Impianti fotovoltaici
Installazione “inclinata� o “complanare� : criteri di valutazione

Tetto piano: impianto parzialmente integrato o con tilt ottimale

Qualora si desideri installare un impianto fotovoltaico su un tetto piano si può scegliere se posizionare i pannelli complanari al tetto o inclinati di un certo angolo rispetto alla superficie piana.

impianto fotovoltaico industriale: pannelli inclinati

 Impianto fotovoltaico industriale: pannelli complanari

Pannelli fotovoltaici inclinati rispetto all'asse orrizzontale
(tilt ottimale)

Pannelli fotovoltaici complanari al tetto

Nel valutare queste opzioni i parametri da considerare sono:

  • differente irraggiamento;
  • tipo di integrazione e conseguente tariffa incentivante;
  • andamento mensile dell’irraggiamento;
  • quantità di pannelli installabili in relazione alla superficie disponibile.
Impianti fotovoltaici
Differente Irraggiamento


L’angolo di tilt o di inclinazione (cioè l’angolo che il pannello forma con l’orizzonte) influenza la quantità di irraggiamento che colpisce il modulo fotovoltaico.

Per ogni latitudine e per ogni angolo di azimut (cioè l’angolo formato dalla normale alla superficie captante e la direzione del Sud) c’è un tilt ottimale che permette di massimizzare l’irraggiamento.

 
Tilt ottimale
 
Azimut= 0
Azimut= 15
Azimut= 30
Azimut= 45
Azimut= 60
Azimut= 75
Azimut= 90
Trento
36
36
35
34
32
25
0
Milano
31
31
30
30
27
21
0
Genova
34
33
31
26
19
11
0
Firenze
33
32
31
28
23
13
0
Perugia
32
32
32
31
28
21
0
Roma
32
32
32
31
28
21
0
Napoli
31
31
31
30
28
21
0
Potenza
30
30
30
29
26
19
0
Cagliari
30
30
30
29
26
19
0
Palermo
29
29
29
28
26
19
0

Se si posizionano i pannelli a tilt ottimale l’irraggiamento sarà massimo, mentre ad un tilt diverso si avrà un irraggiamento minore.

Un esempio: Roma, azimut 0° 
 
tilt ottimale
  
Per quel che riguarda impianti su tetti piani è utile valutare la differenza percentuale di irraggiamento tra tilt ottimale e tilt pari a 0°.
Proseguendo con l’esempio di Roma:
 
Impianti fotovoltaici. tilt ottimale
 
 
E’ da notare come la differenza tra irraggiamento massimo e irraggiamento a tilt 0° diminuisce all’aumentare dell’azimut, cioè quando i pannelli non sono rivolti verso Sud.
I dati delle differenze percentuali di irraggiamento sono simili per ogni città. Si può mediamente considerare la perdita di efficienza di un impianto piano rispetto ad un impianto posizionato con tilt ottimale, per i diversi angoli di azimut, pari a:
 

Differenza rispetto all’ottimo

Azimut= 0

Azimut= 15

Azimut= 30

Azimut= 45

Azimut= 60

Azimut= 75

Azimut= 90

11%

10%

9%

8%

5%

2%

0%

 
Poiché l’irraggiamento incidente è direttamente proporzionale all’energia prodotta, il suo aumento comporta il beneficio di produrre maggiore energia rendendo un impianto fotovoltaico più efficiente.
Un impianto orientato verso sud e posizionato a tilt ottimale produce circa il 10% di energia in più rispetto ad un impianto piano.
Considerando che il conto energia prevede l’incentivazione in base alla quantità di energia prodotta, produrre più energia comporta avere un maggiore ritorno economico.
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Tipo di Integrazione e Tariffa Incentivante

Nello scegliere come realizzare un impianto fotovoltaico su tetto piano è necessario valutare anche un secondo aspetto: a quale tariffa incentivante si può accedere.

Le diverse tipologie di impianti, insieme alla potenza, determinano l'ammontare della tariffa incentivante.

Il Decreto prevede tre tipologie di impianto: 

  • impianto non integrato;
  • impianto parzialmente integrato;
  • impianto con integrazione architettonica.

Nel caso in studio, se i pannelli sono appoggiati sulla superficie del tetto piano si realizza un impianto parzialmente integrato. Se esiste una balaustra, l’impianto risulta sempre parzialmente integrato se l’altezza mediana  dei pannelli è inferiore o uguale all'altezza della balaustra perimetrale.
Se, invece, si supera l’altezza della balaustra o se, nel caso non ci fosse, i pannelli sono inclinati rispetto alla superficie del tetto, l’impianto è non integrato.

Tranne alcune eccezioni, si può classificare un impianto a tilt ottimale come non integrato ed un impianto a tilt 0 come parzialmente integrato.

Il conto energia prevede i seguenti incentivi per gli impianti fotovoltaici:

  POTENZA  

IMPIANTI
NON INTEGRATI

incentivo 2010

IMPIANTI
PARZ. INTEGRATI

incentivo 2010

IMPIANTI
INTEGRATI

incentivo 2010

da 1 a 3
0,384
0,422 0,470
da 3 a 20 0,365
0,403
0,442
oltre i 20 0,346 0,384 0,422

  

Volendo realizzare un impianto di grande taglia (maggiore di 20 kWp) con pannelli che poggiano al tetto, cioè un impianto parzialmente  integrato, la tariffa incentivante è 0,384 €/kWh.

Se si realizza una apposita struttura meccanica che permetta di posizionare i pannelli con tilt ottimale, modificando l’attuale aspetto dell’edificio, si ottiene un impianto non integrato. La tariffa incentivante è 0,346 €/kWh.

La differenza tra le due tariffe incentivanti è del 10%.
Quindi la stessa quantità di energia prodotta da un impianto parzialmente integrato viene pagata il 10% in più che da un impianto non integrato.

Impianti fotovoltaici
Ricapitolando…

Finora si è osservato che un impianto a tilt ottimale produce più energia che viene però pagata meno, mentre un impianto con pannelli orizzontali producono meno energia che però viene pagata di più.

Segue un esempio:

Potenza (kWp)
50
50
Irraggiamento (kWh/mq)
1.200
1.100
Tilt
ottimale
Energia prodotta (kWh/anno)
75.000
68.750
Tipo di impianto
Non Integrato
Parzialmente integrato
Tariffa incentivante (€/kWh)
0,346
0,384
 
 
 
Incentivo sulla produzione (€/anno)
circa 26.000
circa 26.500
Risparmio da autoconsumo (€/anno)
circa 6.500
circa 5.900
Vendita dell' energia non consumata (€/anno)
circa 2.900
circa 2.700
Totale entrate (€/anno)
circa 35.400
circa 35.100
 
 
Normalmente, se l’impianto è orientato verso sud, la differenza economica tra i due tipi di impianti è minima.
 
Occorre comunque uno studio specifico per ogni tipo di impianto che consideri la località, le caratteristiche del sito e utilizzo dell’energia.
Non è possibile a priori valutare quale tipo di soluzione è economicamente più vantaggiosa.
Impianti fotovoltaici
Superficie a Disposizione

Risultano spesso determinante, per la scelta di come posizionare i pannelli, le caratteristiche fisiche del sito.

Le file di pannelli posizionati a tilt ottimale vanno distanziate tra di loro per evitare che si ombreggino reciprocamente.

pannelli fotovoltaici inclinati

Occorre quindi una superficie molto più ampia per poter posizionare la stessa quantità di pannelli.

Qualora si desideri installare un impianto il più potente possibile la scelta migliore è posizionare i moduli fotovoltaici complanari al tetto.