L’origine delle celle solari è convenzionalmente attribuita ad Alexandre-Edmond Becquerel. Nel 1839 lo scienziato francese osservò l’effetto fotoelettrico, un fenomeno determinato dall’interazione di luce ed elettricità, ovvero la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori – opportunamente trattati – di generare elettricità nel momento in cui sono esposti alla radiazione luminosa.

Da questa scoperta si svilupparono i sistemi fotovoltaici strettamente i quali consentono di trasformare questa l’energia solare in energia elettrica.

Il componente base dell’impianto fotovoltaico, ovvero la cella, è costituito da una sottile lamina di materiale semiconduttore dove avviene la trasformazione della radiazione solare in elettricità. I moduli fotovoltaici in commercio sono un insieme di celle, mentre più moduli collegati in serie costituiscono un pannello solare, ovvero un’unica struttura collegabile al suolo o integrabile all’esterno di un edificio. A un livello successivo ci sono le stringhe, che possono essere composte da più pannelli collegati in serie. Un altro componente chiave dell’impianto fotovoltaico è l’inverter, deputato a trasformare la corrente continua prodotta dalle celle in corrente alternata, pronta per essere impiegata dagli utenti finali. Un’importante componente opzionale è rappresentata dai sistemi di accumulo, che hanno il compito di conservare e immagazzinare l’energia in eccesso prodotta dall’impianto fotovoltaico per le ore notturne o di scarso irraggiamento. Sempre di più, inoltre, le performance degli impianti fotovoltaici sono controllate da appositi sistemi di monitoraggio.

Tipologie di impianti fotovoltaici

Una distinzione rilevante è quella relativa alla taglia: l’impianto domestico è costituito da pochi pannelli integrati sopra i tetti delle abitazioni e può avere una potenza di 3 kW o poco superiore. Quando invece i kW cominciano a diventare diverse decine, se non addirittura centinaia, si parla di impianti fotovoltaici a uso commerciale. Se la taglia degli impianti fotovoltaici supera il MW di potenza, si fa quasi sempre riferimento a sistemi fotovoltaici collocati a terra destinati alla produzione di elettricità fotovoltaica su larga scala.

Esiste poi una significativa differenza tra impianti stand alone e impianti connessi alla rete (grid-connected): i primi sono direttamente asserviti al soddisfacimento del fabbisogno elettrico di una determinata utenza. Gli impianti connessi alla rete sono invece concepiti per cedere l’energia prodotta alla rete elettrica.

Un’altra distinzione importante riguarda il materiale utilizzato per realizzare le celle: la principale distinzione è tra silicio monocristallinoo policristallino. Il primo materiale presenta un elevato grado di purezza ed è generalmente più efficiente, benché tenda ad essere più costoso. Un’alternativa è quella delle celle a film sottile, che sono composte da sottilissimi strati di semiconduttori depositati su supporti a basso costo (vetro, polimeri, alluminio, plastica).

Quando conviene un impianto fotovoltaico

In linea di massima si può affermare che in un Paese caratterizzato da un buon livello di irraggiamento come l’Italia, l’investimento in un impianto fotovoltaico è destinato a ripagarsi nel corso della vita utile dello stesso (20-25 anni).

Del resto la disponibilità di un impianto solare consente fin da subito di ridurre le spese legate all’acquisto di energia elettrica dal proprio fornitore e di aumentare il proprio grado di autonomia energetica, garantendo altresì la monetizzazione di spazi aziendali inutilizzati, come tetti, coperture dei parcheggi e terreni non essenziali.

Non solo: l’investimento nel fotovoltaico, molto spesso, rappresenta un fattore al traino di vasti di piani di incentivazione e progetti di efficientamento. Inoltre l’investimento in questa tecnologia, può essere una leva da utilizzare dal punto di vista del marketing e della comunicazione, così come per rinforzare rapporti con partner e fornitori attenti ai temi della sostenibilità ambientale.

La proposta SENECA

La proposta SENECA per il fotovoltaico spazia da convertitori di segnale, moduli I/O e apparati per la trasformazione di grandezze elettriche di processo (correnti continue, tensioni, informazioni ambientali) all’acquisizione dati (su fili, su bus e radio), dall’elaborazione (logiche PLC, datalogger, gestione allarmi) al telecontrollo via e-mail, SMS, web, Scada, piattaforme IoT e Cloud. Moduli e apparati SENECA comunicano tramite protocolli standard ModBUS RTU/TCP-IP e CANopen, per cui possono essere integrati anche in sistemi di altri produttori. SENECA progetta e produce al proprio interno i propri prodotti, per questo il cliente può essere seguito dalla fase iniziale del progetto, rispondendo anche a richieste specifiche, fino all’assistenza nella fase di realizzazione del centro di controllo.

Nel fotovoltaico SENECA si rivolge alle società alla ricerca di una soluzione distinta rispetto alla gestione della potenza e di un partner specializzato.

L’esecuzione del quadro di stringa proposta da SENECA adotta tipicamente un convertitore rame/fibra ottica per la trasmissione dei dati a lunga distanza garantendo alla linea un isolamento più elevato del normale cavo. Partner di SENECA possono offrire consulenza per la realizzazione della cassetta e dei cablaggi. Sono inoltre disponibili blocchi e librerie grafiche dei prodotti SENECA per i principali CAD elettrici. La modularità e l’ampia gamma di componenti soddisfa sempre l’effettiva esigenza, così l’utente può progettare e assemblare autonomamente i quadri di stringa senza doversi imporre alcun limite sul numero di segnali da gestire. La compattezza d’insieme permette l’installazione anche in quadri d’impianto preesistenti, senza intervenire sui segnali di potenza. L’alto grado di isolamento tra segnali e potenza, rende la soluzione SENECA tra le più affidabili e immuni ai disturbi disponibili sul mercato. Da non sottovalutare infine il ruolo dei trasduttori di corrente non intrusivi e molto compatti: sono inseribili infatti anche in quadri o strutture preesistenti senza stravolgere il cablaggio della potenza, portando al di fuori di queste solo il segnale di misura.