Per chi intende installare un impianto fotovoltaico, sia su tetti industriali, capannoni commerciali o abitazioni private, sorge spesso una domanda ricorrente nelle fasi iniziali di progettazione o durante il funzionamento: quando il cielo è coperto o nuvoloso, l’impianto si ferma quasi del tutto? È ancora possibile ottenere una produzione stabile?
In realtà, i moduli fotovoltaici si basano sulla luce visibile, non esclusivamente sulla luce diretta del sole. Anche nelle giornate nuvolose, l’atmosfera diffonde una quantità significativa di radiazione, sufficiente a mantenere l’impianto in funzione. In Europa centrale, ad esempio, l’irraggiamento nei giorni coperti è generalmente tra il 15% e il 30% di quello di una giornata soleggiata, e la potenza in uscita dei pannelli si mantiene su livelli simili, a seconda della tecnologia e dell’inclinazione dell’impianto.
L’efficienza diminuisce con il cielo nuvoloso, ma ciò non significa che l’impianto si blocchi. Per chi investe nel fotovoltaico aziendale, ciò che conta davvero non è il meteo giornaliero, bensì la produzione media e la redditività annuale dell’impianto nel contesto climatico reale. È per questo motivo che anche paesi con molte giornate nuvolose come la Germania o i Paesi Bassi hanno adottato su larga scala il fotovoltaico per le aziende.
In sintesi, con una scelta progettuale corretta, un impianto fotovoltaico può garantire rendimenti stabili a lungo termine, anche in condizioni meteo variabili.
Dalla luce visibile alla corrente: come funziona un impianto fotovoltaico con il cielo nuvoloso
Per capire se un sistema fotovoltaico è in grado di produrre energia in condizioni di cielo coperto, è essenziale conoscere la fonte dell’energia.
I moduli fotovoltaici si basano sui fotoni, non sul “calore” o sulla “forza” della luce solare. Finché è presente una quantità sufficiente di luce visibile, anche se diffusa dalle nuvole, è possibile attivare l’effetto fotovoltaico e generare corrente elettrica.
Non si tratta solo di una teoria: in Europa centrale, l’irraggiamento in una giornata nuvolosa varia solitamente tra 1,5 e 2,5 kWh/m², pari al 20–30% di una giornata soleggiata. Ciò significa che, con una progettazione corretta, anche se per oltre metà dell’anno il cielo non è sereno, si può comunque raggiungere l’obiettivo di produzione energetica previsto.
Le prestazioni dei diversi moduli in queste condizioni possono variare sensibilmente. I pannelli PERC tradizionali sono più sensibili alla bassa luminosità, mentre le tecnologie più avanzate come TOPCon, IBC e HJT offrono una produzione più stabile in condizioni di luce ridotta. Ad esempio, con un’irradiazione di 200 W/m², i moduli IBC possono mantenere oltre l’80% della loro potenza nominale, seguiti da HJT e poi TOPCon, che comunque superano i risultati del PERC.
Ovviamente, le prestazioni dei moduli rappresentano solo una parte dell’equazione. Il rendimento reale di un impianto fotovoltaico per le aziende dipende anche da fattori come l’angolo d’inclinazione, la tensione di avviamento dell’inverter e l’ottimizzazione delle ombreggiature. Quando si valuta la produzione con cielo coperto, il vero nodo è capire se vale la pena investire in configurazioni strutturali che valorizzino questa capacità.
Dai dati al ritorno: analisi delle reali prestazioni dei sistemi fotovoltaici in condizioni di bassa luminosità
Comprendere la capacità di produzione di un impianto fotovoltaico in condizioni di cielo coperto non basta per valutarne il valore d’investimento. La vera domanda è: quanta parte della produzione annuale proviene dalla bassa luminosità? E questa quantità è sufficiente a garantire la redditività del sistema?
Prendiamo ad esempio la Germania centrale: secondo i dati climatici del Fraunhofer ISE, circa il 45% dell’irraggiamento annuo proviene da condizioni non soleggiate, inclusi cieli velati, foschia e giornate nuvolose. Questo significa che la produzione in condizioni di luce debole non è un’eccezione, bensì una componente strutturale della produzione annua di un impianto fotovoltaico aziendale.
Considerando due impianti da 10 kWp con tecnologie PERC e IBC, e un’irradiazione annua totale di 1.100 kWh/m²: secondo i dati reali di monitoraggio di progetti, nei mesi tipicamente nuvolosi (da novembre a febbraio), i moduli IBC contribuiscono al 22–25% della produzione annua, mentre i moduli PERC tradizionali si fermano al 15–18%. Questo scarto si traduce in una differenza nelle ore piene annuali e, di conseguenza, incide sulla stabilità del rendimento e sulla strategia di accumulo dell’energia.
