La scheda tecnica del modulo fotovoltaico

Non è un mistero che, nonostante la crisi, il mercato del fotovoltaico sia in grossa crescita. Tutti ormai installano impianti fotovoltaici, non solo studi di ingegneria, ma anche elettricisti, geometri e persino idraulici, carpentieri ed piastrellisti. 
Viste le recenti difficoltà economiche questo è sicuramente un bene: chiunque abbia un po’ di competenze tecniche può installare il suo impianto per smettere di pagare la bolletta elettrica e valorizzare il suo tetto.
C'è anche un altra faccia della medaglia però: aumenta il rischio di fare cattivi investimenti. Pur di fare affari, molti tecnici istallatori sono disposti ad offrire componenti dell'impianto a prezzi minori a discapito della qualità, deteriorando quindi le reali possibilità di ritorno di un investimento sul fotovoltaico.
Io che da sempre sostengo che conoscenza è potere, oggi vorrei illustrare a chi non se ne intende come si legge una scheda tecnica di un modulo fotovoltaico (ciò che chiamiamo pannello è invece un insieme di moduli) e quali sono le caratteristiche più importanti.
I moduli fotovoltaici sono quei componenti dell'impianto che trasformano l'energia solare in energia elettrica, in forma di corrente continua.
La prima cosa che voglio dirvi, che scriverò a caratteri cubitali, è che:

LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA AL SILICIO È GIUNTA ORMAI AL MASSIMO. TUTTI I PANNELLI HANNO DIFFERENZE TRASCURABILI, CIÒ CHE CONTA DAVVERO È LA SERIETÀ DELL'AZIENDA E LE GARANZIE CHE ESSA OFFRE.

Perciò sappiate che a livello tecnico, tranne rari casi scandalosi di Cina e Taiwan, sono quasi tutti allo stesso livello. Alcune case produttrici si vantano di chissà quali prestazioni sopra la media ma la verità è che. anche alla lunga dei 20 anni, le prestazioni variano di poco. Il motivo principale è che la tecnologia dei moduli al silicio è così vecchia e semplice che oramai di segreti ce ne sono rimasti ben pochi. Quando cambieranno tipo di materiali, allora si comincerà a parlare di vere differenze a livello di prestazioni.
EFFICIENZA DEI PANNELLIIl primo dato di cui le aziende fanno sfoggio e l'EFFICIENZA dei loro moduli. L'efficienza di un modulo fotovoltaico, in modo semplificato, è l'energia elettrica prodotta dal modulo diviso l'energia solare assorbita. Se assorbe 100 e produce 80, si dice che ha un efficienza dell' 80%. In media un buon pannello ha un efficienza del 12-20%. Sopra il 15% siamo già di fronte a moduli di buona qualità.
Per confrontare questo dato è necessario valutare moduli della stessa potenza; ricordate che l'efficienza cresce con la potenza di picco del modulo: se un modulo da 250W ha un efficienza del 18%, lo stesso modello da 220W può avere un efficienza del 17%. Quindi, quando confrontate marche diverse, fatelo a parità di potenza.
TOLLERANZAUn altro dato importante, per me più importante dell’efficienza, è la TOLLERANZA. I moduli fotovoltaici sono come delle batterie, se avete un apparecchio con un set di pile nuove, se ne sostituite una nuova con una usata, dopo pochissimo tempo le pile più cariche acquisiscono una carica equivalente a quell'unica pila scarica, e poi si scaricano uniformemente tutte insieme fino all'esaurimento. Basta quindi una pila scarica per rovinare tante pile appena acquistate.
Poiché fabbricare dei moduli identici è impossibile, installandone più di uno nello stesso impianto, tutti i moduli arrivano a dare la stessa potenza del modulo peggiore. La tolleranza dei moduli ci dice quanto questi siano identici: un buon pannello ha una tolleranza da –2.5 a +2.5%. Da un po’ di anni si usa indicare la tolleranza positiva, ossia si ricalcolano tutte le specifiche per assicurare a cliente una resa di potenza come minimo pari al suo valore massimo; quando si indica la tolleranza positiva il valore va da 0 a 5%. Giusto per capirci meglio, se fabbricassi delle porte alte un metro con una tolleranza da –2 a +2%, può capitarmi una porta con un'altezza che va dai 98 cm (100-2) ai 102 cm (100+2).
GARANZIE SUL RENDIMENTOPer me questo è il dato più importante. La RESA dei moduli si abbassa poco meno dell'1% all'anno: la stragrande maggioranza infatti garantisce una resa maggiore del 90% nei primi 10 anni di vita e maggiore dell'80% fino a 25 anni di vita. Il problema vero è che non si hanno dati reali su questi nuovi pannelli: ho letto articoli che davano una durata di 80 anni, altri di 50, altri di 15.
Ciò che conta però è la garanzia: se i pannelli non rendono come promesso, la casa costruttrice aggiungerà un modulo a sue spese o troverà altre alternative per supplire la perdita di potenza, indipendentemente se durano 15, 25 o 50 anni.
CURVE CARATTERISTICHELe CURVE CARATTERISTICHE di un modulo ci dicono come variano tensione, corrente e potenza in funzione dell'irraggiamento, ossia della quantità di energia solare assorbita dal modulo. Questi dati, soprattutto per chi non se ne intende, sono più complicati da confrontare. Le curve caratteristiche di due moduli si confrontano a parità di irraggiamento: ad esempio, con un irraggiamento di 800 W/mq, si guarda quale modulo genera la potenza maggiore. Nella figura di seguito ci sono delle curve caratteristiche di un ottimo modulo con cui potete farvi un idea:

