Impianti Fotovoltaici Industriali: La guida completa per la scelta delle energie rinnovabili in azienda.
- Fabio Vincenzo Lepre
- 8 mag 2021
- Tempo di lettura: 8 min
Aggiornamento: 19 gen
Nel settore industriale si consumano grandi quantitativi di energia per alimentare macchinari avanzati. L'energia solare catturata dagli Impianti Fotovoltaici Industriali rappresenta una fonte inesauribile per ridurre la dipendenza da fonti non rinnovabili e tagliare i costi energetici a lungo termine.
Decidere per l’installazione di un impianto fotovoltaico Industriale rappresenta per le aziende una strategia molto vantaggiosa non solo al fine di ridurre quelli che sono i costi del vettore energia, quanto anche per ridurre l'impatto ambientale e migliorare la propria immagine. E' infatti con il passaggio all’utilizzo di energie rinnovabili che le aziende possono dimostrare il loro impegno verso la salvaguardia dell’ambiente.
Capiamo in cosa consiste un impianto fotovoltaico industriale, dove e quando può essere installato, quanto costa installarlo, e quali incentivi sono previsti per le aziende.
Impianti Fotovoltaici Industriali: cosa sono?
Gli Impianti Fotovoltaici Industriali rappresentano per le imprese un modo efficiente per ridurre i costi, generare energia pulita e rinnovabile per alimentare i loro processi produttivi ma soprattutto per ridurre le emissioni di gas serra contribuendo alla sostenibilità ambientale. Date le potenze mediamente superiori a 100 kWp, questi impianti possono essere utilizzati sia per l’autoconsumo che per la rivendita dell'energia elettrica che eccede il proprio fabbisogno.
Impianti Fotovoltaici Industriali: come funzionano?
Gli Impianti Fotovoltaici Industriali funzionano grazie all'utilizzo in serie dei pannelli fotovoltaici.
Un pannello Fotovoltaico è un dispositivo che svolge un ruolo fondamentale nella trasformazione dell’energia solare in energia elettrica utilizzabile grazie alla capacità di convertire l’energia dei fotoni presenti nella luce solare che colpisce le celle che compongono il modulo stesso. Sono costruiti con alcuni materiali (vetro, silicio, alluminio ed altri) stratificati in un certo modo per riuscire a convertire la luce ed il calore del sole in energia utilizzabile. L'energia solare viene inizialmente trasformata in corrente continua. E' grazie all’inverter, il motore dell’impianto fotovoltaico che viene poi trasformata in corrente alternata, la forma di energia elettrica utilizzata comunemente nelle industrie.
Un pannello fotovoltaico ha una resa di circa 25 anni e perde circa l’1% del suo rendimento di ogni anno.
Sono tre le tipologie di pannelli solari attualmente disponibili. Pannelli in silicio monocristallino, pannelli in silicio policristallino e pannelli in silicio amorfo. La principale differenza tra le tecnologie è la purezza delle celle fotovoltaiche.
Pannelli solari in silicio monocristallino: I pannelli in silicio monocristallino sono composti da celle formate da un unico cristallo di silicio e hanno quindi una purezza maggiore. Si riconoscono per la loro colorazione quasi nera. Le celle hanno i bordi smussati e sono costituiti da cristalli di silicio monocristallino, tutti orientati nella stessa direzione. Questo fa si che la produzione di energia sia maggiore in presenza di luce perpendicolare. Sono più efficienti dei moduli policristallini in quanto hanno bisogno di una superficie inferiore per generare lo stesso quantitativo di energia. Sono preferibili se si ha la necessità di raggiungere una potenza maggiore con poca superficie.
Pannelli solari in silicio policristallino: I pannelli in silicio policristallino hanno le celle fotovoltaiche formate da vari frammenti di silicio fusi insieme. La produzione dei moduli in silicio policristallino è meno costosa di quella dei moduli monocristallini e questo si riflette anche sul prezzo finale. Si riconoscono per la loro colorazione blu cangiante, costituite da cristalli di silicio orientati in modo casuale. Questo fa si che abbiano un’efficienza inferiore se colpite perpendicolarmente dai raggi del sole. Tuttavia questa pecca rappresenta anche la loro peculiarità: riescono a sfruttare meglio la luce del sole durante l’arco della giornata.
Pannelli solari in silicio amorfo:
Esistono poi anche moduli fotovoltaici in silicio cosiddetto amorfo. I moduli in silicio amorfo non sono composti da celle fotovoltaiche ma sono formati da uno strato in vetro o superfici plastiche su cui è applicato uniformemente uno strato di silicio dal piccolissimo spessore e si caratterizzano da una colorazione omogenea e scura. Sono più flessibili dei pannelli monocristallini e policristallini ma hanno una resa inferiore di circa il 30%, dovuta proprio al particolare procedimento attraverso il quale sono prodotti. Sono presenti sul mercato sia nella tradizionale struttura rigida, sia in rotoli flessibili, molto utili per l'utilizzo sulle tende oscuranti avvolgibili o applicazioni architettoniche particolari.
