Questo articolo parte da una prospettiva di ritorno economico per discutere se esista davvero il cosiddetto miglior pannello fotovoltaico e quali siano i limiti di applicazione delle diverse tecnologie fotovoltaiche in condizioni di esercizio reali.
Attraverso l’analisi dei limiti dei parametri, delle differenze di comportamento operativo e dei vincoli di tempo e spazio, emerge che la scelta dei pannelli fotovoltaici non ha una risposta universale: solo in presenza di condizioni specifiche è possibile formulare una valutazione più razionale, sia per un impianto fotovoltaico aziendale sia per altri contesti applicativi.
Indice
- Perché non esiste un pannello fotovoltaico adatto a tutti gli scenari?
- Perché basarsi solo su efficienza o potenza non basta per capire se un modulo conviene davvero?
- In che modo le differenze tra TOPCon, HJT e IBC incidono sulla produzione nel lungo periodo?
- Perché le differenze tecnologiche sembrano minime nel breve termine ma si amplificano nel tempo?
- Quando la superficie del tetto è limitata, perché l’efficienza spaziale conta più dell’efficienza nominale?
- Come scegliere la tecnologia fotovoltaica più adatta in base agli obiettivi di ritorno?
1. Perché non esiste un pannello fotovoltaico valido per tutti gli scenari?
Il ritorno di un sistema fotovoltaico dipende sempre dalle condizioni specifiche del progetto; per questo non esiste un pannello fotovoltaico adatto a tutti gli scenari, né per il fotovoltaico per le aziende né per il settore residenziale.
Un errore frequente nel settore è equiparare il progresso tecnologico e il miglioramento dei parametri a “pannelli migliori”, come se una maggiore efficienza o una potenza nominale più alta rendessero automaticamente una scelta più conveniente. Questo ragionamento è valido solo quando tutte le altre condizioni sono identiche.
Nei progetti reali, fattori come le caratteristiche del tetto, l’ambiente operativo e il ciclo di utilizzo influenzano in modo diretto la produzione di energia e il ritorno economico.
La vera domanda non è quale pannello sia il migliore in assoluto, ma quale soluzione sia più adatta in determinate condizioni, ad esempio in un impianto fotovoltaico per azienda con vincoli strutturali specifici.
2. Perché basarsi solo su efficienza o potenza non basta per capire se un modulo conviene davvero?
Efficienza e potenza sono i parametri più immediati da confrontare nei pannelli fotovoltaici, ma utilizzarli come criterio per stabilire se una soluzione sia “più conveniente” rappresenta di per sé un errore logico.
L’efficienza indica la capacità del modulo di convertire la luce solare in energia elettrica in condizioni di test standard; la potenza, invece, è il valore nominale misurato nelle stesse condizioni.
Nei progetti reali, però, i moduli operano quasi mai in condizioni di test standard. Temperatura, modalità di installazione, configurazione dell’impianto e anni di esercizio modificano continuamente lo stato di funzionamento. Le schede tecniche descrivono un punto di partenza ideale, non il comportamento reale durante l’intero ciclo di vita.
Oggi il mercato offre moduli fotovoltaici con potenze comprese tra 410 W e 800 W, ma questo dato, da solo, non è sufficiente per stabilire quale soluzione sia più conveniente in un progetto concreto, sia nel fotovoltaico aziendale sia in ambito residenziale.
Ciò che l’utente dovrebbe realmente valutare è quanta energia utilizzabile questi parametri riescono a generare in condizioni operative reali e se tale conversione risulta prevedibile nel tempo.
Per questo motivo, efficienza e potenza non sono irrilevanti, ma non dovrebbero essere considerate il criterio principale per stabilire se un modulo sia davvero più conveniente.
3. In che modo le differenze tra TOPCon, HJT e IBC incidono sulla produzione nel lungo periodo?
Le diverse tecnologie fotovoltaiche non determinano direttamente il ritorno di un progetto a livello di singolo parametro, ma influenzano in modo continuo il comportamento operativo dei moduli attraverso le loro differenze strutturali.
