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Glossario solare:
A B C E F G I K L M O P R S T V W
Accumulatore o batteria solare
Viene utilizzato per accumulare l'energia solare in sistemi di alimentazione
autonomi per separare i tempi di produzione e di consumo di corrente.
Acquisto di energia
L'acquisto di energia è disciplinato dalla Legge sulle energie
rinnovabili (Erneuerbare E-nergien Gesetz, EEG), entrata in vigore per
la prima volta in data 01.04.2000. In Germa-nia il compenso viene pagato
per la corrente generata da energie rinnovabili alimentata nella rete
pubblica. Ai sensi della EEG, i gestori delle reti elettriche sono tenuti
ad acqui-stare tutta l'energia elettrica disponibile, pagandola ai tassi
fissati a norma di legge. Se-condo i presupposti sopraelencati, si ottiene
la seguente tabella:
| Anno della messa in funzione |
Impianti montati su tetto e pareti antirumore fino
a 30 kW in ct/kWh |
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| 2005 |
54,4 |
| 2006 |
51,80 |
| 2007 |
49,21 |
| 2008 |
46,75 |
| 2009 |
44,41 |
| 2010 |
42,19 |
| 2011 |
40,08 |
| 2012 |
38,08 |
| 2013 |
36,18 |
Riduzione progressiva 5%, periodo di finanziamento 20 anni
Alimentazione
La corrente continua generata nelle celle solari viene trasformata in
corrente alternata da un invertitore e fornita/alimentata alla rete pubblica.
Alta tensione
L'alta tensione viene utilizzata per la trasmissione dell'energia regionale
e nazionale. Il livello di tensione è compreso tra 60.000 e 150.000
Volt (60 kV - 150 kV); il livello nor-malmente in uso è pari a
110 kV.
Ammortamento, tempo di ritorno energetico
L'intervallo necessario affinché un impianto solare produca la
quantità di energia pari a quella che è stata necessaria
per la sua realizzazione. I tempi di ritorno energetici degli impianti
fotovoltaici sono compresi tra i 3 e i 7 anni al max.: secondo uno studio
dell'Uni-versità Tecnica di Berlino, gli impianti basati sul silicio
amorfo comportano un tempo di ammortamento energetico record, tra i 17
e i 41 mesi. Gli impianti fotovoltaici presenta-no quindi un bilancio
energetico positivo. Le centrali elettriche che sfruttano i combustibili
fossili, non sono in grado di "ammortizzarsi", in quanto consumano
costantemente ulte-riore combustibile.
Ammortamento, economico
Per gli impianti ad energia solare i proventi derivanti dalla vendita
di corrente elettrica (ai sensi della Legge sulle energie rinnovabili
/ Erneuerbare Energien Gesetz, EEG) vengono posti a confronto con i costi
d'investimento.
Ampere (A)
Unità di misura dell'intensità della corrente elettrica.
Angolo azimutale
Per garantire uno sfruttamento efficace dell'irraggiamento solare, i moduli
e i collettori vengono orientati in modo da ottenere il massimo rendimento
energetico. Oltre all'angolo di incidenza dei raggi solari, risultano
rilevanti in questo caso anche il cosiddetto "angolo azimutale",
nonché l'angolo d'inclinazione dei moduli/collettori. L'angolo
azimutale indica di quanti gradi le superfici dei moduli si discostano
dall'esatto orientamento a Sud. L'angolo d'inclinazione riguarda la deviazione
dal piano orizzontale. Studi eseguiti dimo-strano che impianti con angolo
azimutale di circa 0° ed angolo d'inclinazione di ca. 30° presentano
un orientamento ottimale. Tuttavia, lievi deviazioni non costituiscono
neces-sariamente un problema: con un orientamento a Sud-Est o Sud-Ovest
è comunque pos-sibile incamerare il 95% dell'energia disponibile.
Angolo d'inclinazione
L'angolo d'inclinazione con cui i componenti per l'installazione a tetto
di un impianto sola-re vengono installati gioca un ruolo fondamentale
in termini di rendimento. In base al moto stagionale del sole, per l'estate
è previsto un angolo più ampio, mentre per l'inverno uno
più stretto. A metà dell'anno, l'angolo d'inclinazione ottimale
per gli impianti fotovoltaici è compreso tra 20° e 60°.