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GARANZIE SUL PRODOTTOCome per tutte le cose di valore, anche i moduli fotovoltaici devono avere delle garanzie che coprono i difetti di fabbrica. Scegliete moduli che hanno come minimo 3-4 anni di garanzia sul prodotto. Troverete moduli garantiti solo per il primo anno di vita, ne troverete altri garantiti per 10 anni: seppur ci siano pochi rischi di guasti per difetti di fabbrica, dato che non ci sono parti in movimento, cercate di non trascurare questo aspetto.
NUMERO DI DIODI DI BYPASS
I diodi di by-pass sono dei particolari meccanismi che principalmente impediscono a correnti inverse di circolare nelle celle del modulo, impedendo così picchi di calore troppo elevati che possono causare gravi danni. Hanno anche il compito di escludere un dato numero di celle in caso di ombreggiamento parziale del modulo, ma questo interessa poco a chi usufruisce dell'impianto.
Solitamente i moduli fotovoltaici hanno da 3 a 6 diodi di bypass. Non è detto che più diodi ci sono meglio è, bisogna valutare soprattutto i criteri costruttivi che si riferiscono alle normative di riferimento. Per non sbagliare, tenete sempre riferimento alla serietà dell'azienda produttrice di moduli.
SPESSORE DEL VETROIl vetro di protezione è molto importante per proteggere il modulo e deve rispondere a caratteristiche precise decise dalle normative europee e internazionali. Ad esempio, DEVE sopportare senza problemi l'impatto di chicchi di grandine del diametro di 25mm ad una velocità di 27 m/s, indipendentemente dallo spessore del vetro. Solitamente il vetro ha uno spessore tra i 3 e i 4 mm.
CRITERI COSTRUTTIVIQuesti dati sono più complicati da reperire. Vi basti sapere che un modulo deve essere certificato da queste normative:

• IEC/EN61215;
• IEC/EN61730;
• IEC/EN61646;
• ISO9001 e ISO14001;
• qualche altra certificazione dalla Germania, maestra di celle fotovoltaiche, non può che migliorare la qualità del modulo, dato che sono addirittura superiori alle certificazioni europee.