Nel funzionamento a lungo termine, anche la struttura di incapsulamento e di generazione influisce sulle prestazioni. Differenze come quelle tra moduli vetro-vetro, moduli bifacciali o moduli vetro-vetro bifacciali si riflettono soprattutto nella stabilità operativa e nel ruolo costante delle condizioni posteriori nel corso degli anni.
- Moduli vetro-vetro: la maggiore stabilità strutturale influisce sulla coerenza di funzionamento in presenza di variazioni di temperatura e stress ambientali;
- Moduli bifacciali: la disponibilità di irraggiamento sul lato posteriore incide sulla continuità dell’energia aggiuntiva in diversi scenari;
- Moduli vetro-vetro bifacciali: la combinazione tra struttura e produzione posteriore rende le prestazioni più dipendenti dalle condizioni ambientali di lungo periodo.
Con il passare del tempo, queste differenze si riflettono progressivamente sia sulle prestazioni di produzione sia sulla struttura del ritorno.
La tecnologia TOPCon si basa su una struttura a ossido tunnel con passivazione, ottimizzando il percorso del silicio cristallino tradizionale. Il suo punto chiave è il miglioramento della stabilità nella raccolta dei portatori di carica, consentendo al modulo di mantenere un comportamento di output più prevedibile anche in condizioni di alta temperatura o bassa luminosità.
Nel funzionamento a lungo termine, la stabilità dei moduli TOPCon tende a essere amplificata a livello di sistema: configurazioni di stringa standardizzate e un comportamento operativo uniforme aiutano a contenere le perdite di sistema e a ridurre i costi BOS. Le differenze di ritorno derivano quindi più dalla gestione dell’efficienza complessiva nel corso degli anni che dai valori iniziali di targa.
Quando la scala del progetto è maggiore, l’ambiente operativo è caldo o le condizioni di irraggiamento sono variabili, queste caratteristiche strutturali si traducono più facilmente in ritorni stabili e calcolabili nel lungo periodo.
La tecnologia HJT utilizza una struttura a eterogiunzione per ridurre il percorso della corrente e diminuire la sensibilità alle variazioni di temperatura. I moduli HJT vetro-vetro bifacciali sono inoltre in grado di sfruttare in modo continuo la luce riflessa e la radiazione diffusa sul lato posteriore.
Il valore di questa struttura emerge attraverso l’accumulo di energia aggiuntiva nel lungo periodo. Quando il sistema dispone di condizioni di irraggiamento posteriore stabili, il guadagno bifacciale tende ad amplificarsi nel tempo. Le differenze di ritorno risultanti si manifestano quindi soprattutto nella produzione totale dopo molti anni di esercizio, più che nelle prestazioni iniziali.
La tecnologia IBC adotta un design a contatti posteriori che elimina l’ombreggiamento delle griglie frontali, migliorando strutturalmente la capacità di captazione della luce per unità di superficie e riducendo le perdite dovute a ombreggiamenti locali o riflessioni.
Nel funzionamento a lungo termine, il ritorno dei moduli IBC è strettamente legato all’efficienza di utilizzo dello spazio.
Quando la superficie installabile rappresenta il principale vincolo, il ritorno dipende dalla quantità di energia utilizzabile che ogni metro quadrato è in grado di generare sull’intero ciclo di vita. Per questo motivo, il vantaggio strutturale dell’IBC emerge soprattutto in scenari con spazio limitato o condizioni di ombreggiamento complesse.
4. Perché le differenze tecnologiche risultano poco evidenti nel breve periodo ma si amplificano nel lungo termine?
Nella fase iniziale di messa in esercizio di un sistema fotovoltaico, le prestazioni di produzione delle diverse tecnologie tendono spesso a essere molto simili.
Tuttavia, il ritorno di un progetto fotovoltaico non è determinato dai dati iniziali, bensì dalle variazioni continue e dalle condizioni ambientali che si manifestano nel corso del funzionamento a lungo termine, e che alla fine si riflettono nella stabilità della produzione e nella struttura del ritorno economico.
