Il rendimento e l’efficienza dei pannelli fotovoltaici: tutto quello che devi sapere

Negli ultimi anni, i pannelli fotovoltaici sono diventati una delle principali soluzioni per generare energia pulita. Dietro la loro diffusione così vasta in tutto il territorio nazionale c’è la loro capacità di produrre energia elettrica e di aiutare le famiglie ad aumentare la loro percentuale di autoconsumo. Non tutti gli impianti, però, producono la stessa quantità di energia. Quanto rende, allora, un determinato impianto fotovoltaico e come si fa il calcolo dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici? Comprendere questi concetti e avere la risposta a queste domande permette di fare scelte più consapevoli quando si decide di installare un impianto fotovoltaico e di saper valutare al meglio l’offerta che ci si ritrova in mano. In questo articolo approfondiremo questi argomenti e vedremo insieme cosa sono e come funzionano il rendimento e l’efficienza dei pannelli fotovoltaici.

Contenuti:

• Che cosa sono il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici
• Perché sono importanti il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici
• Da cosa dipendono il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici
• Il calcolo dell'efficienza dei pannelli fotovoltaici
• Quanto rende un impianto fotovoltaico
• La differenza tra STC e NOCT
• La localizzazione geografica dell’impianto

Che cosa sono il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici

Il rendimento e l’efficienza dei pannelli fotovoltaici si riferiscono alla capacità di un pannello di convertire l'energia solare in energia elettrica. Normalmente, possiamo usare questi due termini come sinonimi: l’efficienza di un pannello equivale proprio al suo rendimento. Se vogliamo proprio andare nel dettaglio, possiamo dire che:

• il rendimento, che viene espresso in percentuale, indica la quota di energia solare che viene effettivamente convertita in elettricità utilizzabile. Ad esempio, un pannello con un'efficienza del 20% è in grado di trasformare un quinto dell'energia solare che lo colpisce in elettricità;
• l'efficienza dei pannelli fotovoltaici è il parametro tecnico che misura la capacità del pannello di produrre energia rispetto alle sue dimensioni e alla potenza in ingresso.

Perché sono importanti il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici

Il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici hanno un impatto diretto sulla produzione energetica e sulla sostenibilità dell’impianto. Infatti, un pannello con un alto rendimento può produrre più energia, riducendo la quantità di pannelli necessari per coprire il fabbisogno energetico di una casa o di un’azienda. Questo fa sì che si possano ottimizzare gli spazi e anche ridurre i costi di installazione.

Efficienza e rendimento dei pannelli fotovoltaici sono, quindi, importantissimi sia per valutare il funzionamento dell’impianto sia in fase di acquisto, perché possono influenzare notevolmente il costo totale.

Inoltre, scegliere pannelli fotovoltaici più efficienti permette di ridurre i tempi di ammortamento dell'investimento, perché un impianto più efficiente riesce a produrre una maggiore quantità di energia nel minor tempo possibile.

Da cosa dipendono il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici

Il rendimento e l'efficienza dei pannelli fotovoltaici dipendono da una serie di fattori. Alcuni sono inerenti ai pannelli, altre invece dipendono dall’ambiente esterno e dalle scelte fatte in fase di progettazione. Tra quelle strettamente correlate alla tipologia di pannelli ricordiamo:

• il materiale utilizzato: i pannelli in silicio monocristallino, come quelli offerti da noi di Svea Solar, sono attualmente tra i più efficienti sul mercato, con una capacità di conversione superiore rispetto ai pannelli in silicio policristallino, ormai quasi fuori produzione;
• la qualità del design e del layout del pannello: la disposizione delle celle fotovoltaiche e il design complessivo del pannello influenzano direttamente le sue prestazioni. Pannelli meglio progettati riescono a catturare e convertire più energia solare. Per questo, noi di Svea Solar scegliamo sempre pannelli dal design funzionale ed elegante, capace di integrarsi perfettamente con il contesto in cui vengono inseriti e di produrre il massimo dell’energia possibile.

Non bisognoa neanche sottovalutare, però, i seguenti fattori:

• le condizioni ambientali: sebbene si possa pensare che più sole equivalga a più energia, temperature troppo elevate possono ridurre l'efficienza dei pannelli fotovoltaici. La massima resa si ottiene intorno ai 25°C. Inoltre, se si vive in zone caratterizzate da alto inquinamento atmosferico o da un’elevate presenza di salsedine è bene valutare la pulizia regolare dei propri pannelli, per evitare che producano meno energia;
• l’orientamento e l’inclinazione: l'angolo con cui i raggi solari colpiscono il pannello influisce direttamente sul rendimento dei pannelli fotovoltaici. Per questo è bene considerare bene l’orientamento e l’inclinazione del tetto in fase di progettazione.

