Come funziona il fotovoltaico?

Il fotovoltaico utilizza l'energia naturale del sole, il centro del nostro universo, la cui energia è disponibile gratuitamente per tutti. La tecnologia rispettosa del clima permette di diventare in gran parte indipendente dai giri di prezzi dei fornitori di energia. L'elettricità generata dall'energia solare può essere utilizzata da soli o immessa nella rete elettrica. L'energia solare è anche ecologica nella generazione - e la fonte di energia è disponibile quasi indefinitamente. Per queste ragioni, il fotovoltaico è tornato alla ribalta e può ora sfruttare appieno i suoi vantaggi. Di seguito, imparerete come funziona il fotovoltaico, quali sono i vantaggi e gli svantaggi della tecnologia e cosa bisogna considerare in particolare.

Come fa la luce del sole a generare elettricità?

La tecnologia per generare elettricità dalla luce del sole si basa sul cosiddetto effetto fotovoltaico o fotoelettrico. Poiché la radiazione solare viene catturata meglio sui tetti, di solito si svolge lì. Che si tratti di un piccolo impianto solare su una casa unifamiliare o di un impianto industriale, il sistema fotovoltaico funziona sempre allo stesso modo in linea di principio: la luce del sole cade sulle celle solari, che generano corrente continua da essa. I materiali semiconduttori nelle celle solari, che di solito sono fatti di silicio, eccitano gli elettroni. Questi si muovono successivamente e generano elettricità attraverso l'energia cinetica.

Le singole celle solari - il componente essenziale di un sistema fotovoltaico - sono interconnesse per formare moduli solari più grandi, che a loro volta sono interconnessi per formare il generatore solare. L'inverter converte la corrente continua generata in corrente alternata. L'energy manager alimenta poi questo direttamente nella rete elettrica pubblica o privata tramite cavi elettrici. Quando si immette nella rete pubblica, un contatore assicura la corretta fatturazione.

La rete a bassa o media tensione, nella quale viene immessa l'energia generata, costituisce poi l'immagazzinamento dell'energia. Di regola, l'immissione e il consumo non sono sincronizzati nella propria casa. Le regioni senza una connessione alla rete usano i cosiddetti sistemi a isola con stoccaggio di energia sotto forma di batteria.

La regola è: più il sole splende, più energia solare può essere generata.

Vantaggi del fotovoltaico

I sistemi fotovoltaici funzionano silenziosamente, richiedono poca manutenzione e hanno una durata di vita di più di 20 anni.

Energia

Oltre al fatto che l'energia solare è liberamente disponibile, i sistemi fotovoltaici producono elettricità anche quando c'è poca luce solare. Permettono anche un'alimentazione indipendente dai grandi fornitori di elettricità. Il fatto che la maggior parte dell'elettricità venga consumata dove viene generata alleggerisce la tensione sulle reti elettriche e tende a garantire che si debbano costruire meno linee ad alta tensione per trasportare l'elettricità. L'elettricità prodotta può essere utilizzata anche di notte e/o in caso di maltempo grazie all'accumulo solare. Un'auto elettrica può anche essere combinata bene con un sistema fotovoltaico.

Ambiente

L'elettricità ecologica sostituisce l'elettricità nucleare o a carbone, perché per ogni chilowattora di energia solare si produce meno la stessa quantità di energia generata in modo convenzionale. Questo accelera la svolta energetica ed è quindi anche un'azione attiva contro il riscaldamento globale. I sistemi fotovoltaici funzionano senza emissioni di CO², il che riduce il consumo di combustibili fossili (petrolio e gas).

Inoltre, le vie di trasporto dei combustibili fossili e rinnovabili (legno) vengono eliminate con un sistema fotovoltaico. L'energia richiesta per produrre elettricità e l'energia prodotta dal sistema solare si ripagano da sole dopo pochi anni.

Investimento

Grazie alle sovvenzioni governative e ai possibili prestiti, non ci vuole molto tempo perché l'investimento in un impianto fotovoltaico si ripaghi da solo. Inoltre, l'elettricità in eccesso è sovvenzionata dalla tariffa di alimentazione fotovoltaica e i costi di gestione sono abbastanza gestibili. Questi fattori significano che i costi di acquisto si ripagano presto - anche se la durata effettiva dipende, ovviamente, dalle circostanze individuali. A lungo termine, l'aspetto ecologico è anche un vantaggio per tutti noi.

Svantaggi di un sistema fotovoltaico

Dove c'è luce, c'è anche ombra, e questo vale letteralmente anche per il fotovoltaico - anche se i vantaggi superano complessivamente gli svantaggi. L'inverter gioca qui un ruolo decisivo. Le opinioni sulla sua vita utile variano ampiamente, ma realisticamente si può supporre che dovrà essere sostituito almeno una volta. Questo può essere necessario dopo dieci, 15 o 20 anni.

Energia

Il rendimento di un impianto fotovoltaico dipende dall'ubicazione, per cui vale quanto segue: più a sud si trova l'impianto, più si produce elettricità. I moduli solari non funzionano senza la luce del sole. Se il tempo è permanentemente cattivo, non siete più così indipendenti dall'elettricità generata altrove come avreste voluto.

Ambiente

Anche se l'ecocompatibilità dell'elettricità prodotta da un sistema fotovoltaico è sempre messa in evidenza, la produzione di un tale sistema richiede un input energetico relativamente alto.

Investimento

L'investimento iniziale in un sistema fotovoltaico è relativamente alto, con i moduli solari che rappresentano due terzi dell'investimento. È vero che il sole è una fonte inesauribile e gratuita. Tuttavia, la generazione di elettricità solare non è affatto gratuita. Anche se i sistemi fotovoltaici sono diventati notevolmente più economici negli ultimi anni, bisogna ancora investire una somma elevata a quattro cifre per la tecnologia e l'installazione. Possono essere necessari più di dieci anni per recuperare il prezzo. Pertanto, prima di decidere su un sistema fotovoltaico, si dovrebbero ottenere informazioni esatte e consultare esperti che forniscono informazioni veritiere su vantaggi e svantaggi.