di Lorenzo Costamagna
PVGIS, software per dimensionare l'impianto fotovoltaico
Oggi che il fotovoltaico è diventato uno strumento di massa per combattere il caro bollette ed in generale per autoprodurre energia elettrica per la propria abitazione, sta crescendo l’interesse a capire qual è l'impianto fotovoltaico adatto alle proprie necessità.
“Come posso capire la potenza adatta da installare sul tetto di casa mia?” questa è una domanda importante da farsi per non correre il rischio di spendere più del dovuto, realizzando un impianto fotovoltaico sovradimensionato che produrrà energia in esubero.
https://elettronauti.it/rinnovabili-il-potere-della-luce-2/
Consumo annuo e fasce orarie
Per prima cosa è necessario prendere in mano le proprie bollette per quantificare i consumi (kWh) durante l’anno e capire come sono suddivisi nelle fasce F1, F2 ed F3.
Per completezza si riporta di seguito la tabella che illustra il significato delle tre fasce orarie:
La fascia F1 che va dalle ore 8 alle ore 19 da lunedì a venerdì sarà quella dove le ore di produzione del fotovoltaico saranno maggiori, mentre la F2 sarà interessata durante il sabato (di giorno) e la F3 durante la domenica (di giorno).
Consumi attuali
La domanda che ci dobbiamo porre è: "qual è il consumo durante l’anno ed in particolare in F1, F2 di sabato ed F3 di domenica?”.
Maggiori saranno i consumi in F1 e maggiore sarà il contributo del fotovoltaico; se la maggior parte dei consumi sono dislocati in F3 notturna (ad esempio si accendono lavatrice e lavastoviglie di notte per sfruttare tariffe agevolate) è importante capire se si possano spostare questi carichi durante il giorno.
Se è fattibile allora bisogna sommare questi consumi notturni ai consumi dell’F1, al fine di stimare quali saranno i consumi durante la giornata una volta che avremo realizzato l’impianto fotovoltaico.
Se la risposta è no, si può valutare con un consulente la convenienza ad installare una batteria di accumulo che andrà ad alimentare i carichi durante la notte.
Consumi futuri
Una volta quantificato il consumo annuo durante il giorno, è importante pensare in prospettiva e chiedersi: “i carichi rimarranno questi o potrebbero essere ampliati nel breve periodo?”
Questa riflessione è importante se per esempio si pensa di acquistare una vettura elettrica che andrà ad aumentare il consumo di energia elettrica dell'abitazione.
Anche in questo caso occorre stimare l'eventuale consumo annuo in F1, F2 (sabato di giorno) ed F3 (domenica di giorno) dei carichi che si andranno ad implementare, per capire se ad esempio l'auto elettrica verrà caricata a casa durante le ore di sole.
Ora supponiamo di avere calcolato il nostro consumo annuo (in kWh), e vediamo come capire la taglia adatta per il nostro impianto fotovoltaico (in kW).
PVGIS, breve guida di utilizzo
PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) è un software gratuito messo a disposizione dall’Unione Europea che fornisce informazioni sulla radiazione solare e sulle prestazioni del sistema fotovoltaico.
Questo software va a rispondere a domande come “quale potrebbe essere la produzione del mio impianto fotovoltaico?” o “come varia la produzione durante l’anno?”.
Innanzitutto bisogna indicare l’indirizzo in cui vogliamo realizzare l’impianto fotovoltaico, in modo che il software possa capire la radiazione solare annua (in quella determinata zona) in base ai dati registrati sul database.
Fatto questo bisogna popolare tutti i restanti campi:
- Orizzonte calcolato (opzionale): considera l’ombreggiamento causato da colline o montagne, ma non sono considerate le ombre provenienti da oggetti vicini come case o alberi;
- Banca dati della radiazione solare: PVGIS offre quattro diversi database di radiazione solare con risoluzione temporale oraria;
- Tecnologia fotovoltaica: nella maggior parte degli attuali impianti fotovoltaici sarà “Silicio Cristallino”.