Pannelli fotovoltaici: dove bisogna installarli?
L’installazione di pannelli fotovoltaici può essere effettuata su qualsiasi superficie disponibile dell'azienda, come ad esempio il tetto o anche sul terreno. E' importante però, prima di prendere una decisione, valutare tutti gli aspetti. Dal punto di vista tecnico, la soluzione migliore è rappresentata sempre dal posizionamento sul tetto in quanto permette di evitare, o comunque di limitare considerevolmente, il fattore dell’ombreggiamento che è una delle cause di inefficienza dell’impianto. Per l'installazione sul terreno è necessario invece evitare conflitti con le attività produttive. Considerare quindi l’utilizzo di terreni non utilizzati per spazi di stoccaggio o manovra, ma soprattutto gli spazi dedicati devono rispettare i limiti imposti dalla normativa.
Impianti Fotovoltaici Industriali: Quanto producono?
L’Unione Europea ha realizzato una mappa solare al fine di aiutare le aziende a valutare attentamente la quantità di energia che desiderano generare e di scegliere quindi la migliore soluzione per le proprie necessità energetiche. Questa mappa, mostra il livello di produzione di energia in Italia in base alle diverse zone geografiche. Considerando un impianto da 1 kW, con una produzione annuale stimata di 1000-1100 kWh nelle regioni settentrionali, 1200-1300 kWh nelle regioni centrali e 1400-1500 kWh nelle regioni meridionali, è possibile calcolare la produzione totale in base alla potenza dell’impianto che si necessita di installare.
E' necessario tuttavia considerare che i pannelli fotovoltaici industriali non sono in grado di catturare e trasformare il 100% dell’energia solare in energia utilizzabile. La maggior parte della luce solare infatti, è composta da fotoni con energia troppo bassa per essere convertita in elettricità e solo una parte della luce solare che colpisce i pannelli viene effettivamente convertita in energia. Oltre a questo, ci sono poi altri fattori che possono influenzare il rendimento di un impianto fotovoltaico industriale:
Temperatura: più è alta la temperatura di funzionamento, meno efficienza otterremo dai pannelli. Se le celle si surriscaldano quindi, si avrà un impatto negativo sull’efficienza dei moduli e sul rendimento dell’impianto;
Ombra: questo inconveniente può essere previsto con anticipo. Molti edifici hanno spesso zone perennemente o temporaneamente in ombra. Si può agire di conseguenza, posizionando il fotovoltaico nelle zone più esposte all'irraggiamento solare;
Inverter: va considerato che di norma, l’efficienza degli inverter si aggira attorno al 96/97%. L’efficienza è ottimale quando la potenza della corrente continua in ingresso è elevata;
Dispersioni elettriche: bisogna mettere in conto la possibilità, nel momento in cui si utilizzano cavi e connettori, che ci siano delle piccole perdite di rendimento a causa di piccole dispersioni di elettricità;
Sporcizia: nonostante un impianto fotovoltaico non subisca l’obsolescenza, se non adeguatamente pulito, potrebbe non funzionare al massimo delle sue capacità;
Vita dell’impianto: a causa del degrado fisiologico dei materiali, la durata media di un impianto fotovoltaico è di 25 anni. Durante il ciclo di vita dell’impianto, l’efficienza non sarà comunque costante. Ogni anno infatti, perde circa l’0,5% della sua efficienza.
I sistemi BES (Battery Energy Storage) sono pensati appositamente per supportare grandi impianti produttivi industriali. Hanno infatti la capacità di accumulare l'energia elettrica (sia quella prelevata dalla rete che quella autoprodotta) e di reimmetterla in circolo nell'impianto nel momento in cui se ne rileva l’esigenza, ottimizzando quindi i consumi energetici. Realtà industriali di lavorazione della plastica, industrie alimentari, farmaceutiche, oppure realtà di servizi essenziali come ospedali, aeroporti e scuole, possono garantirsi con l'utilizzo dei sistemi di stoccaggio sia una continuità di funzionamento che una maggiore riduzione dei costi. Inoltre rappresentano uno strumento essenziale per la sostenibilità ambientale in quanto mantengono regolare il flusso dell’approvvigionamento energetico degli impianti di autoproduzione da fonti rinnovabili come il fotovoltaico, che sono incostanti per loro natura.
I sistemi BES (Battery Energy Storage) assolvono a tre principali funzioni:
Resilienza: la garanzia di continuità che i processi produttivi vengano alimentati, anche in caso di squilibri di rete e quindi di interruzione della fornitura.
Load leveling: l’ottimizzazione dei carichi da rete, in quanto sfruttano la possibilità di immagazzinare energia da utilizzare nei momenti in cui il prelievo dalla rete sarebbe più costoso.