Approvazione per l'installazione
In linea di principio, l'installazione di un impianto fotovoltaico sul
tetto di un'abitazione non richiede alcuna approvazione ufficiale. Essa
risulta tuttavia necessaria nel caso di edifici di rilevanza storica e
sotto tutela artistica. Le installazioni in spazi aperti costitui-scono
un caso a parte, in quanto sono qualificate come strutture isolate.
Biossido di carbonio (CO2)
Il biossido di carbonio (CO2) viene prodotto durante la combustione di
energie fossili e, in qualità di gas serra, è co-responsabile
del riscaldamento dell'atmosfera terrestre.
Cella a film sottile
I semiconduttori fotoattivi vengono applicati su un materiale portante
(vetro, lamina di acciaio legato) su cui formano uno film sottile. I vantaggi
delle celle a film sottile risiedo-no nei ridotti costi di produzione,
nella minore sensibilità alle ombre e nella maggiore flessibilità
strutturale. Un punto debole è costituito invece dal grado di rendimento
infe-riore rispetto alle celle al silicio cristallino puro.
Cella solare
Nelle celle solari, perlopiù realizzate in silicio, vengono liberati
portatori di carica positivi e negativi mediante l'apporto di luce o calore
(effetto fotoelettrico), producendo in tal modo corrente continua. In
questo contesto, diverse composizioni di materiali corrispon-dono a loro
volta a diversi gradi di rendimento: silicio monocristallino: 14-17%,
silicio policristallino: 13-15%, silicio amorfo: 5-7%
Collegamento in parallelo
All'interno di un collegamento in parallelo la tensione elettrica è
identica in ogni resisten-za. La corrente è inversamente proporzionale
ai valori di resistenza (ossia, quanto minore è la resistenza,
tanto più elevata sarà la corrente che la attraversa).
Comunicazione di dati
Per il controllo degli impianti fotovoltaici esistono diversi sistemi
di comunicazione dati. Essi vengono di norma installati in via supplementare
e sono in grado di rilevare la quan-tità di corrente generata,
fornendo in tal modo informazioni sul corretto funzionamento dell'impianto.
Oggi un tale controllo è possibile via Internet, e-mail, telefono
cellulare o pannelli digitali di ampie dimensioni.
Contatore di alimentazione
Dall'introduzione della Legge sulle energie rinnovabili in Germania, tutti
gli impianti foto-voltaici collegati alla rete devono essere muniti di
un contatore di alimentazione. Esso viene installato in aggiunta agli
altri contatori di consumo già presenti e rileva la quantità
di energia elettrica prodotta dall'impianto solare alimentata nella rete
pubblica, misuran-dola in chilowattora (kWh).
Corrente DC "direct current" = corrente
continua
così come essa viene generata dalle celle/dai moduli solari e accumulata
nelle batterie.
Effetto fotoelettrico
Per effetto fotoelettrico s'intende la liberazione di portatori di carica
positivi e negativi all'interno di un corpo solido per effetto della radiazione
luminosa.
Energie rinnovabili
Tutte le energie eternamente disponibili secondo i canoni temporali umani:
energia sola-re, energia eolica, forza idraulica, biomassa ed energia
geotermica.
Energia solare
"Energia del sole", ovvero energia prodotta dalla luce solare
o da altro tipo di irraggia-mento, quale la radiazione termica o la radiazione
UV.
Fonte di energia
La prima e maggiore fonte di energia della Terra, sulla cui scorta sono
nate o stanno na-scendo tutte le altre, è il sole. Esso mantiene
in moto il ciclo idrologico e costituisce per-tanto il "motore"
della forza idraulica; fa crescere le piante e risulta altresì
necessario per la formazione di carbone, petrolio e metano.
Fotovoltaico
Accostamento del vocabolo greco "phos" (luce) e del nome del
fisico Alessandro Volta. Il concetto alla base del termine indica la generazione
di corrente elettrica a partire dall'energia solare. L'abbreviazione di
fotovoltaico è "FV".
Generatore fotovoltaico
I generatori trasformano in corrente altre forme di energia. Nella tecnologia
solare, per generatore s'intende la totalità dei moduli fotovoltaici
collegati elettricamente, detta an-che "centrale solare".