4.1 Perché i dati iniziali risultano spesso molto simili
Nel funzionamento reale, i sistemi fotovoltaici nelle fasi iniziali si trovano generalmente in uno stato relativamente ideale. I moduli sono più puliti, gli interventi di manutenzione sono limitati e la configurazione non è ancora stata influenzata dall’uso prolungato. Gli effetti dell’invecchiamento dei materiali, delle variazioni delle caratteristiche elettriche e delle sollecitazioni ambientali non si sono ancora manifestati in modo evidente.
Allo stesso tempo, i dati di esercizio iniziali sono limitati dal periodo di osservazione, spesso concentrato nei primi mesi o nel primo uno-due anni dall’entrata in funzione, rendendo difficile individuare differenze significative.
Con l’aumentare degli anni di esercizio, solo gli effetti che si accumulano nel tempo iniziano a modificare gradualmente la struttura del ritorno tra le diverse tecnologie.
4.2 Quali meccanismi si accumulano durante il funzionamento a lungo termine
Le variazioni di temperatura, le fluttuazioni di carico e le condizioni ambientali esterne si sovrappongono in modo ciclico, producendo effetti cumulativi sul funzionamento dei moduli e dell’intero sistema.
I cicli termici rappresentano uno dei fattori più comuni. Le ripetute variazioni di temperatura tra giorno e notte o tra le stagioni sottopongono i moduli a sollecitazioni continue dovute all’espansione e alla contrazione termica. Nel lungo periodo, questi processi influenzano progressivamente le connessioni elettriche, le strutture di incapsulamento e la stabilità complessiva, incidendo infine sull’output reale del sistema.
Anche le condizioni ambientali agiscono in modo continuativo sulle prestazioni. Variazioni di temperatura e umidità, fluttuazioni dell’irraggiamento, inquinanti presenti nell’aria o ombreggiamenti locali possono, attraverso un’azione costante, modificare i limiti operativi dei moduli.
È proprio l’accumulo graduale di questi processi ricorrenti che fa sì che le differenze tecnologiche emergano soprattutto nei risultati di lungo periodo, piuttosto che nei confronti basati su dati di breve durata.
4.3 Quali differenze emergono solo dopo molti anni di esercizio
Con il progressivo aumento degli anni di funzionamento, le differenze inizialmente compresse iniziano a manifestarsi nell’ampiezza delle oscillazioni operative e nel grado di prevedibilità della produzione. Alcuni sistemi riescono a mantenere un andamento di output relativamente stabile, mentre altri mostrano nel tempo variazioni più marcate.
Parallelamente, il funzionamento prolungato amplifica la relazione tra esigenze di manutenzione e prestazioni, rendendo più evidente l’impatto delle differenze di stabilità sui risultati di produzione effettivi. È proprio nella dimensione temporale che le curve di ritorno delle diverse tecnologie iniziano a divergere, e i risultati di lungo periodo diventano il principale criterio per distinguere le differenze nella struttura del ritorno.
5. Quando la superficie del tetto è limitata, perché l’efficienza spaziale conta più dell’efficienza nominale?
Nei contesti in cui la superficie del tetto è limitata, il fattore determinante per il ritorno non è il singolo parametro del pannello fotovoltaico, ma il livello di output reale che il sistema riesce a ottenere, nel tempo, a partire da un’area finita grazie all’efficienza spaziale.
Nei tetti residenziali europei e nei progetti di fotovoltaico per aziende di piccola e media scala, l’area disponibile è spesso il primo vincolo a essere definito. La struttura del tetto, le distanze di sicurezza antincendio e i corridoi di manutenzione fissano un limite chiaro alla capacità installabile.
Proprio per questo, alcune differenze strutturali risultano amplificate quando l’area è limitata. Queste non sempre emergono come un vantaggio evidente nelle schede tecniche, ma possono tradursi in una migliore utilizzazione della luce incidente, in minori perdite per ombreggiamento o riflessione e in una maggiore concentrazione dell’output a lungo termine per unità di superficie.
