Cos’è un impianto fotovoltaico
Un impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica. La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l’energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà del silicio, un elemento semiconduttore molto usato in tutti i dispositivi elettronici.

I moduli fotovoltaici
Costituiscono l’elemento principale dell’impianto in quanto la loro esposizione alla radiazione solare determina la produzione di energia elettrica (in corrente continua). All’interno del modulo ci sono le celle fotovoltaiche, generalmente costituite da sottilissime “fette” di silicio che, opportunamente trattate, danno luogo alla conversione diretta dell’energia luminosa in energia elettrica. Sulla base delle caratteristiche della cella si parla di celle a silicio monocristallino (la cella è ricavata da un lingotto in cui gli atomi di silicio sono disposti a costituire un unico cristallo), celle a silicio policristallino (analoghe alle monocristalline, con gli atomi di silicio comunque ordinati ma a costituire molti cristalli uniti fra loro) e celle a film sottile o “thin film” (utilizzano materiali semiconduttori “sottili” depositati direttamente su materiali vari di supporto come il vetro o il metallo).
Queste tre tipologie di celle, e conseguentemente i moduli da esse ricavate, si differenziano per svariate ragioni fra le quali l’aspetto esteriore e l’efficienza, quest’ultima via decrescente passando dalla tecnologia monocristallina a quelle a film sottile. Ciò significa che a parità di potenza dell’impianto fotovoltaico, lo spazio occupato da un impianto a film sottile è superiore rispetto a quello in silicio policristallino. Nondimeno gli impianti a film sottile presentano alcuni vantaggi fra i quali un aspetto più uniforme che consente in genere un migliore inserimento nel contesto esistente. I moduli fotovoltaici più diffusi sono rettangolari delle dimensioni di 1-1,5 m2, le celle sono superiormente protette da un vetro con particolari caratteristiche di resistenza e trasparenza, il peso si aggira intorno ai 15/20 kg. La potenzialità del modulo si esprime in “watt di picco” (Wp) il cui valore indica la quantità di energia che il modulo è in grado di produrre nell’unità di tempo in condizioni standard di irraggiamento solare e temperatura che corrispondano indicativamente a quelle riscontrabili a mezzogiorno di una giornata fredda e soleggiata. Generalmente i moduli fotovoltaici per le applicazioni trattate in questa guida hanno potenze comprese fra 100 e 300 Wp. 

Strutture di sostegno dei moduli
Sono le strutture che sorreggono i moduli e provvedono al loro orientamento, dando un’inclinazione rispetto al piano orizzontale. In Italia l’inclinazione ottimale è di circa 30°. Le strutture possono essere in acciaio zincato a caldo o in alluminio, e vengono vincolate sulla superficie di installazione mediante degli ancoraggi o delle zavorre. Alcuni impianti fotovoltaici utilizzano delle strutture di sostegno che durante l’arco della giornata cambiano l’inclinazione e l’orientamento dei moduli fotovoltaici. Questa funzione permette all’impianto fotovoltaico di seguire il percorso del sole durante le ore della giornata e conseguentemente di aumentare la produzione di energia elettrica. Questo tipo di strutture, il cui movimento prende spunto da quello dei girasoli, vengono chiamate “inseguitori” o “tracker”.

Inverter
È un dispositivo elettronico che consente di adeguare l’energia elettrica prodotta dai moduli alle esigenze delle apparecchiature elettriche e della rete, operando la conversione da corrente continua a corrente alternata con una frequenza di 50 Hz. Normalmente gli inverter incorporano dei dispositivi di protezione e interfaccia che determinano lo spegnimento dell’impianto in caso di black-out o di disturbi della rete.

Sistema di controllo
È un dispositivo elettronico che comunica con l’inverter e con eventuali sensori accessori (misure meteorologiche ed elettriche). Mediante tale apparecchiatura è possibile tenere sotto controllo il funzionamento dell’impianto, registrare le misure su un PC e visualizzare alcune grandezze caratteristiche su schermi o display luminosi. Esistono anche applicazioni più sofisticate che consentono di inviare dati e l’eventuale presenza di guasti via internet, e-mail, SMS.

