Energia fotovoltaica

L'effetto fotovoltaico consiste nella trasformazione della luce in energia elettrica. Esso è noto fin dal secolo scorso, quando si scoprì che era possibile trasformare direttamente l'energia solare in energia elettrica tramite una cella elettrolitica senza passare per processi termodinamici. La prima applicazione commerciale si ebbe nel 1954 negli Stati Uniti, quando i laboratori Bell realizzarono la prima cella fotovoltaica utilizzando il silicio monocristallino.

Esistono due tipi di sistemi fotovoltaici:

• gli impianti senza accumulo
• quelli con accumulo

Questi ultimi sono provvisti di accumulatori per "mettere in serbo", durante il giorno e specialmente nelle ore di sole, l'energia elettrica da utilizzare poi durante la notte e quando il sole è coperto. L'energia viene conservata in batterie (normalmente piombo-acido) ed un regolatore di carica impedisce che la tensione di carica superi un certo valore per salvaguardare l'integrità degli accumulatori.
Gli impianti con accumulo sono impiegati nelle "utenze isolate", cioè là dove gli utilizzatori non sono collegati alla rete, e quindi, se la loro fonte di elettricità fosse quella solare, ne rimarrebbero senza proprio la notte, quando la luce è indispensabile.

Gli impianti senza accumulo sono normalmente utilizzati per fornire energia a una rete elettrica già alimentata da generatori convenzionali e servono ad immettervi altra energia. 

Alcune considerazioni

E' una tecnologia studiata per lo sfruttamento dell'energia solare che consente di trasformare direttamente la luce del sole in energia elettrica. L'energia elettrica viene prodotta da alcuni semiconduttori opportunamente trattati (esempio il silicio) quando vengono esposti ai raggi solari.

Il sistema solare fotovoltaico consente di generare energia elettrica per trasformazione diretta della radiazione solare, consente di trasformare direttamente i raggi solari in energia elettrica. Si tratta di energia elettrica che ha costo nullo di combustibile, che contribuisce a diversificare le fonti di approvvigionamento energetico e che ha un impatto ambientale praticamente nullo.

Per ogni kWh prodotto si risparmiano circa 250 grammi di olio combustibile e si evita la produzione di 0,75 kg. di Anidride Carbonica. L'energia solare che raggiunge in un'anno la superficie terrestre, alla latitudine dell'Italia settentrionale con miglior riferimento alla lombardia e precisamente a Ghedi è di circa 1.470 kWh/metro quadro, il coefficiente medio di conversione del sistema fotovoltaico è del 10%, ne deriva una capacità produttiva di energia elettrica di 147 kWh/metro quadro per anno.

Il consumo medio di una famiglia italiana media è di circa 3.000 kWh/anno. In questo caso significa che la richiesta di una famiglia Italiana verrebbe soddisfatta utilizzando moduli fotovoltaici per 20 metri quadri di superficie.

La vita utile di un modulo fotovoltaico è di circa 30 - 35 anni, ed ha una potenza utile che và dai 20 ai 120 Wp.

Principali applicazioni del fotovoltaico

• Elettrificazione di supporto ad abitazioni - uffici;
• Elettrificazione di supporto scuole – fabbricati comunali;
•  Elettrificazione di case isolate; Lampioni e segnalazioni stradali;
• Pompaggio dell'acqua in zone isolate;
• Alimentazione di ripetitori radio, di stazioni di rilevamento e trasmissione dati, di apparecchi telefonici;
•  Potabilizzazione dell'acqua;
• Segnalazione di pericolo sulle nostre strade;
• Dispositivi di allarme isolati ecc.
• Cancelli automatici alimentati con energia da fotovoltaico.