Per sapere, però, quanto rende un singolo pannello fotovoltaico in generale bisogna necessariamente basarsi su alcuni fattori standard: il calcolo dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici gioca un ruolo cruciale in questo, poiché fornisce un indicatore chiaro delle prestazioni dell’impianto in condizioni specifiche.

Il calcolo dell'efficienza dei pannelli fotovoltaici

Il calcolo dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici è un'operazione essenziale per valutare le prestazioni del sistema.

L'efficienza di un pannello fotovoltaico è data dal rapporto tra la potenza elettrica in uscita, espressa in Watt, e il prodotto tra la potenza della radiazione solare in entrata, misurata in Watt per metro quadrato, e la superficie del pannello in metri quadrati, moltiplicato poi per 100, per ottenere il risultato in percentuale. In simboli:

Efficienza (%) = (Potenza in uscita / (Superficie * Irraggiamento solare)) * 100

Dove:

• la potenza in uscita è la potenza nominale del pannello fotovoltaico (in Watt);
• la superficie è l'area del modulo fotovoltaico (in metri quadrati);
• l’irraggiamento solare è l'intensità della radiazione solare (standardizzata a 1.000 W/m²).

Con questo calcolo, è possibile ottenere la percentuale di conversione dell'energia solare in energia elettrica, un chiaro indicatore dell'efficacia del pannello. Si tratta di un calcolo fondamentale per determinare quanto rende un impianto fotovoltaico in condizioni ideali.

Quanto rende un impianto fotovoltaico

Ma, in pratica, quanto rende un impianto fotovoltaico? La resa dipende da vari fattori, come abbiamo già spiegato prima, a cui è però importantissimo aggiungerne almeno altri due.

La differenza tra STC e NOCT

Lo abbiamo sottolineato poche righe fa: il calcolo dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici serve a capire quanto performano in condizioni ideali. Quando si installa un impianto, però, è difficile che si presentino le condizioni ideali. Difficilmente l’irradiazione o le temperature saranno proprio quelle prese in esame durante i test in fase di produzione.

Per questo, nelle schede prodotto di tutti i pannelli fotovoltaici si parla di:

• STC, o Standard Test Conditions: serve a testare il rendimento dei pannelli in condizioni ideali, dove l’irradiazione è di 1 kW per metro quadrato, la massa d’aria è di 1,5 e la temperatura delle celle è di 25 gradi Celsius.
• NOCT, o Normal Operating Cell Temperature: in questo caso, vengono testate le performance dei pannelli in condizioni realistiche, in cui – per esempio – si tiene conto che le celle che compongono i pannelli quando esposte alla luce del sole raggiungono temperature più alte di 25 gradi Celsius.

Quindi, per valutare la performance dei tuoi pannelli fotovoltaici ti consigliamo di fare sempre riferimento al NOCT piuttosto che al STC.

La localizzazione geografica dell’impianto

La localizzazione geografica dell’impianto è l’elemento da cui dipende la quantità di radiazione solare disponibile. In Italia, ad esempio, un impianto da 1 kW può produrre:

• 1.000-1.100 kWh all'anno al Nord;
• 1.200-1.300 kWh al Centro;
• 1.400-1.500 kWh al Sud.

Questa differenza è dovuta alla maggiore quantità di radiazione solare disponibile nelle regioni meridionali.

Attenzione, però: per massimizzare la resa di un impianto fotovoltaico non basta scegliere i migliori pannelli fotovoltaici in commercio! È fondamentale considerare tutti i fattori citati in precedenza, ma anche altri elementi, come l’inverter, fondamentale per trasformare l’energia solare in energia utilizzabile dentro casa.

Se il rendimento e l’efficienza dei pannelli fotovoltaici sono quindi due concetti cruciali per valutare la capacità di un impianto di produrre energia, è bene sempre ricordare che non basta conoscere questa cifra per avere un ottimo impianto fotovoltaico! Sapere quanto rende un impianto fotovoltaico a seconda dei singoli casi specifici e come eseguire correttamente il calcolo dell'efficienza dei pannelli fotovoltaici è una questione complessa: per questo è meglio affidarsi a professionisti del settore, in grado di dimensionare l’impianto sulla base delle tue esigenze.