianto fotovoltaico contribuisce in media solo per il 7,5% al ​​rendimento totale annuo. Le ragioni di questa riduzione sono diverse e possono essere attribuite a diversi fattori fisici e meteorologici:

🌥️💡 Motivi dei rendimenti solari inferiori in inverno

• Ore di luce diurne più brevi: nei mesi invernali il sole splende per molte meno ore al giorno rispetto all'estate. Ciò porta inevitabilmente ad un periodo di tempo limitato in cui i moduli possono generare energia elettrica.
• Posizione bassa del sole: in inverno la posizione del sole è decisamente più bassa. Ciò significa che i raggi del sole colpiscono la terra con un angolo più piatto, il che riduce l'intensità della radiazione. La luce solare meno intensa significa anche una minore produzione di energia.
• Condizioni di luce nuvolosa e diffusa: giornate nuvolose e condizioni di luce diffusa sono comuni, soprattutto in inverno. Ciò riduce la luce solare diretta necessaria per una generazione efficiente di elettricità.
• Neve e ghiaccio: nelle regioni con inverni rigidi, la neve che copre i pannelli solari può bloccare temporaneamente e completamente la produzione di elettricità. La formazione di ghiaccio sui moduli rappresenta un’ulteriore sfida.

Adatto a:

• Dimensionare l'impianto fotovoltaico (numero di moduli e potenza) in base alle esigenze attuali o al fattore sicurezza e benessere?

🛠️⚡ Adeguamenti tecnologici e opzioni di ottimizzazione

Nonostante queste sfide, i moderni impianti fotovoltaici dimostrano di poter fornire energia preziosa anche in inverno. Grazie alle innovazioni tecnologiche e a concetti di sistema ben studiati, l'efficienza viene costantemente aumentata. Esistono vari modi per massimizzare la resa elettrica nei mesi invernali:

Accumulo efficiente di energia

I sistemi di accumulo dell’energia sono un fattore cruciale per aumentare l’efficienza degli impianti fotovoltaici in inverno. L’elettricità in eccesso generata durante il giorno può essere immagazzinata in batterie e utilizzata nelle ore serali, quando la domanda è spesso più alta.

Utilizzo di microinverter

Sistema solare plug & play decentralizzato e modulare con microinverter – Immagine: Xpert.Digital / Xpert.Solar

Un aspetto importante per massimizzare l'efficienza dei sistemi fotovoltaici, soprattutto quando i singoli moduli sono all'ombra o coperti dalla neve, è l'uso di microinverter come quelli di Enphase. A differenza dei tradizionali inverter di stringa, dove più moduli sono collegati in serie e il modulo più debole influenza le prestazioni dell'intera stringa, con i microinverter ogni modulo funziona in modo indipendente. Ciò significa che ombre o perdite di potenza su un modulo non influiscono sulle prestazioni del resto del sistema.

Utilizzando i microinverter è possibile ottimizzare le prestazioni complessive dell'impianto fotovoltaico, anche se i singoli moduli sono colpiti da neve, sporco o ombre. Ciò è particolarmente vantaggioso nei mesi invernali, quando il sole è più basso e le ombre degli oggetti circostanti possono formarsi più spesso.

Adatto a:

• Nuovo e innovativo: sistema solare plug & play decentralizzato e modulare - diverso dagli altri

Inoltre, i microinverter offrono il vantaggio di una pianificazione ed espansione del sistema più flessibile. Poiché ogni modulo funziona individualmente, i sistemi possono essere adattati più facilmente a circostanze specifiche e ampliati se necessario. Consentono inoltre un monitoraggio dettagliato a livello di modulo, facilitando la risoluzione dei problemi e la manutenzione.

Fatti interessanti sui moduli fotovoltaici

Un malinteso comune è che i sistemi solari funzionino in modo meno efficiente quando fa freddo. In realtà è vero il contrario: i pannelli fotovoltaici funzionano in modo più efficiente a temperature più basse che a temperature elevate. Le alte temperature possono ridurre le prestazioni elettriche dei moduli, mentre condizioni fredde migliorano la conduttività elettrica e quindi aumentano le prestazioni. Ciò significa che nelle soleggiate giornate invernali è possibile produrre una notevole quantità di elettricità nonostante le basse temperature.

Tecnologie innovative e soluzioni intelligenti aiutano a massimizzare i rendimenti solari in inverno. Oltre ai microinverter, questi includono, ad esempio, moduli solari bifacciali che utilizzano sia la luce diretta che quella riflessa, oppure sistemi di tracciamento che seguono la posizione del sole e quindi ottimizzano l'irraggiamento. Anche la pulizia dei moduli da neve e sporco può migliorare significativamente le prestazioni.

Anche riflettere la luce solare attraverso la neve può avere effetti positivi. Nei paesaggi innevati l'effetto albedo aumenta la radiazione sui moduli. Ciò può portare ad un aumento della produzione di energia elettrica purché i moduli stessi non siano coperti dalla neve. È qui che entrano in gioco i vantaggi dei microinverter, poiché massimizzano le prestazioni dei moduli non ombreggiati.