- Potenza fotovoltaica di picco installata (kW): qui andremo ad indicare la potenza che ipotizziamo di installare (valore espresso in kW);
- Perdite del sistema (%): per semplificare possiamo lasciare il 14% proposto;
- Posizione di montaggio: “edificio integrato” (su tetto) o “indipendente” (se a terra o in posizione differente dal tetto); in base a questo dato cambia la circolazione dell'aria sotto ai pannelli ed il raffrescamento, di conseguenza l'efficienza;
- Pendenza (°): riferita alla falda che vogliamo utilizzare;
- Azimut (°): riferito alla falda che vogliamo utilizzare; l’azimut è l’angolo dei moduli fotovoltaici rispetto al SUD. Il SUD è 0°, -90° è l'EST, mentre +90° è l'OVEST. Immaginando di tracciare una linea perpendicolare alla gronda sulla falda interessata, l’angolo che si crea rispetto al SUD è il nostro azimut.
Il software gestisce una sola esposizione per volta, per un risultato più preciso occorre effettuare tante simulazioni quante sono le esposizioni che vogliamo utilizzare, indicando su ciascuna la rispettiva potenza di picco, pendenza ed azimut.
La produzione infatti non è uguale su tutte le falde, ma viene influenzata anche dall'esposizione e dalla pendenza di ciascuna falda.
A questo punto, selezionando “Visualizza i risultati”, si ottiene un report come quello nell'immagine seguente.
Tra i vari dati riportati probabilmente quello che più ci interessa è la Produzione annua di energia fotovoltaica (kWh), valore che se confrontato con il nostro consumo annuo precedentemente stimato, ci fa capire se l’impianto è dimensionato correttamente, sovradimensionato o sottodimensionato.
Inoltre viene riportato un grafico a colonne con la stima della produzione fotovoltaica mese per mese; questo grafico può essere utile perché se dalle bollette vediamo che nei mesi invernali abbiamo dei consumi elevati, potremo valutare di sovradimensionare l'impianto per compensare il calo di produzione complessivo che avviene in inverno.
Esempio pratico della simulazione con PVGIS
Dalle immagini riportate sopra abbiamo ipotizzato di avere una casa situata nella città di Torino, di volere utilizzare una sola falda con pendenza di 15° ed esposizione SUD-EST (azimut -20°).
Ipotizziamo di avere quantificato il consumo annuo di energia elettrica in 4.500 kWh sulla base dei dati rilevati dalle bollette.
Ecco che grazie al PVGIS, ipotizzando di realizzare un impianto fotovoltaico da 4,00 kW, possiamo stimare una produzione annua di 4.691 kWh.
Confrontando il consumo annuo (4.500 kWh) e la produzione annua stimata (4.691 kWh), possiamo dire che un'impianto fotovoltaico da 4,00 kW potrebbe fare al caso nostro; questo esempio pratico è molto semplificato, per avere una stima precisa, come detto precedentemente, dovremo analizzare anche come sono distribuiti i consumi durante le 24 ore e durante i vari mesi dell'anno.
https://elettronauti.it/windtree-lalbero-che-produce-energia-da-eolico-e-fotovoltaico-e-non-solo/
Considerazioni finali
PVGIS può essere molto utile per avere una stima sulla produzione annua dell'impianto fotovoltaico che si vuole realizzare, ma è un calcolo semplificato che non tiene conto degli eventuali ombreggiamenti circostanti causati da alberi, case o camini, così come non fornisce una configurazione elettrica di collegamento dei vari moduli fotovoltaici.
Per realizzare l'impianto fotovoltaico è obbligatorio fare riferimento ad aziende e tecnici certificati, infatti ci sono in gioco tensioni in corrente continua fino a 1000 o 1500V ed in alternata fino a 400V, e progetti o realizzazioni "fai da te" possono costare la vita.
In questo articolo si è voluto illustrare il funzionamento del software PVGIS partendo dalla lettura dei consumi in bolletta, con lo scopo di ipotizzare la taglia di impianto fotovoltaico adatta per la propria abitazione.
Non sono state citate le varie forme di remunerazione dell'energia elettrica immessa in rete e non auto-consumata che vengono erogate dal GSE, come il RID e lo Scambio sul posto, in quanto il nostro consiglio è di nuovo quello di rivolgersi al vostro consulente di fiducia per valutazioni di tipo economico, e infine perché il principale guadagno lo si ha con l'autoconsumo, e non con la vendita di energia, pertanto il consiglio è quello di dimensionare l'impianto sulla base dei propri consumi.
Eri già a conoscenza del software PVGIS?
di
Lorenzo Costamagna
