I tre principali tipi di sistemi di energia solare: On-Grid, Off-Grid e Ibrido

I tre principali tipi di sistemi di energia solare

1. On-grid - noto anche come sistema solare grid-tie o grid-feed

2. Off-grid - noto anche come sistema di alimentazione autonomo (SAPS)

3. Ibrido - Sistema solare connesso alla rete con accumulo di batterie

Componenti principali di un sistema solare

Pannelli solari

La maggior parte dei pannelli solari moderni sono costituiti da molte celle fotovoltaiche a base di silicio (celle fotovoltaiche) che generano elettricità in corrente continua (CC) dalla luce solare. I pannelli solari, noti anche come moduli solari, sono generalmente collegati in “stringhe” per creare ciò che è noto come un pannello solare. La quantità di energia solare generata dipende da diversi fattori, tra cui l'orientamento e l'angolo di inclinazione dei pannelli solari, l'efficienza del pannello solare, oltre a eventuali perdite dovute all'ombra, allo sporco e persino alla temperatura ambiente.

I pannelli solari possono generare energia durante il tempo nuvoloso e coperto, ma la quantità di energia dipende dallo “spessore” e dall’altezza delle nuvole, che determina la quantità di luce che può passare. La quantità di energia luminosa è nota come irradiazione solare e solitamente viene calcolata la media durante l'intera giornata utilizzando il termine ore di picco solare (PSH). Il PSH o la media delle ore di luce solare giornaliera dipende principalmente dalla posizione e dal periodo dell'anno.

Inverter solare

I pannelli solari generano elettricità CC, che deve essere convertita in elettricità a corrente alternata (CA) per l’utilizzo nelle nostre case e aziende. Questo è il ruolo principale dell'inverter solare. In un sistema di inverter a “stringa”, i pannelli solari sono collegati tra loro in serie e l’elettricità CC viene portata all’inverter, che converte la potenza CC in potenza CA. In un sistema a microinverter, ciascun pannello ha il proprio microinverter collegato al lato posteriore del pannello. Il pannello produce ancora corrente continua ma viene convertito in corrente alternata sul tetto e alimentato direttamente al quadro elettrico.

Esistono anche sistemi di inverter di stringa più avanzati che utilizzano piccoli ottimizzatori di potenza fissati sul retro di ciascun pannello solare 

Batterie

Le batterie utilizzate per l'accumulo di energia solare sono disponibili in due tipi principali: piombo-acido (AGM & Gel) e ioni di litio. Sono disponibili molti altri tipi, come le batterie a flusso redox e quelle agli ioni di sodio, ma ci concentreremo sulle due più comuni. La maggior parte dei moderni sistemi di accumulo dell'energia utilizzano batterie ricaricabili agli ioni di litio e sono disponibili in molte forme e dimensioni, che possono essere configurate in diversi modi spiegati più dettagliatamente qui.

La capacità della batteria viene generalmente misurata in Ampere/Ah per le batterie al piombo-acido o in kilowattora (kWh) per le batterie agli ioni di litio. Tuttavia, non tutta la capacità è disponibile per l’uso. Le batterie a base di ioni di litio possono in genere fornire fino al 90% della loro capacità disponibile al giorno. In confronto, le batterie al piombo generalmente forniscono solo dal 30% al 40% della loro capacità totale al giorno per aumentare la durata della batteria. Le batterie al piombo possono essere scaricate completamente, ma ciò dovrebbe essere fatto solo in situazioni di backup di emergenza