Dal punto di vista economico, l’ottimizzazione della produzione nei giorni nuvolosi dipende da due variabili:
- Struttura dei consumi: se il carico è costante durante la giornata e l’autoconsumo è elevato, anche la produzione nei giorni coperti può generare ritorni immediati;
- Costo marginale del sistema: la scelta di moduli ad alta efficienza si giustifica se il maggior investimento iniziale è compensato, nel ciclo di vita dell’impianto, dalla produzione in condizioni di luce debole.
Inoltre, in aree a forte copertura nuvolosa come il nord della Francia o il Belgio, tra il 2022 e il 2024 oltre il 60% dei progetti commerciali aggiudicati tramite gara ha previsto l’utilizzo di componenti ad alta efficienza. Ciò dimostra che il mercato ha già integrato le prestazioni in bassa luminosità come fattore chiave nell’ottimizzazione degli impianti fotovoltaici con accumulo per aziende, adattando di conseguenza le scelte tecnologiche e i modelli previsionali sui ricavi energetici.
La capacità di produzione in condizioni di scarsa luminosità non è un parametro marginale, bensì una variabile strutturale nel modello di ritorno annuo del sistema.
Incide non solo sull’energia prodotta, ma anche sulla struttura dei consumi, sulla configurazione dell’accumulo, sulla progettazione dell’inverter e sui tempi di ammortamento del progetto. È un elemento fondamentale nella scelta della tecnologia e nella valutazione dell’investimento.
Produzione limitata con il cielo coperto: la configurazione del sistema determina i limiti di rendimento
È un dato di fatto fisico, non un malinteso: il cielo nuvoloso riduce sensibilmente la potenza in uscita dei moduli fotovoltaici. Tuttavia, per un impianto fotovoltaico, una minore produzione non equivale necessariamente a una perdita economica. Ciò che conta è se la capacità di generare energia in condizioni di bassa luminosità venga assorbita, gestita e sfruttata in modo efficace dal sistema.
Nella pratica, se un impianto fotovoltaico per azienda riesce a mantenere il funzionamento continuo anche in condizioni di luce debole, allora, nonostante una produzione oraria ridotta, l’energia generata può rappresentare un guadagno reale, a patto che sia coordinata con la struttura dei consumi — come il carico mattutino e serale negli uffici, i sistemi di mantenimento della temperatura nelle linee produttive, o i carichi costanti durante tutta la giornata. Al contrario, se la tensione di avviamento dell’inverter è troppo alta o se la finestra di risposta dell’accumulo è mal configurata, l’energia prodotta potrebbe non essere utilizzabile, finendo sprecata o ridotta.
Di conseguenza, la capacità di un sistema di operare efficacemente in condizioni di bassa irradiazione è la chiave per rendere utile la produzione con il cielo coperto. Questo dipende da vari fattori:
- Il tipo di modulo è in grado di rispondere bene alla luce diffusa?
- L’inverter è dotato di bassa tensione di avviamento e tracciamento MPPT multiplo e preciso?
- Il sistema è integrato con un accumulo fotovoltaico senza investimento o con priorità di carico ben definite?
- Il progetto ha tenuto conto di modellazione delle ombreggiature, ottimizzazione dell’inclinazione e altri parametri per migliorare la produzione in tutte le ore del giorno?
Per gli investitori e i proprietari interessati a garantire rendimenti stabili, la questione centrale non è l’efficienza del singolo componente, bensì la coerenza tra la struttura del sistema e il profilo di consumo energetico.
Se il carico è distribuito sull’intera giornata e l’autoconsumo è elevato, vale la pena scegliere moduli con maggiore risposta alla luce debole e inverter a bassa soglia di avvio. Nelle aree con tariffe elevate o forti differenze tra le fasce orarie, anche questa energia può essere valorizzata economicamente. Alla fine, ciò che determina la convenienza dell’ottimizzazione è la possibilità di utilizzare efficacemente l’energia prodotta, la copertura dei costi aggiuntivi tramite i benefici incrementali e la capacità del sistema di assorbire e trasformare stabilmente l’energia.
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Riferimenti
Fraunhofer ISE. (2024). Photovoltaics Report. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html
Bundesnetzagentur. (2024). Hinweise zur Registrierung von Solaranlagen im MaStR. Federal Network Agency (BNetzA). https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR/Help
European Commission JRC. (2023). Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS). Joint Research Centre. https://joint-research-centre.ec.europa.eu/pvgis_en
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