Generatori fotovoltaici integrati negli edifici
Sempre più spesso i moduli fotovoltaici vengono utilizzati come
elementi strutturali inte-grati all'interno di facciate e tetti. Nel caso
dei tetti, questi elementi vanno a sostituire il tradizionale manto di
copertura (installazione a tetto), nel caso delle facciate, i rivesti-menti
in vetro, pietra naturale o metallo. L'integrazione negli edifici dei
sistemi fotovoltai-ci costituisce inoltre una soluzione esteticamente
molto accattivante, che può essere a-dottata sia per nuove costruzioni
che per la ristrutturazione di tetti e facciate.
Gestore di rete
Il gestore di rete è un'azienda energetica pubblica. Ai sensi della
Legge sulle energie rin-novabili egli è tenuto ad acquistare tutta
l'energia elettrica disponibile, pagandola ai tassi fissati a norma di
legge.
Grado di rendimento
Il grado di rendimento indica il rapporto tra l'energia disponibile rispetto
a quella utilizza-ta. Un esempio: le lampadine tradizionali trasformano
in luce circa il 3-4% dell'energia utilizzata, gli impianti fotovoltaici/le
celle solari raggiungono attualmente un grado di ren-dimento compreso
tra l'11 e il 17%.
Impianto ad isola
Gli impianti ad isola consentono un'alimentazione di energia autonoma
e vengono utiliz-zati soprattutto nelle aree non collegate alla rete pubblica.
Per garantire un'alimentazione permanente, l'energia solare raccolta viene
accumulata, in caso di potenza in esubero, all'interno di accumulatori.
Impianto collegato alla rete
Un impianto fotovoltaico che alimenta l'energia prodotta nella rete pubblica
viene definito "collegato" o "connesso alla rete".
Inseguitore del punto di massima potenza (MPP Tracker)
Dispositivo in grado di impostare la corrente e la tensione del generatore
fotovoltaico in modo che esso venga messo in funzione nel proprio "Punto
di Massima Potenza".
Inseguimento
Per ottimizzarne la resa, i grandi impianti vengono muniti di motori elettrici
per seguire la posizione del sole. La superficie dei moduli segue pertanto
il moto del sole durante l'intera giornata. Rispetto agli impianti con
orientamento fisso a Sud, grazie a questa so-luzione, alle nostre latitudini,
è possibile incrementare del 30% il rendimento annuale. La configurazione
su pali di sostegno degli impianti ad inseguimento consente inoltre di
sce-gliere le sedi ottimali, garantendo un campo di orientamento privo
di ombre pari a 180°, indipendentemente dal contesto strutturale.
Installazione a tetto
In caso di installazione a tetto, il generatore di energia solare viene
montato 5-15 cm al di sopra del manto di copertura del tetto, con l'ausilio
di speciali kit di montaggio in ac-ciaio zincato, alluminio o acciaio
inox.
Invertitore
La corrente continua prodotta dalle celle solari viene trasformata dall'invertitore
in cor-rente alternata compatibile con la rete. L'invertitore rappresenta
quindi l'anello di con-giunzione tra i moduli solari e la rete pubblica.
Invertitore centrale
Gli invertitori centrali sono particolarmente indicati per la realizzazione
di impianti foto-voltaici con struttura omogenea (moduli dello stesso
tipo con orientamento ed inclinazio-ne identici). Essi vengono impiegati
su impianti di potenza minima pari a 100 kW e sono perlopiù destinati
ad installazioni esterne.
Invertitori modulari
Gli invertitori modulari vengono montati direttamente sul modulo fotovoltaico
per ottene-re il massimo rendimento da singoli moduli. Se ne fa uso soprattutto
se durante il giorno essi si vengono a trovare in ombra, poiché
collegando più moduli, l'efficienza totale dell'impianto è
sempre determinata da quello più debole. Svantaggio: i costi specifici
(Eu-ro/Watt) sono notevolmente più alti rispetto agli invertitori
di efficienza superiore. È in-fatti necessario predisporre x sistemi
di controllo, regolazione e monitoraggio, a seconda delle dimensioni dell'impianto.
Invertitore Multi-String
Invertitore che coniuga i vantaggi di più invertitori di stringhe
(MPP separati - controllo di singole stringhe) e di un invertitore centrale
(costi specifici di potenza ridotti).
