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1 dicembre 2021

Come funziona un impianto fotovoltaico

Una guida per imparare i fondamentali del fotovoltaico e dell'energia elettrica.
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Blog - Come funzionano i sistemi di energia solare

L'energia solare può essere fatta risalire al 7° secolo a.C. quando si usavano lenti di ingrandimento per fare il fuocoⁱ. Oggi, si può trovare il fotovoltaico in tutto il mondo, dagli Stati Uniti all'Italia al Giappone. I prezzi del solare sono continuamente diminuiti nel corso degli anni mentre la produzione è aumentata. E le aziende e le persone hanno adottato il solare sia per i benefici economici che per quelli ambientali.  

La capacità di energia solare degli Stati Uniti è cresciuta fino a 97,2 gigawatt (GW) - abbastanza per alimentare l'equivalente di 18 milioni di case americane medie². Questa produzione di energia solare compensa più di 122 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica, l'equivalente di piantare 2 miliardi di alberi³. Guardando i dati a livello globale, siamo arrivati a 627 gigawatt (GW) alla fine del 2019⁴ che equivale a circa 116 milioni di case americane medie e 12,9 miliardi di alberi.

Con più ricerca e aziende solari che rilasciano prodotti per rendere l'energia solare più efficiente e conveniente, l'industria solare non si ferma qui. Dovresti unirti al movimento solare? Come funziona l'energia solare? Siamo qui per spiegare le basi dell'energia solare, i tipi di elettricità e come funzionano i sistemi di energia solare.

Cos'è l'energia solare?

L'energia solare inizia con il sole. Il sole emette una luce chiamata radiazione solare, o radiazione elettromagnetica, che viene catturata dalle tecnologie solari. Queste tecnologie solari convertono la radiazione catturata in forme utili di energia.

Ci sono due tipi di tecnologie solari: il fotovoltaico (PV) e l'energia solare termica a concentrazione (CSP). Il fotovoltaico crea elettricità convertendo la luce del sole direttamente dalle celle all'interno di un pannello solare ed è tipicamente usato per case, edifici commerciali e prodotti su scala industriale. L'energia solare-termica a concentrazione è tipicamente usata per applicazioni industriali. Poiché il solare commerciale e residenziale è dominato dal fotovoltaico, ci concentreremo sui sistemi fotovoltaici.  

Fondamenti di elettricità

Prima di immergerci in come funzionano i sistemi solari fotovoltaici, dobbiamo coprire le basi dell'energia. Ci sono 2 forme di correnti elettriche: corrente continua (DC) e corrente alternata (AC). La corrente continua è una corrente elettrica che scorre in una sola direzione ed è usata con dispositivi elettronici con una batteria, come computer portatili e telefoni cellulari. La corrente alternata è una corrente elettrica che inverte periodicamente le direzioni e cambia grandezza. Questo permette alla corrente di viaggiare più lontano. Usiamo la corrente alternata per alimentare case ed edifici. Ora che conosciamo le basi, passiamo a come funzionano i sistemi solari fotovoltaici.

Come funzionano i sistemi solari fotovoltaici?

Tutti abbiamo visto i pannelli solari sui tetti delle case, ma come viene prodotta l'elettricità?  

Flusso di potenza senza batteria installata
  1. Il primo passo inizia quando la luce del sole illumina i pannelli solari, o pannelli fotovoltaici.
  1. Le celle solari all'interno dei pannelli solari assorbono l'energia e generano elettricità in corrente continua (DC).
  1. I cablaggi e i circuiti che sono collegati ai pannelli solari raccolgono l'elettricità DC e la passano attraverso un inverter per convertirla in elettricità a corrente alternata (AC).
  1. L'elettricità AC viene poi passata alla scatola dei fusibili esistente della vostra casa e l'energia viene distribuita in tutta la casa per alimentare tutti i vostri dispositivi.
  1. (opzionale) Inoltre, tutta l'elettricità che non è usata per alimentare la vostra casa può essere tipicamente inviata alla rete elettrica (gestita dalle società di servizi) o per caricare una batteria per l'elettricità di riserva.

Il processo generale dei sistemi solari fotovoltaici è abbastanza semplice e può essere ridotto a soli quattro passi. I pannelli solari sono costruiti con tecnologie per convertire i raggi del sole in energia e i molti componenti dei sistemi solari fotovoltaici gestiscono il resto. Scopri di più su ogni componente nel nostro prossimo blog.

È importante notare che andare al solare non significa essere lasciati al buio dalle società di servizi (nessun gioco di parole). Potete ancora ottenere una parte di elettricità dalla rete per integrare il vostro consumo di energia di notte o in un giorno di pioggia, quando le celle solari non hanno la luce del sole necessaria per produrre elettricità. Quindi, puoi usare felicemente la tua elettricità sapendo che stai risparmiando denaro e che stai avendo un impatto positivo sull'ambiente.  

Hai intenzione di unirti al movimento solare? Fai parte dei 4 milioni di case stimate negli Stati Uniti con installazioni solari nel 2023⁵ - è la nuova grande cosa.

Per partecipare alle discussioni sul solare o fare domande sul solare, visita la nostra pagina Tigo Community. Per lasciare un commento su questo blog, clicca qui.

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Riferimenti

1 https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf  

2 https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states

3 https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Through%20Q2%2020%2C%20the%20U.S.,tons%20of%20carbon%20dioxide%20emissions.

4 https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/  

5 https://pv-magazine-usa.com/2020/09/04/which-us-cities-have-the-highest-proportion-of-solar-powered-homes/  

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