“Il dimensionamento di un impianto fotovoltaico è un processo complesso in quanto richiede la rilevazione di una serie di fattori di natura climatica, tecnica, economica e architettonica strettamente interrelati tra loro. In passato la presenza dei meccanismi che incentivavano l’energia prodotta dall’impianto portava, in alcuni casi, a considerare il dimensionamento dell’impianto in funzione della superficie disponibile (focus sul m2) o sulla massima potenza disponibile al contatore del Cliente. “
Oggi più che mai il corretto dimensionamento di un impianto fotovoltaico richiede un’attenta analisi dei consumi energetici del Cliente, infatti negli ultimi anni il calcolo dell’autoconsumo è diventato un aspetto sempre più importante per dimensionare correttamente un impianto fotovoltaico. Determinante è stata certamente la chiusura del programma Conto Energia, creato per incentivare in conto esercizio la produzione di elettricità da fonte solare mediante gli impianti fotovoltaici, e dell’applicazione del regime di Scambio sul Posto come unica alternativa per gli impianti fino a 500 kW. La cessione in rete ai Prezzi Medi Zonali per l’energia non consumata, ha poi contribuito a rendere sempre più impellente e fondamentale la rilevazione di tale calcolo.
Per un CORRETTO DIMENSIONAMENTO della quota di energia autoconsumata (ovvero prodotta dall’impianto e consumata dal Cliente) è necessario confrontare le curve di prelievo dalla Rete Elettrica Nazionale (richiedibili ai Distributori Locali anche con storico fino ad intervalli di 15 minuti) con le previsioni di produzione dell’impianto fotovoltaico ricavate utilizzando strumenti qualificati come il PVGIS. Oltre a questi aspetti bisogna tener conto dei dati storici di impianti situati in aree limitrofe al sito di installazione, ed eventualmente corretti da parametri che tengano conto anche degli aspetti meteo storici sempre per l’area geografica di riferimento. È possibile, tuttavia, effettuare un dimensionamento preliminare di un impianto fotovoltaico con una procedura semplificata che consente di ottenere una stima della potenza richiesta per ottimizzare l’autoconsumo anche in assenza di dati dai Distributori Locali.
Vediamo un esempio considerando una struttura alberghiera del SUD Italia che ha una potenza disponibile al contatore di 450 kW, una connessione in Media Tensione (con cabina di proprietà del Cliente) e un contratto per la fornitura di energia elettrica di Tipo MT2. Ipotizziamo che il Cliente abbia a disposizione ampie superfici per l’installazione dell’impianto fotovoltaico per cui non abbiamo vincoli di potenza installabile, assumiamo inoltre in maniera semplificativa un valore di irraggiamento medio della zona di 1.250 kWh/kWp.
Ipotizziamo infine che i consumi energetici mensili del Cliente sulle tre fasce orarie siano distribuiti come segue:
| Consumo Fascia F1 (kWh) | Consumo Fascia F2 (kWh) | Consumo Fascia F3 (kWh) | |
| Maggio | 7.497 | 5.268 | 7.497 |
| Giugno | 14.993 | 10.536 | 14.993 |
| Luglio | 19.991 | 14.048 | 19.991 |
| Agosto | 24.989 | 17.560 | 24.989 |
| Settembre | 7.497 | 5.268 | 7.497 |
| Ottobre | 4.998 | 3.512 | 4.998 |
| Novembre | 4.998 | 3.512 | 4.998 |
| Dicembre | 11.245 | 7.902 | 11.245 |
| Gennaio | 7.497 | 5.268 | 7.497 |
| Febbraio | 6.247 | 4.390 | 6.247 |
| Marzo | 7.497 | 5.268 | 7.497 |
| Aprile | 7.497 | 5.268 | 7.497 |
| TOTALE | 125.373 | 86.904 | 125.406 |
| 37% | 26% | 37% |
Nota:
La Fascia F1 si applica dal Lunedì al Venerdì dalle 8.00 alle 19.00, esclusi i giorni festivi nazionali.
La Fascia F2 si applica dal Lunedì al Venerdì dalle 7.00 alle 8.00 e dalle 19.00 alle 23.00, il sabato dalle 7.00 alle 23.00, esclusi i giorni festivi nazionali.
La Fascia F3 si applica dal Lunedì al Sabato dalle 23.00 alle 7.00 e la domenica e i festivi tutta la giornata
Esempio di ERRATO dimensionamento
- Energia complessivamente consumata dal Cliente: 337.683 kWh.
- Producibilità media annua per area di riferimento: 1.250 kWh/kWp.
- Potenza necessaria = Consumo/Producibilità = 337.683/1.250 = 270 kW c.a.
