I sistemi fotovoltaici funzionano in inverno e nei giorni nuvolosi?

La base assoluta per il funzionamento degli impianti fotovoltaici è l'accesso ai raggi solari. Ma quanto è importante la loro intensità? I pannelli fotovoltaici funzionano in inverno, quando il sole appare all'orizzonte per un tempo più breve rispetto alla primavera e all'estate? Smettono completamente di lavorare di notte? Come influiscono le nuvole sui pannelli fotovoltaici? A queste e numerose altre domande rispondiamo in questo articolo.

I pannelli fotovoltaici funzionano di notte?

Prima di rispondere alla domanda sopra formulata e di spiegare quali problemi può presentare il fotovoltaico in inverno, iniziamo con una breve e il più semplice possibile discussione sul funzionamento degli impianti fotovoltaici.

Un impianto fotovoltaico è composto da molti pannelli, la cui costruzione prevede i cosiddetti moduli fotovoltaici. L'intera concezione alla base di questa soluzione si riduce alla cattura dei fotoni (cioè delle unità di luce) che colpiscono la superficie di questi moduli e alla loro trasformazione da energia solare in energia elettrica. Tenendo conto di queste informazioni, la risposta alla domanda se i pannelli fotovoltaici funzionano di notte, quando la luce non arriva a loro, sembra ovvia: non funzionano. Questi dispositivi possono infatti acquisire energia solo quando la radiazione solare raggiunge la loro area di lavoro.

L'efficienza degli impianti fotovoltaici in inverno e durante le stagioni calde

Poiché abbiamo risposto alla domanda se i pannelli fotovoltaici funzionano di notte, vale la pena considerare un'altra questione pertinente all'argomento di questo post: i moduli fotovoltaici funzionano in inverno? Certamente, a condizione però di rispettare alcune condizioni.

Sappiamo già che il fattore necessario per il funzionamento degli impianti fotovoltaici è l'accesso alla radiazione solare. Durante il periodo invernale, questo si dimostra effettivamente minore, ma ciò non significa che durante il giorno non vedremo affatto la luce. Quando il sole è quindi nel cielo, i moduli possono acquisire energia in modo convenzionale, a patto che nulla li ostacoli dalla fonte di fotoni.

La questione più importante è quindi non tanto se gli impianti fotovoltaici funzionano in inverno e nei giorni nuvolosi, quanto con quale intensità possono lavorare in tali circostanze.

Il fotovoltaico in inverno funziona ovviamente in modo molto meno efficiente rispetto ai mesi estivi e primaverili. Si stima che, in media, un singolo pannello da 1 kWp in estate possa generare fino a 180 kWh in un singolo mese, mentre durante il periodo invernale questo valore può scendere anche dell'85%, oscillando a dicembre e gennaio attorno ai soli 20-30 kWh.

In pratica, molto dipende da fattori aggiuntivi, come la posizione del sistema, la latitudine in cui si trova, l'angolo di inclinazione dei pannelli e anche la loro qualità. Tuttavia, indipendentemente da queste variabili, la risposta alla domanda se i moduli fotovoltaici funzionano in inverno rimane decisamente affermativa.

L'efficienza degli impianti fotovoltaici in inverno e la redditività del loro utilizzo

I dubbi su come funziona il fotovoltaico in inverno spesso portano gli investitori a rinunciare all'idea del loro montaggio, temendo l'inefficienza di questa soluzione. Questo è purtroppo un grosso errore, che deriva spesso da un'analisi insufficiente della questione.

È vero che l'efficienza degli impianti fotovoltaici in inverno diminuisce, ma solo gli strati di neve accumulati su di essi possono completamente isolare il sistema dalla fonte di energia. Con una regolare rimozione della neve, i pannelli possono funzionare piuttosto bene e in circostanze specifiche anche meglio che durante le stagioni calde. Infatti, va tenuto presente che l'efficienza dei moduli fotovoltaici aumenta fino a un certo limite con la diminuzione della temperatura ambientale. In pratica, quindi, si scopre che i giorni invernali caratterizzati da forte irraggiamento solare e freddo rappresentano per loro condizioni ottimali di lavoro.

In questo contesto, vale la pena dissipare un altro dubbio riguardante il funzionamento dei pannelli fotovoltaici al freddo. I moderni sistemi fotovoltaici sopportano perfettamente temperature che raggiungono anche -40°C, come dimostra egregiamente l'impianto utilizzato quotidianamente nella Stazione Polare Antartica Henryk Arctowski, situata al Polo Sud.

Come influiscono le nuvole sui pannelli fotovoltaici?

In linea di principio, le nuvole esercitano un'influenza negativa sull'efficienza dei pannelli fotovoltaici. Maggiore è la copertura nuvolosa del cielo, minori sono i raggi solari che raggiungono i moduli e, di conseguenza, minore sarà l'energia che possono produrre. Secondo le stime comuni, una forte copertura nuvolosa (quando il sole non è affatto visibile) può ridurre la loro efficienza fino al 90%. Tuttavia, tali situazioni si verificano relativamente raramente e, su base mensile, non hanno un'importanza significativa.

Inoltre, rispondendo alla domanda su come le nuvole influenzano i pannelli fotovoltaici, vale la pena considerare anche l'altro lato della medaglia. Durante una particolare posizione del sole nel cielo, può verificarsi il cosiddetto effetto bordo della nuvola, cioè una situazione in cui il numero di fotoni che colpiscono il modulo aumenta a causa del loro passaggio attraverso il bordo della nuvola, il che consente di intensificare il funzionamento dell'impianto.

Riflettendo su se gli impianti fotovoltaici funzionano in inverno e nei giorni nuvolosi, è importante rendersi conto che anche in caso di bassa efficienza in determinate condizioni, il proprietario dell'impianto può comunque prelevare dalla rete le eccedenze di energia prodotte in primavera e estate. Sulla bolletta ricevuta dall'operatore della rete elettrica apparirà un riepilogo dell'intero anno, non di un singolo mese. Questa questione deve quindi essere considerata in una prospettiva ampia e annuale, e allora si scopre che l'investitore, dopo alcuni anni dall'installazione dei pannelli, avrà sempre un profitto in relazione a questo progetto.

Vedi: Come scegliere in sicurezza un'azienda di fotovoltaico?