La produzione di un impianto fotovoltaico cambia sensibilmente in base alla zona geografica in cui viene installato. A parità di potenza, un impianto situato nel Sud Italia può produrre più energia rispetto a uno installato al Nord, grazie alla maggiore disponibilità di radiazione solare durante l’anno.
In termini indicativi, un impianto fotovoltaico ben esposto può produrre:
Per un impianto fotovoltaico da 6 kW, la produzione annua può quindi variare indicativamente da circa 6.600 kWh nel Nord Italia fino a oltre 9.000 kWh nelle zone più favorevoli del Sud.
Questi valori rappresentano intervalli medi utili per una prima valutazione. Per ottenere una stima attendibile è necessario analizzare il singolo edificio e utilizzare dati riferiti alla posizione esatta dell’impianto.
La posizione geografica, però, non è l’unico elemento da considerare. Orientamento del tetto, inclinazione dei pannelli, presenza di ombre, temperature e caratteristiche tecniche dell’impianto possono incidere in maniera significativa sulla resa finale.
La potenza di un impianto viene indicata in kilowatt picco, abbreviati in kWp. Questo valore rappresenta la potenza massima nominale che i pannelli possono raggiungere in condizioni standard di laboratorio.
L’energia effettivamente prodotta nel corso del tempo viene invece misurata in kilowattora, cioè kWh. Per effettuare una prima stima si può utilizzare questa formula:
Produzione annuale stimata = potenza dell’impianto in kWp × producibilità della zona in kWh/kWp
Un impianto da 6 kW installato in una zona con una producibilità media di 1.200 kWh/kWp potrebbe quindi produrre:
6 × 1.200 = 7.200 kWh all’anno
Si tratta di un calcolo preliminare. I software professionali applicano anche le perdite dovute all’inverter, ai cavi, alla temperatura, all’orientamento e alle caratteristiche dei moduli.
PVGIS, il sistema sviluppato dal Joint Research Centre della Commissione europea , permette di stimare la produzione annuale e mensile di un impianto considerando la radiazione solare, la temperatura, il vento, la tecnologia dei moduli, la modalità di installazione e le perdite di sistema.
Nelle regioni settentrionali la producibilità indicativa di un impianto ben orientato è generalmente compresa tra 1.100 e 1.250 kWh per ogni kWp installato. Un impianto da 6 kW installato nel Nord Italia può quindi produrre mediamente:
| Producibilità | Produzione annua di un impianto da 6 kW |
|---|---|
| 1.100 kWh/kWp | 6.600 kWh |
| 1.200 kWh/kWp | 7.200 kWh |
| 1.250 kWh/kWp | 7.500 kWh |
All’interno della stessa regione possono comunque esserci differenze importanti. Un impianto installato in una zona aperta, senza ombreggiamenti e con una buona esposizione può ottenere risultati migliori rispetto a un impianto della stessa potenza collocato in una valle, vicino a montagne o circondato da edifici.
Il minore irraggiamento invernale e la maggiore frequenza di giornate nuvolose riducono la produzione annuale rispetto alle regioni meridionali. Le temperature estive generalmente meno elevate, tuttavia, possono favorire il rendimento dei moduli durante le ore più calde.
Nel Centro Italia la producibilità media può essere indicativamente compresa tra 1.250 e 1.400 kWh per ogni kWp installato. Un impianto da 6 kW installato nel centro Italia può quindi generare approssimativamente:
| Producibilità | Produzione annua di un impianto da 6 kW |
| 1.250 kWh/kWp | 7.500 kWh |
| 1.300 kWh/kWp | 7.800 kWh |
| 1.400 kWh/kWp | 8.400 kWh |
Le regioni centrali presentano spesso condizioni intermedie tra Nord e Sud, con una buona disponibilità di radiazione solare durante gran parte dell’anno. Anche in questo caso la produzione cambia tra zone costiere, aree collinari, città e località appenniniche. Per questo motivo non è sufficiente conoscere la regione: bisogna valutare le coordinate precise, l’altitudine e l’orizzonte visibile dal tetto.
Nel Sud Italia e nelle isole la producibilità può raggiungere indicativamente 1.400-1.600 kWh per ogni kWp installato, soprattutto nelle aree con elevata radiazione solare e poche ombre. Per un impianto da 6 kW, la produzione annuale stimata nel Sud Italia può essere:
| Producibilità | Produzione annua di un impianto da 6 kW |
| 1.400 kWh/kWp | 8.400 kWh |
| 1.500 kWh/kWp | 9.000 kWh |
| 1.600 kWh/kWp | 9.600 kWh |
Il GSE ha storicamente evidenziato una differenza significativa tra la produzione specifica degli impianti installati nell’Italia settentrionale e quella degli impianti collocati nell’Italia meridionale.
La maggiore disponibilità di sole consente generalmente una produzione superiore. Durante l’estate, però, le temperature molto elevate dei pannelli possono ridurne temporaneamente l’efficienza. Questo non significa che l’impianto produca meno in estate: le giornate più lunghe e la maggiore radiazione disponibile compensano ampiamente la perdita legata alla temperatura.
Consideriamo due impianti fotovoltaici da 6 kW con caratteristiche simili, entrambi orientati correttamente e privi di ombreggiamenti rilevanti.
