Prima di addentrarsi in questa tematica, è opportuno chiarire un concetto base: cosa si intende per rendimento di un impianto fotovoltaico?

Si tratta di un valore che indica la percentuale di energia solare che l’impianto è in grado di convertire in elettricità rispetto a quella totale giunta sulla superficie del pannello stesso. In altre parole, è il rapporto tra watt erogati e la superficie occupata dai moduli fotovoltaici. Questo dato è utile per valutare l’investimento fatto (o in progetto) oppure per sapere se il sistema già installato sta funzionando correttamente.

Il rendimento dei moduli fotovoltaici si ottiene applicando questa formula:

R = (potenza impianto / Superficie occupata / 1.000) x 100

L’applicazione della formula, unita alla consulenza di un esperto, è alla base del corretto dimensionamento di un impianto fotovoltaico, affinché il sistema possa risultare efficiente e capace di generare benefici economici e ambientali, sia per un privato che per l’intera società.

Da cosa dipende il rendimento di un sistema fotovoltaico? 

Per valutare la produttività di un impianto fotovoltaico è necessario prendere in considerazione molteplici elementi, che possono essere suddivisi in due macrocategorie: fattori interni ed esterni.

I fattori “interni”: qualità, età e dimensioni dell’impianto fotovoltaico

La performance dei moduli fotovoltaici può dipendere dalla qualità e dalle condizioni dei singoli componenti del sistema. Per esempio, un inverter mal funzionante può provocare perdite di energia elettrica sino all’8%, mentre l’invecchiamento dell’impianto può causare un calo produttivo annuale per un valore medio compreso tra lo 0,5% e lo 0,8%. Un’altra causa di prestazioni insufficienti potrebbe essere un errato dimensionamento dell’impianto, non in grado di coprire il fabbisogno energetico totale dell’abitazione. Il calcolo delle dimensioni e della quantità dei moduli fotovoltaici è piuttosto complesso perché, oltre a prendere in considerazione il fabbisogno energetico annuo dell’edificio, deve tenere conto di altri fattori “esterni” che possono influire sulla produttività del sistema.

I fattori “esterni”: irraggiamento, inclinazione e orientamento

L’elemento fondamentale e imprescindibile per il funzionamento e il conseguente rendimento di un impianto fotovoltaico è l’irraggiamento, ovvero, la quantità di raggi UV che colpiscono in un secondo una superficie pari ad un metro quadrato. Questo valore varia in continuazione in base al ciclo delle stagioni, all’inclinazione dell’asse terrestre, alla latitudine, all’ora, alle condizioni metereologiche e livello di inquinamento.

L’orientamento e l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici sono una naturale conseguenza dei fattori appena esposti e rappresentano elementi importanti che influiscono sul buon funzionamento dell’impianto.

L’orientamento migliore è quello a Sud, ma sono ammessi ugualmente Sud-Est e Sud-Ovest, anche se con possibili cali di produttività. Mentre per i pannelli orientati a Nord il calo di produzione energetica può arrivare sino al 50%. Anche le aree d’ombra incidono negativamente sul funzionamento delle celle fotovoltaiche. A ciò si sommano la presenza di polveresui pannelli e temperature troppo alte o troppo basse (la temperatura ottimale per il buon funzionamento del sistema fotovoltaico è compresa tra i 20 e i 25 gradi).