- Produzione annua impianto = 337.500 kWh.
| Consumo Cliente (kWh) | Produzione Impianto (kWh) | Autoconsumo (kWh) | Cessione in Rete (kWh) | |
| Maggio | 20.262 | 34.538 | 20.262 | 14.276 |
| Giugno | 40.522 | 35.544 | 35.544 | 0 |
| Luglio | 54.030 | 38.059 | 38.059 | 0 |
| Agosto | 67.538 | 37.556 | 37.556 | 0 |
| Settembre | 20.262 | 29.844 | 20.262 | 9.582 |
| Ottobre | 13.508 | 26.658 | 13.508 | 13.150 |
| Novembre | 13.508 | 19.616 | 13.508 | 6.108 |
| Dicembre | 30.392 | 16.934 | 16.934 | 0 |
| Gennaio | 20.262 | 19.281 | 19.281 | 0 |
| Febbraio | 16.884 | 20.622 | 16.884 | 3.738 |
| Marzo | 20.262 | 28.838 | 20.262 | 8.576 |
| Aprile | 20.262 | 30.011 | 20.262 | 9.749 |
| TOTALE | 337.692 | 337.500 | 272.321 | 65.179 |
| 80% | 20% |
- Stima energia autoconsumata: 272.321 kWh/anno pari a c.a. l’80% dell’energia prodotta.
- Stima energia ceduta in rete: 65.179 kWh/anno pari a c.a. il 20% dell’energia prodotta.
Esempio di CORRETTO dimensionamento
Per un CORRETTO DIMENSIONAMENTO dell’impianto occorre innanzitutto determinare la quota di energia consumata durante le ore in cui l’impianto fotovoltaico produce energia. Assumendo convenzionalmente le ore di produzione dell’impianto tra le ore 08:00 e le 19:00 e considerando la ripartizione settimanale delle Fasce Orarie (55 Ore in F1, 41 in F2 e 72 in F3) potremo in prima ipotesi considerare il consumo in fascia fotovoltaica pari al 100% del consumo in Fascia F1, il 27% del consumo in Fascia F2 (il sabato) e l’11% del consumo in Fascia F3 (la domenica).
Sulla base di queste ipotesi otteniamo i seguenti risultati:
- Energia complessivamente consumata dal Cliente: 337.683 kWh.
- Energia consumata dal Cliente nella fascia di produzione dell’impianto: 167.647 kWh.
- Producibilità media annua per area di riferimento: 1.250 kWh/kWp.
- Potenza necessaria = Consumo/Producibilità = 167.647/1.250 = 135 kW c.a.
- Produzione annua impianto = 168.750 kWh.
| Consumo Cliente (kWh) | Consumo Cliente in fascia FV (kWh) | Produzione Impianto (kWh) | Autoconsumo (kWh) | Cessione in Rete (kWh) | |
| Maggio | 20.262 | 10.044 | 17.269 | 10.044 | 7.225 |
| Giugno | 40.522 | 14.584 | 17.772 | 14.584 | 3.188 |
| Luglio | 54.030 | 19.446 | 19.029 | 19.029 | 0 |
| Agosto | 67.538 | 24.307 | 18.778 | 18.778 | 0 |
| Settembre | 20.262 | 7.292 | 14.922 | 7.292 | 7.630 |
| Ottobre | 13.508 | 4.861 | 13.329 | 4.861 | 8.468 |
| Novembre | 13.508 | 4.861 | 9.808 | 4.861 | 4.947 |
| Dicembre | 30.392 | 10.938 | 8.467 | 8.467 | 0 |
| Gennaio | 20.262 | 7.292 | 9.640 | 7.292 | 2.348 |
| Febbraio | 16.884 | 6.077 | 10.311 | 6.077 | 4.234 |
| Marzo | 20.262 | 7.292 | 14.419 | 7.292 | 7.127 |
| Aprile | 20.262 | 7.292 | 15.006 | 7.292 | 7.713 |
| TOTALE | 337.692 | 120.764 | 168.750 | 115.871 | 52.879 |
| 36% | 68% | 32% |
- Stima energia autoconsumata: 115.871 kWh/anno pari a c.a. il 68% dell’energia prodotta.
- Stima energia ceduta in rete: 52.879 kWh/anno pari a c.a. il 32% dell’energia prodotta.
Se si fosse mantenuta una potenza di impianto di 270 kW i valori di autoconsumo sarebbero notevolmente peggiorati, infatti avremmo avuto:
- Stima energia autoconsumata: 120.287 kWh/anno pari a c.a. il 37% dell’energia prodotta.
- Stima energia ceduta in rete: 213.213 kWh/anno pari a c.a. il 63% dell’energia prodotta.