Peak shaving: la riduzione del consumo energetico durante i picchi di carico, grazie alla possibilità di utilizzare l’energia immagazzinata nei momenti di maggior richiesta di potenza, ottenendo così un risparmio sui costi.
Quali sono i quindi i vantaggi dei sistemi BES (Battery Energy Storage) per le imprese?
Quello di accumulare l’energia e di rilasciarla quando necessario, ottimizzando il consumo energetico, riducendo gli sprechi, le dispersioni e soprattutto i costi.
Infine, cosa molto importante, i gestori delle reti remunerano le aziende che sono in grado di fornire flessibilità energetica grazie ad un sistema BES (Battery Energy Storage), in quanto riescono a ridurre la domanda di energia dalla rete nei momenti di sovraccarico e perchè possono immettere l'energia immagazzinata in rete nei momenti di bisogno. Questo garantisce il giusto bilanciamento tra domanda e offerta di energia elettrica, diminuendo i disservizi e migliora l’instabilità della rete.
Impianti Fotovoltaici Industriali: ci sono ulteriori vantaggi?
Oltre a quanto detto finora, decidere di investire in un Impianto fotovoltaico aziendale offre ulteriori vantaggi che possono portare all'azienda dei benefici sia economici che reputazionali. Vediamoli insieme:
Miglioramento dell'immagine aziendale;
Riduzione delle emissioni con la possibilità di inserire questi dati nel bilancio di sostenibilità.
Ingresso nello schema dei certificati bianchi per la riduzione dei TEP
Ammortamenti fiscali
Impianti Fotovoltaici Industriali: Quanto costano
Costo: di media, gli Impianti Fotovoltaici Industriali hanno un costo iniziale di circa 1.000€ per ogni KW. Nonostante il costo possa essere elevato, un investimento per un impianto da 200 KW (circa 200.000€) può rientrare in 6 o 7 anni grazie ad ammortamenti fiscali e risparmio sull'energia prelevata dalla rete. Dall’anno successivo, si può ottenere un beneficio medio annuo di circa 30.000 €.
Manutenzione: non vanno poi dimenticati i costi per la manutenzione dell’impianto. Questa consiste principalmente nella pulizia dei pannelli solari, per un impianto da 200 KW ha un costo di circa 6.000€ all’anno . E' obbligatoria poi, da far effettuare a tecnici competenti, la revisione quinquennale dei sistemi di interfaccia tra l'inverter e la rete. Questo intervento può arrivare a costare altri 5.000€
Smaltimento: i pannelli fotovoltaici sono riciclabili quasi per l'80% e il loro smaltimento è regolato dalla normativa RAEE. Il costo dello smaltimento è quindi a carico del produttore, garantendo un impatto ambientale praticamente nullo nel lungo termine e uno sgravio di questo costo all'azienda.
i contratti EPC (Energy Performance Contract)
I contratti EPC (Energy Performance Contract) sono una particolare tipologia di contratti che permettono all'azienda interessata ad installare un impianto fotovoltaico industriale, di sgravarsi sia dall’onere finanziario di realizzare a proprie spese l'impianto, che da quello operativo di doverlo condurre.
Sarà una ESCo (Energy Saving Company) che si occuperà di tutta la progettazione e di tutta la gestione dell'impianto fotovoltaico industriale. Durante il contratto il cliente vedrà pagarsi tutta l'energia prodotta in eccesso a quella concordata in sede di contratto con la ESCo. Alla scadenza del contratto di prestazione energetica (EPC), il cliente potrà scegliere se rinnovarlo e continuare a beneficiare del pagamento dell'energia prodotta oltre il concordato oppure se riscattare l’impianto ad un valore simbolico e beneficiare della produzione dell'energia stessa, diminuendo i costi di energia prelevata dalla rete.
Conclusioni
In sintesi, i benefici degli Impianti Fotovoltaici Aziendali sono veramente tantissimi ma è possibile riassumerli in due principali vantaggi: la minore dipendenza energetica dalla rete e quindi un abbattimento del costo sostenuto dall'azienda per il vettore energetico e il minore impatto ambientale. Per arrivare a questi benefici, però, è fondamentale che sia installato un impianto che sia adeguato al proprio fabbisogno di consumo. Installare meno KW del necessario può rappresentare un risparmio iniziale sul costo di acquisto ma, a conti fatti, diminuirebbe parecchio i guadagni nel momento che l'acquisto si è ripagato. Non va tanto dimensionato quindi in base alla potenza che si ha nel misuratore ma sulla base del consumo che si ha ogni anno.
Contatti
Se vuoi saperne di più sugli Impianti Fotovoltaici Aziendali o se può essere vantaggioso adottare questa tipologia di impianti nella tua azienda al posto di un'altra tipologia di investimento, contattami o prenota una consulenza presso la tua sede.
Favile Consulting di Fabio Vincenzo Lepre
Energy Manager
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