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Fotovoltaico Off Grid

Fotovoltaico off grid: vantaggi e svantaggi di un impianto a isola

Tra i vari sistemi che sfruttano l’energia solare per produrre elettricità, l’impianto fotovoltaico off grid merita un focus a parte. Questo impianto ecologico consente un notevole risparmio economico e, in questo approfondimento, spieghiamo perché e in quali casi è preferibile utilizzarlo.

Noto anche come impianto fotovoltaico a isola o stand alone, l’off grid permette di produrre energia elettrica autonomamente senza dover sprecare energia solare non usata nell’immediato. Installato ad hoc, da tecnici qualificati, fa davvero risparmiare sulla bolletta tutelando l’ambiente.

Questo sistema risulta essere particolarmente conveniente per le zone in cui è difficile allacciarsi alla rete pubblica oppure per quelle aree dove non conviene installare un impianto fotovoltaico standard da un punto di vista economico. Alcuni esempi: rifugi, case di campagna, baite isolate ma anche barche, camper, colonnine di ricarica per auto elettriche, lampioni, segnali stradali. Insomma, per quelle utenze elettriche in corrente continua con potenze piuttosto basse situate in zone isolate. Di solito, questi sistemi vengono installati presso abitazioni prive di contatore o su impianti elettrici separati fisicamente dal contatore.

Come funziona l’impianto fotovoltaico a isola? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi? L’off grid è un impianto fotovoltaico legale?

Impianto fotovoltaico off grid: cos’è, come funziona

Off grid, stand alone, a isola: questi termini suggeriscono la completa autonomia dell’impianto fotovoltaico off grid, per il quale non viene immessa energia in rete. L’energia elettrica prodotta viene completamente destinata all’autoconsumo, non serve allacciarsi alla rete elettrica nazionale.

L’impianto fotovoltaico a isola è costituito da più moduli che producono energia elettrica dalla luce solare. Sfrutta l’effetto voltaico (di tipo elettro-fisico) che tramite i fotoni attiva gli elettroni presenti nelle celle fotovoltaiche al silicio o altri materiali che costituiscono i pannelli solari.

E’ facile intuire che l’elemento essenziale di questo impianto è l’insieme di pannelli che lo compongono (campo fotovoltaico). Si tratta di una soluzione innovativa nel campo delle rinnovabili che, da qualche anno, si sta diffondendo sempre più.

La caratteristica principale di un impianto fotovoltaico stand alone è la capacità di accumulare energia per renderla disponibile nel corso di tutta la giornata. Per funzionare, quindi, necessita di batterie elettriche di accumulo e di un inverter, dispositivo in grado di convertire la corrente continua in corrente alternata per trasformarla in energia elettrica.

A differenza degli impianti on grid, per i sistemi off grid non è obbligatorio installare batterie di accumulo. In alternativa, l’impianto deve essere dotato di un gruppo elettrogeno pronto ad attivarsi se l’energia prodotta dai pannelli solari non bastasse per il fabbisogno energetico del locale.

Fotovoltaico off grid: componenti di un impianto a isola

Scopriamo, a questo punto, quali sono i componenti che costituiscono un impianto fotovoltaico a isola:

  • Moduli fotovoltaici che, dopo aver catturato i raggi solari, li trasformano in energia elettrica da sfruttare autonomamente;
  • Inverter fotovoltaico che ha la funzione di convertire la corrente continua in corrente alternata per trasformarla in energia elettrica. E’ il ‘cuore’ dell’impianto;
  • Batterie ad accumulo: hanno il compito di raccogliere e conservare l’energia elettrica prodotta di giorno per sfruttarla di notte;
  • Regolatore di carica: filtra energia dai pannelli solari per renderla compatibile con gli standard dell’impianto;
  • Struttura di sostegno che garantisce stabilità e capacità di inclinazione dell’impianto per raccogliere più luce solare possibile.