Misuratori di energia
Sono degli apparati che vengono installati sulle linee elettriche e misurano l’energia che li attraversa, ad esempio vengono utilizzati per conteggiare l’energia prodotta dall’impianto e quella immessa in rete.

Un impianto fotovoltaico è un sistema completamente modulare, e la sostituzione di un qualsiasi componente è generalmente facile e veloce, a condizione che questa sostituzione sia prevista nella fase di progetto.

I vantaggi
- assenza di qualsiasi tipo d’emissione inquinante;
- risparmio dei combustibili fossili;
- estrema affidabilità poiché non esistono parti in movimento (vita utile superiore a 25 anni);
- costi di manutenzione ridotti al minimo;
- modularità del sistema (per aumentare la taglia basta aumentare il numero dei moduli).

Incentivi per l'installazione 
In Italia, da settembre 2005, è attivo un meccanismo di incentivazione, definito “Conto Energia”, che remunera la produzione di energia elettrica ottenuta tramite impianti fotovoltaici.

Il decreto ministeriale che regola tale meccanismo, è stato soggetto a modifiche importanti nel corso degli anni. In particolare, a febbraio 2007 (“Secondo Conto Energia”), ad agosto 2010 (“Terzo Conto Energia”) ed infine a maggio 2011 (“Quarto Conto Energia”).
La caratteristica fondamentale di questo sistema di incentivazione è quella di remunerare l’energia prodotta dall’impianto con una tariffa incentivante. In altre parole è come se lo Stato riconoscesse ai cittadini e alle aziende proprietari di impianti fotovoltaici un contributo sulla produzione di energia elettrica. Tale energia è misurata in kWh (chilowattora).
La tariffa incentivante può essere concessa a tutti gli impianti fotovoltaici di potenza non inferiore ad 1 kWp, e l’ente pubblico preposto ad erogare questo incentivo è il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) il soggetto responsabile dell’impianto è tenuto ad inviare al GSE la richiesta della tariffa incentivante completa di tutta la documentazione (Allegato 3-C del decreto ministeriale) entro 15 giorni solari dalla data di entrata in esercizio dell’impianto (come definita all’art. 3 comma 1 lettera g del decreto interministeriale del 05/05/2011), Il mancato rispetto di tali termini comporta il mancato riconoscimento delle tariffe incentivanti per il periodo intercorrente fra la data di entrata in esercizio e quella di comunicazione al GSE, fermo restando il diritto alla tariffa vigente alla data di entrata in esercizio (Art. 10 comma 1).

Gli impianti solari fotovoltaici (titolo II del decreto) vengono ancora distinti tra quelli "su edificio", premiati più generosamente, e “altri impianti". Le tariffe per impianti che vanno a sostituire le coperture di pergole, serre, barriere acustiche, tettoie e pensiline saranno pari alla media aritmetica fra quelle spettanti agli “impianti fotovoltaici realizzati su edifici e ” quelle per “altri impianti fotovoltaici” (così come previsto già nel Terzo Conto Energia).

Autorizzazioni per l’installazione
Nei casi in cui l’immobile non sia in una zona sottoposta a vincoli (di tipo ambientale, storico, artistico, paesaggistico...), l’impianto fotovoltaico può essere installato senza alcuna autorizzazione; è sufficiente
una semplice dichiarazione di inizio attività, come richiesto per qualsiasi tipo di lavoro di manutenzione straordinaria. Se si tratta di un edificio in costruzione è preferibile integrare l’impianto fotovoltaico nella licenza stessa dell’edificio in costruzione. Qualora l’impianto venga installato in un’area protetta, bisognerà richiedere all’autorità competente sul territorio (l’ente locale, l’ente parco, la Sovrintendenza ai beni culturali,…) un “nulla osta”. È sempre consigliato informarsi presso gli uffici comunali per verificare che non ci siano ulteriori problemi. Quanto sopra si riferisce solo ai piccoli impianti (fino a 20 kWp). Per impianti più grandi, l’iter autorizzativo può essere più complesso.