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Energia Solare Fotovoltaica

Data: 1 mag 2005
ultima modifica: 5 apr 2009

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I pannelli fotovoltaici (celle fotovoltaiche) attualmente in commercio hanno durata che solitamente è di 30 anni (ma la resa energetica è garantita per 20/25 anni mentre i difetti di fabbricazione per 5 anni), solitamente si trovano costi reali di produzione dell'energia elettrica da fotovoltaico pari a 30€cent per Kwh per impianti domestici.

Secondo il DL 387/2003 che paga il fotovoltaico in "conto energia", l'energia elettrica dal sole viene venduta all'enel al prezzo di circa 60 €cent al Kwh. Nel 2005 un nuovo decreto attuativo offre un pagamento sopravvalutato dell'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici, si parla di 0.445 € per Kwh per 20 anni per piccoli impianti fino a 3 Kwh. Il conto energia del 2009 prevede un prezzo dell'energia di 0.43 €. In questo sito la disamina dei prezzi incentivati a seconda del tipo e della grandezza dell'impianto.

Se si paragonassero i produttori di energia elettrica fotovoltaica ai grossi produttori di energia elettrica da fonte generica quali l'Enel si hanno prezzi di quest'ultima pari a circa (dati di marzo 2005, fonte dettagliata) 7€cent per Kwh, per una fonte intermittente quale il fotovoltaico il prezzo dovrebbe essere inferiore di un 35-50%, pari a circa 3.5-4.5€cent.

Il rapporto tra il prezzo di mercato e il prezzo agevolato della corrente elettrica proveniente dai pannelli fotovoltaici è di 1 a 10. In termini economici il fotovoltaico domestico è un fallimento ma esistono altri lati importanti della questione.

Con 2000 € solo di pannelli più i costi di installazione e i costi dell'inverter una famiglia può installare un impianto da 1 Kw di picco. Certamente l'installazione costa migliaia di euro (tipicamente l'installatore propone 6000-7000 € al chilowatt) ma il problema non è dovuto ai costi del materiale bensì della manodopera specializzata.

Un sito interessante che permette di fare ordini direttamente dalla Cina parla di pannelli certificati dal costo di 2.70 € al watt di picco sia in silicio monocristallino che policristallino. Si noti che nel caso del film sottile in Tellururo di Cadmio si sono raggiunti prezzi molto più bassi e pari a 2 € al watt di picco (vedi articolo sui pannelli fotovoltaici della First Solar).

In rete ho trovato una offerta interessante che mostra come i costi vanno diminuendo e come si possa risparmiare con un G.A.S. (gruppo di acquisto solare). L'offerta valida per la provincia di Padova è di 12'375 € per 3 kWp di pannelli in silicio policristallino della SPSISTEM con efficienza 13.5% con inverter, montaggio e garanzia decennale.

Un'altra offerta (del 26 mag 2011) che mi è arrivata nella mia cassetta di posta elettronica è della ditta Enrisol di Bolzano che offre 13 moduli in silicio policristallino della BP Solar (di cui afferma di essere un distributore autorizzato) con l'inverter della serie Fronius, IG plus 30, per il prezzo di 3290 € più iva più spese di spedizione. Si tratta complessivamente di circa 3 Kw di pannelli della serie 3225T (225 w per pannello, efficienza 13.5%).

Con un impianto da 1 Kw di picco una famiglia in 30 anni può aspirare ad avere fino a:


Mwh in 30 anni Valore (16.3 €cent/Kwh) Valore (22.6 €cent/Kwh)
Italia settentrionale 37.2 6'100 € 8'400 €
Italia centrale 45.9 7'500 € 10'400 €
Italia meridionale 50.4 8'200 € 11'400 €

dove il valore reale dell'energia elettrica è stato posto pari sia a 16.3 centesimi al kilowattora, un valore che l'Enel dice costare la corrente, sia a 22.6 €cent/Kwh che è il valore che molte famiglie si trovano a pagare in bolletta i kwh/anno oltre i 2640. Tariffe Enel e solo i costi variabili per chilowattora. Per chi eccede i 2640 Kwh/anno, i pannelli solari fotovoltaici permettono di fare scendere i consumi Enel e ritornare nello scaglione tariffario da circa 16 €cent/Kwh.

Questo ragionamento semplice semplice che non considera il prezzo incentivato statale parte dall'assunto che in questi anni l'energia sta continamente aumentando col caro petrolio e qualcuno potrebbe considerare come una sicurezza avere una fonte certa di energia elettrica come dei pannelli sopra il tetto.

Se l'energia elettrica attuale che è basata sul petrolio, sul gas, sul carbone e sul nucleare dovesse salire di molto di prezzo allora l'energia del sole sarebbe per una famiglia una disponibilità preziosa. Se il prezzo della corrente raddoppiasse i valori reali della tabella soprastante salirebbero a 12'200€, 15'000€ e 16'400€, quindi avere investito in pannelli solari sarebbe stato sia un affare economico ma soprattutto la garanzia di avere corrente elettrica in casa anche se non ci fossero più molti soldi per comprarla.

Col prezzo incentivato che ho trovato si guadagnano indicativamente e grossolanamente:


Mwh in 20 anni Valore agevolato in €
Italia settentrionale 24.8 11'000
Italia centrale 30.6 13'600
Italia meridionale 33.6 14'952

Il mio conteggio è semplicistico, ho semplicemente moltiplicato il sole medio per il prezzo agevolato di 0.445€/Kwh, non ho considerato l'inflazione, il tasso di sconto e le particolarità del decreto, comunque nessuno può dire quanto costerà e quanto varrà l'energia in futuro.

