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| Energía Fotovoltaica |
L'energia solare fotovoltaica, è un'energia pulita e rinnovabile, di facile installazione e manutenzione, il cui principio di base è la trasformazione dell'energia solare in corrente elettrica.
Sebbene l'energia solare fotovoltaica rappresentI solo lo 0,001% della fornitura di corrente elettrica che soddisfa i fabbisogni di consumo in tutto il mondo, è prevista una rapida e significativa crescita della sua installazione, basata sull'attuale sviluppo della tecnologia e sull'impegno per l'ambiente dei paesi più sviluppati.
L'inizio della sua trasformazione avviene quando la luce del sole incide su determinati materiali detti semiconduttori, i fotoni che la costituiscono sono capaci di trasmettere la loro energia agli elettroni di valenza dei semiconduttori affinché rompano i legami che li mantengono legati ai rispettivi atomi.
Per ogni legame rotto rimane un elettrone libero in circolo all'interno del solido, nel nostro caso silicio. La perdita dell'elettrone nel legame rotto, detto buco (vuoto), può spostarsi liberamente all'interno del solido, trasferendosi da un atomo ad un altro ed in conseguenza al dislocamento del resto degli elettroni nei legami. I buchi agiscono, sotto molti aspetti, come particelle con carica positiva uguale a quella dell'elettrone.
La struttura fisica di questi materiali crea un campo elettrico che definisce una traiettoria per gli elettroni liberi,in maniera che si generi una corrente elettrica.
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| Questo effetto è il principio fondamentale del funzionamento di una cella fotovoltaica. L'unione di queste celle formano un modulo o pannello fotovoltaico. |
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| A partire da questo momento ha inizio l'attività elettrica standard: la corrente continua prodotta dai moduli raggiunge gli inverter che la trasformano in corrente alternata ed ,in seguito, di MT, proseguendo successivamente verso un punto di connessione della rete di distribuzione. |
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Energia Termosolare  |
In generale, una centrale elettrica è un sistema capace di produrre corrente elettrica a partire da energia termica conosciuta come ciclo di potenza, il quale per essere sviluppato ha bisogno di una fonte di energia primaria dalla quale ottenere le energia termica necessaria. Se la fonte di energia primaria è la radiazione solare, la centrale termosolare si denomina Centrale Elettrica Termosolare (Termica) (CET)
Contrariamente ad un impianto fotovoltaico, una CET non produce elettricità direttamente dalla radiazione solare, ma trasforma quest'ultima in energia termica che viene trasmessa ad un ciclo di potenza standard che trasformerà questa energia termica in energia meccanica. Successivamente, attraverso un generatore di corrente si trasforma l'energia meccanica in corrente elettrica, che verrà immessa nella rete elettrica ed arriverà ai punti di consumo.
Le CET possono essere dotate di un sistema di immagazzinamento di energia, ciò che permette la fornitura di corrente in assenza di radiazione solare. In relazione alla capacità del sistema di immagazzinamento, tale sarà l'intervallo di tempo diario durante il quale si potrà fornire ininterrottamente corrente elettrica.
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| Tipologie di centrali: |
| Si distinguono tre tipologie di centrali termo solari che rispondono alle caratteristiche del campo (solare) termico, ovvero, il sistema utilizzato per trasformare le radiazioni solari in corrente elettrica. |
| 1.- Centrali di Collettori Cilindro Parabolici (CCP) |
In queste tipologie di centrali, il campo termico (solare) è costituito da file parallele di collettori cilindro parabolici (CCP), potendo ogni fila ospitare vari collettori con essi in serie. Ogni collettore composto basicamente da uno specchio cilindro-parabolico che riflette la radiazione solare diretta concentrandola su di un tubo recettore collocato sulla linea focale della parabola.
In conseguenza alla concentrazione della radiazione solare si produrrà un riscaldamento del fluido che circola all'interno del tubo recettore.