Irraggiamento globale
Indica l'irraggiamento solare incidente sulla Terra su una superficie
orizzontale. Esso si compone di 3 componenti: irraggiamento diretto, diffuso
e riflesso (ad es. di campi inne-vati). Ai fini del calcolo preciso dell'energia
che incide su una superficie è determinante l'angolo tra i raggi
del sole e la superficie, che varia a seconda del momento del giorno e
dell'anno. Su base annua, l'irraggiamento globale medio su una superficie
orizzontale in Germania ammonta a circa 1.000 chilowattora, con valori
rispettivamente più alti o più bassi nelle singole regioni.
Particolarmente favorite sono l'area della Baviera meridionale e di Friburgo.
Irraggiamento solare
L'irraggiamento solare si suddivide in irraggiamento diretto e indiretto.
Per irraggiamento indiretto s'intende l'irraggiamento per riflessione
degli oggetti circostanti, come ad es. quello delle superfici innevate
o del cielo azzurro. Ai fini del calcolo preciso dell'energia che incide
su una superficie è determinante l'angolo tra i raggi del sole
e la superficie, che varia a seconda del momento del giorno e dell'anno.
In estate l'intensità dell'irraggiamento può giungere fino
a 1.000 Watt/m2.
kWh chilowattora
1 kWh = 1000 Watt nell'arco di un'ora. Unità di misura del lavoro
elettrico. Il lavoro elet-trico o energia elettrica è il prodotto
della potenza per il tempo.
kWp chilowatt di picco (ingl. "Peak" =
picco)
Potenza di picco del generatore fotovoltaico al massimo irraggiamento
solare in condizio-ni di prova standard (= ingl. "Standard Test Conditions",
STC).
Logger di dati
Memoria dati in grado di memorizzare i dati di esercizio degli invertitori
e che consente un controllo funzionale dell'impianto a corrente solare
per un periodo di tempo esteso.
Modulo fotovoltaico
Un modulo fotovoltaico o solare consiste in più celle solari interconnesse,
incorporate tra due pannelli di vetro o materiale plastico a scopo protettivo
contro gli agenti atmosferici. I moduli vengono di norma montati in un
telaio su tetto o entro un'intelaiatura portante.
Orientamento
Un impianto solare è in grado di raccogliere la massima energia
orientando i suoi moduli verso sud. Anche in presenza di lievi deviazioni
rispetto alla posizione ottimale, il rendi-mento energetico resta vantaggioso.
Peak Oil
Spiegazione: picco produttivo nell'estrazione di petrolio (ingl. "peak"
= picco). In qualità di combustibile fossile, il petrolio, contrariamente
all'energia solare o eolica, non è una fonte inesauribile. Conseguenza:
le nostre riserve di petrolio mondiali si riducono costan-temente. Il
vero problema, tuttavia, non si avrà solo nel momento in cui esso
"si esauri-rà", ma già quando sarà raggiunto
il picco produttivo. Il modello più accreditato su que-sto tema
ci proviene dal geofisico M. King Hubbert, ovvero la cosiddetta "curva
di Hub-bert". La curva di Hubbert ha all'incirca la forma di una
campana, che presenta, nella fase iniziale, una crescita della produzione
del greggio, che raggiunge poi il suo punto massimo, per poi diminuire
costantemente. Il punto più alto della curva rappresenta il picco
produttivo, detto anche "Peak Oil". Esso coincide all'incirca
con il momento in cui il 50% delle risorse saranno state consumate. A
partire da quel momento, la quantità e-stratta cala di anno in
anno - con la crescente domanda di Cina e India. Gli esperti riten-gono
che tale situazione si verificherà entro il 2010, forse anche prima.
Le conseguenze saranno anzitutto un prezzo ulteriormente crescente del
petrolio e sempre maggiori con-flitti per usufruirne - con ripercussioni
non prevedibili, in particolare per i paesi industria-lizzati. L'estrazione
di petrolio potrà continuare ancora per qualche decennio, ma la
que-stione fondamentale è quando il petrolio non sarà più
disponibile a prezzo contenuto e a partire da quale data dovremo aspettarci
carenze di approvvigionamento. Alcuni studi stimano che dovremo affrontare
tale situazione contestualmente alle conseguenze del riscaldamento climatico
globale, risultato dell'effetto serra causato dalla combustione dei combustibili
fossili. Per ulteriori informazioni: http://www.peakoil.com
Potenza
La potenza elettrica indica l'intensità a cui l'energia viene generata
o convertita in un da-to momento (potenza = lavoro/tempo). Maggiore é
la potenza di uno strumento elettrico, maggiore è la conversione
di energia (lavoro) in un'unità di tempo. Unità: Watt (W)
o chilowatt (kW = 1000 Watt).