Le tipologie di batterie idonee per impianti fotovoltaici off grid sono: 

  • agli ioni di litio ad elevata efficienza energetica (oltre il 90%), a lunga durata e manutenzione minima. Si tratta di batterie costose e sensibili alla temperatura esterna;
  • al piombo acido conefficienza energetica del 75-80% e costi contenuti ma di durata limitata e con lunghi tempi di ricarica (dalle 8 alle 16 ore);
  • ad alta temperatura con efficienza energetica dell’85-90%, batterie composte da sodio zolfo o sodio nichel. La loro durata è molto più elevata rispetto alle batterie al piombo come, del resto, i costi. La temperatura di esercizio (di 250-300 gradi C° circa) può comportare problemi di sicurezza.

Impianto fotovoltaico a isola: è legale?

L’impianto fotovoltaico off grid è assolutamente legale e non si è obbligati a richiedere la connessione al gestore di rete.

Per una regolare installazione, occorre rispettare le normative vigenti. Più precisamente, bisogna rispettare le direttive della normativa CEI EN 62124 che regola gli impianti fotovoltaici isolati dalla rete. I componenti devono essere certificabili.

Setoliniamo che, questi sistemi vengono installati presso abitazioni prive di contatore

Impianto fotovoltaico off grid: vantaggi

Da quanto riportato finora, è facile intuire i vantaggi dell’impianto fotovoltaico off grid:

  • Non richiede l’attivazione di contratti di fornitura elettrica e fa risparmiare sui costi fissi in bolletta;
  • Un impianto a isola realizzato in zone isolate (non in centri storici o aree soggette a vincoli paesaggistici) l’installazione è in edilizia libera. Ciò comporta risparmio in termini di iter burocratici e di tempo;
  • Soddisfa il fabbisogno di energia elettrica di un’abitazione anche in zone isolate, non raggiunte dalla rete elettrica nazionale;
  • Chi installa questo tipo di impianto è completamente indipendente in termini di produzione e gestione dell’energia perché non richiede nessun allaccio alla rete elettrica nazionale;
  • Non servono permessi o autorizzazioni da parte del GSE o del gestore di rete, in caso di modifiche dell’impianto (compreso l’aumento di potenza);
  • Come ogni sistema che sfrutta fonti rinnovabili, è ecosostenibile, tutela l’ambiente.

Impianto fotovoltaico stand alone: svantaggi

Esistono anche svantaggi legati all’installazione di un impianto fotovoltaico off grid.

Ecco quali sono:

  • Costo elevato per realizzare l’impianto a isola: occorre installare un sistema di accumulo, un inverter e batterie;
  • Impossibilità di fruire dello scambio sul posto, ovvero della cessione di energia elettrica prodotta in eccesso alla rete elettrica visto che non è previsto alcun allaccio. Di conseguenza, non si avrà nessun ritorno economico e l’energia prodotta in più andrà completamente sprecata;
  • Rischio di restare senza corrente se non si ha la certezza di raggiungere il 100% di autoconsumo. Per questioni di convenienza, efficienza e sicurezza, l’installazione di questi dispositivi deve essere eseguita con il supporto di un team di esperti e personale qualificato;
  • Tempistiche piuttosto lunghe per il ritorno dell’investimento, soprattutto se l’impianto viene utilizzato poche volte l’anno. Oltretutto, l’installazione di un impianto fotovoltaico off grid non è coperta dai contributi statali vigenti (Superbonus 110 o Bonus 50), per cui dovrebbe optare per questo sistema chi punta ad ottenere la totale indipendenza energetica dal gestore e dalla rete elettrica nazionale.

Impianto fotovoltaico off grid e a isola ibrido: differenze

Gli impianti a isola e quelli a isola ibridi sono due sistemi diversi, quindi è bene non fare confusione.

Tecnicamente, l’impianto fotovoltaico a isola ibrido è simile a quelli dotati di contatore attivo, allacciati alla rete elettrica nazionale. Utilizzano, però, la rete solo per prelevare l’energia residuale che l’impianto e le batterie non possono garantire.

In sostanza, la differenza sta nel fatto che gli impianti a isola ibridi sono collegati alla rete elettrica nazionale, pur prelevando energia soltanto in caso di emergenza ma senza immissioni in rete.

Bisogna sottolineare che gli impianti ibridi non sono consentiti dalla normativa CEI-021, tranne in specifici casi concordati con il distributore.

Francesco Ciano

Francesco CIANO

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