Il vincolo di area non modifica le differenze di base tra le tecnologie, ma cambia il modo in cui tali differenze vengono amplificate.
In questo scenario, il punto di valutazione non è più il valore nominale dei parametri, bensì quale struttura abbia maggiori probabilità di trasformare in modo stabile il potenziale di produzione in energia utilizzabile nel lungo periodo, all’interno di uno spazio limitato.
Con il vincolo di superficie, il processo di scelta si traduce spesso in un bilanciamento tra diverse caratteristiche strutturali:
- Moduli vetro-vetro: più adatti a scenari con forti escursioni termiche, elevata umidità o requisiti chiari di stabilità strutturale a lungo termine; non sono necessariamente indispensabili in ambienti operativi miti o in progetti con orizzonte di ritorno più breve.
- Moduli bifacciali: l’energia aggiuntiva assume rilevanza nel calcolo del ritorno solo quando le condizioni di irraggiamento posteriore sono reali e sostenibili nel tempo.
- Moduli vetro-vetro bifacciali: combinano stabilità strutturale e produzione posteriore; il loro valore emerge soprattutto nei progetti con aspettative definite sulle condizioni ambientali di lungo periodo.
- Quando il progetto privilegia il controllo dell’investimento iniziale o il rapporto costo-benefici complessivo, la scelta di configurazioni strutturali più complesse deve essere valutata in funzione degli obiettivi di ritorno.
Queste valutazioni non indicano una soluzione obbligata, ma aiutano a chiarire quali caratteristiche strutturali abbiano maggiori probabilità di tradursi in energia utilizzabile nel lungo periodo, all’interno di uno spazio limitato.
6. Come scegliere la tecnologia fotovoltaica più adatta in base agli obiettivi di ritorno?
La scelta della tecnologia fotovoltaica dovrebbe partire dai vincoli del tetto e dagli obiettivi di ritorno.
Nel progetto concreto, ciò che incide realmente sul risultato è il comportamento operativo che queste tecnologie assumono in condizioni definite.
I vincoli non modificabili vengono di norma stabiliti già nelle fasi iniziali e includono la superficie del tetto, la tipologia strutturale, l’orientamento e l’inclinazione, oltre alle condizioni di connessione alla rete, ai requisiti antincendio e all’accessibilità per la manutenzione.
Gli obiettivi di ritorno spostano ulteriormente il focus della valutazione: nei progetti orientati all’autoconsumo, è centrale il grado di corrispondenza tra produzione e profilo di carico; nei sistemi a vocazione d’investimento, assumono maggiore importanza la stabilità nel lungo periodo e la prevedibilità del ritorno, tipiche di un impianto fotovoltaico per azienda.
Solo dopo aver chiarito vincoli e obiettivi, le differenze tecnologiche entrano realmente nel processo decisionale.
Alcune dipendono dalla scala del progetto e dalla configurazione del sistema, altre emergono più facilmente in spazi limitati o in ambienti complessi;alcuni vantaggi sono visibili nelle prestazioni iniziali, altri diventano evidenti solo attraverso anni di esercizio.
Un processo di scelta razionale consiste quindi nel valutare, in condizioni specifiche, quali caratteristiche operative abbiano maggiori probabilità di allinearsi in modo positivo con gli obiettivi del progetto.
In un sistema fotovoltaico non esiste un “miglior modulo” valido per tutti gli scenari.
Maysun Solar fornisce soluzioni di pannelli fotovoltaici per il mercato europeo, concentrandosi nella progettazione e nella fornitura sulla stabilità strutturale e sul controllo dei rischi in condizioni di esercizio a lungo termine, al fine di migliorare la prevedibilità delle prestazioni nel tempo. La gamma copre le principali tecnologie, tra cui TOPCon, HJT e IBC, e include configurazioni vetro-vetro, bifacciali e vetro-vetro bifacciali.
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