Programmi d'incentivazione
I programmi d'incentivazione mirano a migliorare l'economicità
delle energie rinnovabili e delle misure di risparmio energetico. Il risultato
auspicato consiste nella riduzione delle emissioni di CO2 e nel miglioramento
della situazione di mercato per le aziende in rela-zione alle energie
rinnovabili. In Germania, gli enti federali, i Länder, le autorità
cittadine e comunali, gli uffici delle finanze nonché alcune imprese
di pubblica utilità hanno messo a disposizione mezzi atti alla
promozione dell'impiego di nuove energie.
Punto di massima potenza (Maximum Power Point -
MPP)
Punto di lavoro del generatore fotovoltaico in cui viene erogata la massima
potenza. La posizione dell'MPP si modifica costantemente in relazione,
ad es., all'irraggiamento e alla temperatura.
Riduzione delle emissioni di CO2
La quantità di biossido di carbonio (CO2) che si previene grazie
ad un impianto solare dipende dal tipo di combustibile utilizzato (gas,
olio combustibile, carbone) o dall'energia convenzionale utilizzata (corrente
elettrica, riscaldamento a distanza) ed è proporzionale dal risparmio
di combustibile/energia. L'emissione di CO2 evitata si ottiene moltiplicando
il risparmio con il cosiddetto fattore di emissione (unità kg CO2
per kWh di risparmio di combustibile o tonnellate CO2 per MWh). Il dato
relativo alla riduzione di CO2 è un indice del contributo fornito
dagli impianti solari alla tutela del clima.
Silicio
Il silicio (Si) costituisce, dopo l'ossigeno, l'elemento più diffuso
sulla Terra. Si ottiene dal-la sabbia di quarzo attraverso un procedimento
chimico e, una volta pulito, viene utilizza-to nell'industria elettronica
e per la produzione di celle solari.
STC
Standard Test Conditions (Condizioni di prova standard), v. kWp
String
Termine inglese per "stringa", indicante l'insieme di più
moduli solari collegati elettrica-mente in serie.
String Inverter (Invertitore di stringhe)
Nell'ambito della tecnologia a stringhe, il generatore fotovoltaico viene
suddiviso in singo-le superfici di moduli e a ciascuna di queste singole
stringhe ("string") viene assegnato un proprio String Inverter.
In tal modo, è possibile ridurre i costi di sistema, semplificare
l'installazione, nonché ottimizzare il rendimento energetico e
la disponibilità dell'impianto.
Trasformatore
La trasformazione da un livello di tensione in un altro viene di norma
eseguita da un tra-sformatore. Questo strumento è infatti in grado
di ridurre o aumentare la tensione elet-trica. I trasformatori vengono
utilizzati, ad es., per ridurre l'alta tensione delle linee aeree alla
bassa tensione delle nostre prese elettriche.
Volt (V)
Unità di misura della tensione elettrica. Prende il nome dal fisico
italiano Alessandro Volta (1745- 1827). Per tensione s'intende la differenza
di potenziale tra i poli di una sorgente di corrente. La tensione della
corrente degli elettrodomestici della maggior parte dei pae-si europei
è inferiore a 230 Volt. Il multiplo dell'unità di misura
della tensione è il Kilovolt (kV) - 1 kV = 1.000 Volt. L'energia
elettrica delle grandi centrali viene portata a tensioni superiori (in
Europa fino a 500 kV) con l'ausilio di trasformatori, al fine di minimizzare
le perdite durante il trasporto dovute alla resistenza del conduttore.
In prossimità delle u-tenze, l'elettricità viene nuovamente
riportata al valore di 220/230 V.
Watt (W)
Unità di misura della potenza elettrica. Per potenza s'intende
il lavoro eseguito nel tempo di 1 secondo. La potenza di un apparecchio
indica, ad esempio, quanta energia è in grado di trasferire al
secondo. Quanto più rapidamente viene eseguito un lavoro, tanto
maggio-re è la potenza.
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