Senza il rispetto di molte di queste norme, non si possono ottenere gli incentivi statali del GSE.
CARICO MASSIMO E TEMPERATURE OPERATIVEDurante le prove di laboratorio, i moduli vengono testati a temperature diverse e con pesi diversi. Un buon carico meccanico massimo è solitamente 2400 N/mq, circa 245 kg/mq, caricati sopra e sotto il modulo.
Per quanto riguarda le temperature, un buon pannello deve funzionare bene entro un range di temperatura compreso tra –40°C e 80°C.
PESO E GEOMETRIEMentre per le installazioni residenziali questo dato può essere di poco conto, per grandi installazioni industriali questo dato può essere importante. I moduli fotovoltaici mediamente hanno un peso compreso tra i 18 e i 20 kg. Le misure invece sono standard in tutto il mondo, con differenze di qualche millimetro:

• lunghezza tra i 155 e i 166 cm;
• larghezza tra i 99 e i 105 cm circa;
• spessore tra i 4,5 e i 5 cm;

In ogni caso questi dati hanno più utilità per chi monta l'impianto piuttosto che per chi ne usufruisce. Quindi non dategli troppa importanza.
SMALTIMENTOQuesta è una vera incognita, soprattutto perché ancora non sono stati smaltiti dei pannelli di nuova generazione. Comunque, scegliete un azienda installatrice che comprenda nel prezzo anche lo smaltimento dei pannelli, altrimenti in futuro potreste avere grossi problemi economici nello smaltire l'impianto.
IN CONCLUSIONE…Ci sono altre grandezze nelle schede tecniche, sicuramente importanti per chi fa progettazione, ma meno importanti per l'utilizzatore finale. Quello che posso dirvi in più, oltre che a stare attenti su quali moduli vogliano installarvi, cercate di trovare un'azienda installatrice seria, perché è questa che davvero può fare la differenza.
Quelle che io consiglio sono quelle che hanno almeno uno studio di ingegneria che si occupi della progettazione e una squadra di installatori esperta. Un fissaggio sul tetto fatto male può causare un infiltrazione che può rovinare tutta la falda, costringendovi a migliaia di euro di ristrutturazioni. I collegamenti elettrici non fatti a regola d'arte possono essere pericolosi per l'impianto. Un installazione sbagliata dei moduli può farvi perdere molta potenza (e quattrini) negli anni.
Se non avete conoscenze in questo campo, scegliete una azienda grande, solida e rinomata, a cui non convenga dare un servizio scadente penalizzando l'enorme mercato in cui è presente. Se invece ne scegliete una piccola del vostro paese, affidatevi ad una persona seria, di fiducia e magari con qualche referenza. Anche un investimento sicuro come il sole può essere rovinato da persone che speculano su di esso.
Spero di avere illustrato l'essenziale con tutta la semplicità possibile, ma sono cosciente che si può sempre migliorare. Quindi se avete dubbi, o credete che qualcosa sia spiegato male, indicatemelo e provvederò ad esporlo in modo migliore.
La prossima volta che parlerò del fotovoltaico, analizzeremo la scheda tecnica di un altro componente chiave dell'impianto: l'inverter. Di seguito vi linko alcuni esempi di schede tecniche di 4 aziende, tutte di paesi diversi, che potete scaricarvi e confrontare con calma:

• SOLARWATT, multinazionale tedesca leader del fotovoltaico, a mio parere la migliore per la qualità.
• SUNTECH, colosso cinese, primo nel mondo per produzione di moduli. Non fatevi ingannare dal fatto che sia una multinazionale cinese, produce pannelli di ottima qualità.
• SUNPOWER, corporation USA, cerca di competere con i forti avversari europei e cinesi adottando soluzioni innovative. I suoi moduli promettono un efficienza maggiore del 20% !
• SHARP, azienda giapponese, storica per i moduli fotovoltaici. Sicuramente tutti ricordiamo le sue calcolatrici con il pannellino incorporato. Oggi punta a conquistare il mercato con la qualità, rispettando i severissimi standard tedeschi.