Poi è bene educare la gente al risparmio energetico e a non inquinare tramite l'energia del sole, inoltre questi pannelli sono stati costruiti quando il petrolio costava poco e ve ne era in abbondanza quindi è "petrolio condensato".

Ora come ora siamo lontani dai rendimenti economici dell'eolico che costa 6€cent/Kwh. Ma anche qui vi sono delle ombre, per esempio una torre eolica usa moltissimo ferro che nell'ultimo anno è raddoppiato di prezzo.

Occorre aggiungere che ogni pannello è fatto con silicio o altri semiconduttori il cui procedimento di produzione consuma attualmente diversa energia oltre a questo è mia opinione che i costi amministrativi cioè di brevetti, di manodopera intellettuale e non, siano una parte importante del costo del fotovoltaico. Più il petrolio sale e più ci accorgiamo che gli stipendi scendono rispetto all'energia, quando il costo di un ingegnere sarà molto basso il fotovoltaico sarà secondo me una fonte di energia molto interessante economicamente anche senza incentivi.

La questione di quanta energia ci voglia per fabbricare un pannello fotovoltaico è una questione molto complessa e riguarda l'EROEI che corrisponde al numero di pannelli solari che si possono fare mediante l'energia prodotta da un singolo pannello solare nella sua vita. Gli EROEI per il fotovoltaico sono abbastanza buoni, per i pannelli tipo quelli in silicio amorfo si parla di un numero intorno a 10 e destinato ad aumentare in futuro. Il Prof Bardi ha fatto una trattazione sull'EROEI del fotovoltaico e di altre fonti.

Per confronto il petrolio ha EROEI che nei tempi migliori era di 100 attualmente è di 5-15, l'eolico di 20-30.


Il Sole in Italia

Per capire quanta energia possa fornire una cella fotovoltaica da un watt di picco è utile la seguente tabellina:


Insolazione media sul piano inclinato di 30° sull'orizzonte e rivolto a sud
Zone/Ore annuali Minimo (media) Media Massimo (media)
Italia settentrionale 440 1'240 1'830
Italia centrale 580 1'530 2'190
Italia meridionale 730 1'680 2'370

In pratica a Roma c'è da aspettasi che una singola cella da un watt di picco generi da 580 a  2'190 wattora all'anno con un valore medio di 1.5Kwh all'anno. Questa energia è garantita dal costruttore tipicamente per 20 anni e quindi i romani si aspettano almeno 30Kwh per cella.


Capacità del fotovoltaico di generare energia

Per il solo consumo energetico elettrico italiano (349 TWh nel 2004) sono necessari 1.861 Kmq (supponendo 1500 ore di insolazione all'anno che generi la potenza di picco e 8 mq per Kwp ). La superficie totale italiana è pari a 301.171 Kmq, quindi serve coprire lo 0.6% della superficie italiana per fare fronte al consumo elettrico nazionale. La superficie agricola utile è di 13 milioni di ettari, quindi serve coprire l'1,4% dei terreni agricoli con campi fotovoltaici. (paragrafo tratto da Wikipedia)

Se si volesse di più della sostituzione dell'energia elettrica oggi prodotta col gas e col petrolio e si volesse generare energia per tutti i trasporti allora servirebbe molto più terreno. Alcune fonti affermano che il fotovoltaico non è in grado di sostituire il petrolio e il gas per via della troppa occupazione di terreno.


Enegia resa rispetto all'energia consumata (E.R.O.E.I.)

Questa è una bozza (work in progress) stilata da Francesco Pasqualin e posta sul sito energoclub (formato foglio di calcolo .xls OpenOffice.org/MS Excel). Vengono riportate le rese energetiche (E.R.O.E.I.) di varie fonti usate per produrre energia elettrica e il numero di anni (Energy Pay-back) per avere l'equilibrio tra energia spesa ed energia fornita.


Nucle Carb Olio Gas(*) Fotov Eolico Idro Geoterm Elioter Bioenerg

E.R.O.E.I.
(**)
30.0 9.0 10.0 7.0 10.0 30.0 100.0 50.0 40.0 10.0
Energy
Pay-back
(EROEI)
1.0 3.3 3.0 4.3 3.0 1.0 0.30 0.60 0.75 3.0
(*) Centrale elettrica a gas a ciclo combinato
(**) EROEI:
“Ritorno Energetico sull’Investimento Energetico,” ovvero “Energy Return On Energy Investment” (EROEI). L’EROEI è il rapporto fra l’energia investita per costruire un impianto e l’energia che questo impianto produrrà durante la sua vita attiva.


Altri testi sullo stesso argomento li trovate elencati di seguito sotto l'argomento Solare fotovoltaico

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Data: 1 mag 2005
modifica: 5 apr 2009
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argomento: Solare fotovoltaico, articoli: Celle polimeriche (energia fotovoltaica), Idea sul fotovoltaico, Il Fratellone Giallo ci dona l'energia , Fotovoltaico a film sottile (silicio amorfo), Moduli a Film sottile, Fotovoltaico a basso costo, Nanosolar (energia elettrica dal sole)

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