Anche l’orientamento dei moduli solari gioca un ruolo cruciale. Mentre un sistema esposto a sud nella maggior parte dei casi produrrà i migliori rendimenti annuali, un leggero orientamento a est o ovest può contribuire ad aumentare la produzione di elettricità nelle ore mattutine o serali. Ciò può essere particolarmente utile in inverno, quando il sole è più basso e le ore diurne sono limitate.

Rimozione e manutenzione della neve

Nelle regioni innevate è opportuno rimuovere regolarmente la neve dai moduli solari per non limitare inutilmente la produzione di energia elettrica.

Per ridurre al minimo l'impatto della neve, i pannelli solari possono essere installati con un'angolazione più ripida. Ciò facilita lo scivolamento della neve dai moduli. Alcuni proprietari di case scelgono anche di rimuovere la neve dai pannelli manualmente o con attrezzature specializzate per garantire la produzione di energia.

💡🌨️ Fotovoltaico: Un investimento utile anche in inverno

Molti proprietari di case sottovalutano le possibilità offerte dagli impianti fotovoltaici, anche nei mesi invernali. I sistemi moderni possono produrre energia elettrica sufficiente per l’autoconsumo anche quando l’irraggiamento solare è basso. Ciò che è particolarmente importante qui è la combinazione con un sistema di accumulo che permetta di coprire il carico di base di un'abitazione. Il carico di base è il fabbisogno energetico continuo che deriva, ad esempio, da frigoriferi, pompe di calore o router.

Una domanda che ci viene spesso posta è se abbia senso investire in un impianto solare visti i ridotti rendimenti invernali. La risposta è chiaramente “sì”. Sebbene nei mesi estivi i rendimenti siano più elevati, la crescente efficienza energetica dei sistemi moderni fa sì che in inverno venga prodotta abbastanza elettricità per coprire almeno una parte del proprio fabbisogno. Inoltre, le energie rinnovabili non solo presentano vantaggi ecologici, ma aiutano anche a ridurre i costi energetici a lungo termine e a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.

❄️☀️ Il potere sottovalutato del sole invernale

Contrariamente alla credenza popolare secondo cui i pannelli solari non funzionano in modo efficiente a temperature fredde, gli studi dimostrano che i pannelli fotovoltaici in realtà funzionano meglio a basse temperature che a temperature estreme. Le proprietà fisiche delle celle solari fanno sì che le loro prestazioni aumentino leggermente in condizioni più fresche. Un sole invernale limpido e freddo in una giornata senza nuvole può produrre risultati sorprendentemente buoni.

Ciò che è particolarmente interessante è il fatto che una certa quantità di produzione di energia elettrica è possibile anche nelle giornate nuvolose o con luce diffusa. Grazie agli sviluppi tecnici nella tecnologia delle celle, molti impianti fotovoltaici possono fornire prestazioni accettabili anche con un irraggiamento debole. Ciò li rende una fonte di energia affidabile, anche nei mesi in cui il sole splende raramente.

🌍🔄 Sistemi solari come parte di un sistema energetico sostenibile

L’integrazione dei sistemi solari in un sistema completo di gestione dell’energia è un passo importante verso un approvvigionamento energetico a impatto climatico zero. Oltre al classico impianto fotovoltaico sul tetto giocano un ruolo importante anche altre tecnologie come le pompe di calore, i sistemi di controllo intelligenti e l'utilizzo dell'energia eolica o della biomassa. Idealmente, queste tecnologie lavorano fianco a fianco per ottenere la massima efficienza energetica.

In questo caso il ruolo delle tecnologie di storage è particolarmente rilevante. Con l’aiuto di moderni sistemi di batterie le famiglie non solo possono garantire l’approvvigionamento energetico nelle ore serali, ma anche migliorare la stabilità della rete immettendo l’elettricità in eccesso nella rete pubblica. Ciò è particolarmente importante nei mesi invernali, quando il fabbisogno energetico è maggiore a causa dell'uso del riscaldamento e dell'oscurità prolungata.

Adatto a:

• Energie rinnovabili: ora è tutta una questione di sistemi di accumulo dell'energia
• Blog: Stoccaggio di elettricità, stoccaggio di batterie e stoccaggio di energia

🌟🔋 Il fotovoltaico in inverno è più di una soluzione di emergenza

I cosiddetti “mesi bui” per il fotovoltaico non sono affatto un motivo per mettere in discussione l’installazione di un impianto fotovoltaico. Sebbene i rendimenti in questo periodo siano notevolmente inferiori rispetto ai mesi estivi, con le giuste misure e tecnologie è possibile dare un prezioso contributo all’approvvigionamento energetico anche nei mesi invernali.