In Lombardia, ipotizzando una producibilità di circa 1.150-1.250 kWh/kWp, l’impianto potrebbe produrre orientativamente tra:
6.900 e 7.500 kWh all’anno
In Sicilia, con una producibilità indicativa di circa 1.450-1.600 kWh/kWp, lo stesso impianto potrebbe produrre:
8.700-9.600 kWh all’anno
La differenza può quindi avvicinarsi o superare i 2.000 kWh annuali.
Questo confronto non deve però essere interpretato come una regola valida per qualsiasi edificio. Un tetto ben esposto in Lombardia potrebbe produrre più di un impianto siciliano orientato male o interessato da ombreggiamenti durante le ore centrali della giornata.
La posizione geografica determina il potenziale solare disponibile, mentre la progettazione stabilisce quanta parte di quel potenziale può essere effettivamente sfruttata.
Un impianto fotovoltaico non produce la stessa quantità di energia in tutti i mesi dell’anno.
Durante la primavera e l’estate aumentano:
In autunno e in inverno le giornate sono più brevi e il sole rimane più basso. Ne consegue una riduzione della produzione giornaliera, particolarmente evidente nelle regioni settentrionali.
La produzione invernale non si azzera. I pannelli continuano a generare elettricità anche quando il cielo è nuvoloso, sebbene in quantità inferiore rispetto a una giornata limpida. Inoltre, le basse temperature non rappresentano di per sé un problema: i moduli fotovoltaici lavorano generalmente meglio quando non sono eccessivamente caldi.
PVGIS restituisce una stima separata per ogni mese, costruita sulla base di serie storiche pluriennali di radiazione solare e parametri meteorologici. In questo modo è possibile osservare non soltanto la produzione annuale complessiva, ma anche come l’energia viene distribuita durante l’anno.
Due impianti della stessa potenza, installati anche a pochi chilometri di distanza, possono ottenere risultati diversi. I principali elementi da valutare sono:
In Italia, l’orientamento verso sud permette generalmente di massimizzare la produzione annuale. Anche le esposizioni verso sud-est e sud-ovest possono offrire risultati molto validi. Un impianto esposto a est produrrà maggiormente al mattino, mentre uno esposto a ovest concentrerà una parte maggiore della produzione nel pomeriggio. La soluzione migliore deve quindi essere valutata anche in relazione agli orari di consumo dell’abitazione.
L’inclinazione dei moduli modifica l’angolo con cui la radiazione solare raggiunge la superficie dei pannelli. Il valore ottimale cambia in base alla latitudine e agli obiettivi dell’impianto. PVGIS permette di inserire un’inclinazione precisa oppure di calcolare automaticamente l’angolo che massimizza la produzione annuale.
Comignoli, alberi, edifici vicini, antenne e rilievi possono ridurre la produzione. PVGIS può considerare l’orizzonte determinato dal terreno e dai rilievi circostanti. La risoluzione del modello non permette però di rilevare automaticamente ostacoli vicini come case e alberi: questi elementi devono essere analizzati durante il sopralluogo tecnico.
Una parte dell’energia viene persa durante la trasformazione e il trasporto dell’elettricità. Tra le principali cause rientrano il rendimento dell’inverter, la temperatura dei moduli, i collegamenti elettrici, lo sporco e le differenze di prestazione tra i pannelli. Per questo motivo la produzione reale non corrisponde semplicemente alla radiazione solare ricevuta moltiplicata per la potenza nominale.
Moduli, inverter, ottimizzatori e sistemi di monitoraggio possono influenzare le prestazioni dell’impianto. PVGIS permette di selezionare differenti tecnologie fotovoltaiche e applica specifiche correzioni legate alla temperatura e all’irraggiamento.
Per ottenere una prima simulazione è possibile utilizzare gratuitamente PVGIS, lo strumento online del Joint Research Centre della Commissione europea.
La procedura prevede alcuni passaggi:
Il risultato mostra la produzione media annuale, la produzione prevista nei singoli mesi, l’irraggiamento ricevuto e una stima della variabilità tra un anno e l’altro.
PVGIS è uno strumento utile per una valutazione preliminare, ma non sostituisce un progetto tecnico. La simulazione non può conoscere automaticamente tutti gli ostacoli presenti sul tetto, lo stato dell’impianto elettrico, la disposizione effettiva dei pannelli o le abitudini di consumo della famiglia.
In Italia un impianto da 6 kW può produrre indicativamente tra 6.600 e 9.600 kWh all’anno. La resa effettiva dipende dalla località, dall’orientamento, dall’inclinazione, dalle ombre e dalle perdite complessive dell’impianto.
Sì. I pannelli producono energia anche in presenza di nuvole, sfruttando la radiazione diffusa. La quantità generata è però inferiore rispetto a quella ottenibile durante una giornata limpida e soleggiata.
Sì. Una produzione inferiore rispetto al Sud non significa che l’impianto non sia conveniente. La valutazione dipende anche dai consumi dell’abitazione, dall’autoconsumo, dal costo dell’impianto, dalla disponibilità del tetto e dall’eventuale presenza di un sistema di accumulo.
È possibile iniziare con una simulazione tramite PVGIS. Per ottenere una valutazione più precisa sono però necessari un sopralluogo, l’analisi degli ombreggiamenti, la verifica dell’orientamento delle falde e lo studio dei consumi elettrici dell’edificio.