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| 2.- Centrali con Recettore centrale o Torre |
| Consistono in un campo di eliostati (specchi) che seguono la posizione del sole continuamente (innalzamento e azimut) ed orienta il raggio riflesso verso il punto focale collocato sulla parte superiore di una torre. |
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| 3.- Centrali con Disco Parabolico |
| Sono piccole unità indipendenti formati da un riflettore di forma parabolica a rivoluzione che concentra i raggi sul recettore posizionato nel punto focale della parabolica e che, a sua volta, integra il sistema di produzione di corrente basato su di un motore Stirling. Una variante di questa tipologia di centrali sono quelle che invece di un riflettore dispongono di vari riflettori in modo che, insieme, diano vita ad una struttura che somiglia ad una parabolica a rivoluzione. |
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| Domande frequenti |
| Può immagazzinarsi l'energia prodotta? |
La corrente elettrica ottenuta nei grandi impianti fotovoltaici solitamente non viene immagazzinata, giacché risulta più redditizio connetterla direttamente alla rete di distribuzione.
La corrente elettrica ottenuta in impianti termo solari (termici) solitamente viene accumulata in parte, grazie alla qualità dei fluidi e dei sali minerali utilizzati in questi sistemi, i quali sono capaci di conservare per lungo tempo le alte temperature ottenute in seguito alla loro esposizione alla radiazione solare.
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| Cosa si può fare con la corrente elettrica prodotta? |
| Può essere utilizzata in maniera diretta (prendere acqua da un pozzo, generare luce, irrigare, etc.) o può essere immagazzinata in accumulatori per usarla posteriormente (generare luce durante la notte). Nel caso in cui la rete generale arrivi fino al luogo dell'impianto, la migliore alternativa consistere nel vendere tutta la corrente prodotta alla compagnia energetica. In questo modo, si produce un beneficio economico a favore dell'individuo o dell'impresa, visto che il prezzo di vendita della corrente prodotta è superiore al prezzo d'acquisto. |
| Se c’è più sole, ottengo un rendimento superiore? |
caso dell'energia solare termica, quanto più sole c'è, più acqua calda si ottiene.
Per gli impianti solari fotovoltaici, non sempre una temperatura più alta significa migliori rendimenti. I moduli fotovoltaici riscontrano una diminuzione di potenza ad alte temperature.
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| In giorni nuvolosi i pannelli fotovoltaici funzionano? |
I pannelli fotovoltaici generano corrente elettrica anche in giorni nuvolosi, sebbene il loro rendimento diminuisca.
La produzione di elettricità varia in maniera costante in relazione alla luce che incide sul pannello; un giorno totalmente nuvoloso equivale approssimativamente ad un 10% dell'intensità totale del sole, ed il rendimento del pannello si riduce in proporzione a questo valore.
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| Qual è il periodo di ammortamento degli impianti fotovoltaici? |
Esistono dei fattori che determinano il periodo di ammortamento di un impianto: il corretto calcolo delle necessità, l'ottimizzazione del sistema,unadeguata installazione e qualità di materiali, le sovvenzioni pubbliche ottenute e, soprattutto, il suo utilizzo.
Tuttavia, per dare un'idea, possiamo dire che il periodo di ammortamento di un impianto comincia dopo 10 anni dall'inizio della sua attività.
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| Gli impianti sono sovvenzionati? |
| Esistono sovvenzioni sia per gli impianti fotovoltaici che per quelli termo solari (termici). Il metodo di sovvenzione si realizza attraverso un sistema di premi sul prezzo di vendita dell'energia elettrica. |
| Che cos'è un parco solare? |
| È detto parco solare un parco con grandi impianti fotovoltaici, situati fuori dal nucleo urbano, che dirigono tutta la loro energia verso la rete di distribuzione generale. |
| Cosa si intende per Potenza picco di un pannello? |
| È la potenza di uscita, in un watt, che produce un pannello fotovoltaico in condizioni di massima illuminazione solare con una radiazione di approssimativamente un 1kW/m2 ed una temperatura ambientale di 25 °C. |
| I pannelli sono tutti uguali? |
| No. Attualmente i pannelli si dividono, a grandi linee, in due tecnologie costruttive: |
| 1.- Silicio Cristallino: |
| Questi a loro volta si dividono in due grandi gruppi di pannelli: a silicio monocristallino e a silicio policristallino. |
| 2.- Thin Flim o Film (strato) sottile: |
| I moduli a Film sottile sono basati su diverse tecnologie costruttive: CdTe, silicio amorfo eccetera. |
| Quale deve essere l'angolo di inclinazione dei pannelli solari? |
| L’inclinazione ottimale dei pannelli solari dipende dalla latitudine sulla quale è costruito l'impianto. |
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