I moderni sistemi solari sono più efficienti di quanto molti pensino, anche quando il cielo è nuvoloso o nevoso. In combinazione con l’accumulo di energia, le tecnologie dei moduli ottimizzate e un orientamento ben ponderato, sono in grado non solo di coprire il carico di base di un’abitazione, ma contribuiscono anche a ridurre i costi energetici a lungo termine. Se anche voi vi affidate ad un sistema di gestione energetica integrato, potrete sfruttare i vantaggi delle energie rinnovabili tutto l'anno.

L’importanza del fotovoltaico in inverno continuerà ad aumentare in futuro, poiché sia ​​i progressi tecnologici che i sussidi governativi sostengono l’espansione dell’energia solare. Vale quindi la pena sfruttare le possibilità dei moderni impianti fotovoltaici e dare un contributo all'approvvigionamento energetico sostenibile - non solo in estate, ma anche nei “mesi bui”. 🌤️

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🌍 La redditività economica degli impianti fotovoltaici (impianti fotovoltaici) non dovrebbe essere valutata solo in base ai rendimenti nei mesi estivi. Fondamentali sono piuttosto il rendimento totale dell’intero anno e la durata dell’investimento. Anche se la produzione di elettricità è inferiore in inverno, aiuta comunque a ridurre i costi dell’elettricità e supporta il raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità.

🌟 Valore dell'energia solare in inverno

È importante considerare che i prezzi dell’elettricità tendono ad essere più alti nei mesi invernali poiché aumenta il consumo di energia. Durante questo periodo, l’energia solare autoprodotta può essere particolarmente preziosa. Ogni kilowattora generato dalle energie rinnovabili fornisce un contributo significativo alla riduzione delle emissioni di CO₂ e alla protezione del clima. L’uso dell’energia solare riduce la dipendenza dai combustibili fossili e promuove un approvvigionamento energetico più rispettoso dell’ambiente.

💪 Robustezza e longevità dei moderni impianti fotovoltaici

I moderni sistemi fotovoltaici sono progettati per resistere a un’ampia gamma di condizioni atmosferiche. Sono robusti e durevoli, il che li rende un investimento a lungo termine. I requisiti di manutenzione sono generalmente bassi perché molti sistemi sono dotati di sistemi di monitoraggio che monitorano continuamente le operazioni e lanciano allarmi in caso di problemi. I microinverter offrono ulteriori vantaggi fornendo dati dettagliati a livello di modulo, consentendo il rilevamento tempestivo delle deviazioni delle prestazioni.

📈 Durata della vita e beneficio economico

La durata di vita degli impianti fotovoltaici è solitamente di 25 anni o più. Durante questo periodo, i rendimenti elettrici aumentano notevolmente, anche se i mesi invernali sono meno produttivi. Se si considerano i costi totali nel corso della vita del sistema, si nota un effetto economico positivo. I costi di investimento iniziali vengono ammortizzati attraverso il risparmio sui costi dell'energia elettrica e le eventuali tariffe incentivanti.

🔋 Indipendenza dalle fluttuazioni dei prezzi dell'elettricità

Un altro vantaggio significativo degli impianti fotovoltaici è la loro indipendenza dalle fluttuazioni dei prezzi dell'elettricità. Generando la tua elettricità puoi proteggerti dall’aumento dei costi energetici. Ciò offre non solo vantaggi finanziari, ma anche una certa autonomia dai fornitori di energia. La capacità di immagazzinare l’energia in eccesso nei sistemi di batterie aumenta ulteriormente questa indipendenza.

🚀 Progressi e innovazioni tecnologiche

La tecnologia fotovoltaica ha fatto notevoli progressi negli ultimi anni. Nuovi materiali e metodi di produzione hanno portato a pannelli solari più efficienti in grado di generare più energia dalla stessa area. Inoltre, soluzioni innovative di stoccaggio dell’energia consentono un migliore utilizzo dell’elettricità generata immagazzinando le eccedenze e rilasciandole quando necessario.

🌍 Contributo alla transizione energetica

Gli impianti fotovoltaici svolgono un ruolo centrale nella transizione energetica verso un approvvigionamento energetico sostenibile. Contribuiscono ad aumentare la quota di energie rinnovabili nel mix energetico e quindi a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Espandendo l’energia solare, i paesi possono raggiungere i propri obiettivi climatici aumentando al tempo stesso la propria sicurezza energetica.

🌿 Benefici sociali e ambientali

Oltre agli aspetti economici, gli impianti fotovoltaici offrono anche vantaggi sociali ed ecologici. Creano posti di lavoro nella ricerca, sviluppo, produzione e installazione di tecnologie solari. Promuovono inoltre la consapevolezza delle tecnologie rispettose dell’ambiente e aiutano a migliorare la qualità dell’aria.

In sintesi si può affermare che gli impianti fotovoltaici non solo rappresentano un investimento economicamente sensato, ma forniscono anche un importante contributo alla protezione del clima e allo sviluppo sostenibile. La loro capacità di generare energia pulita riducendo al contempo la dipendenza dai combustibili fossili li rende una parte essenziale di un approvvigionamento energetico sostenibile.

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