THERMOSOLAR porge il benvenuto a tutti i partecipanti. 6 Giugno 2009

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1 THERMOSOLAR porge il benvenuto a tutti i partecipanti 6 Giugno 2009

2 Chi siamo.. Siamo il più grosso gruppo Italiano del settore fotovoltaico, con un fatturato 2008 di oltre 200 Milioni di Euro e ordinativi 2009 per oltre 300 Milioni di Euro.

3 Il ns. gruppo controlla ora le seguenti aziende: KERSELF holding del gruppo HELIOS TECHNOLOGY produttore di celle e moduli fotovoltaici THERMOSOLAR produttore di impianti fotovoltaici DEA produttore di impianti fotovoltaici SAEM installatore di impianti fotovoltaici ECOWARE Produttore di sistemi di inseguimento solare

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5 Quotazione del titolo KERSELF

6 Il nostro obiettivo La qualità per lo sviluppo sostenibile

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14 Energia elettrica da fonte fotovoltaica I Moduli Fotovoltaici convertono l energia solare in energia elettrica quando sono esposti al sole. L energia prodotta è ecologica perché non si immettono in atmosfera elementi inquinanti e l energia necessaria a produrre un pannello è molto inferiore a quella prodotta da un pannello nella sua vita operativa.

15 Energia elettrica da fonte fotovoltaica I Pannelli Fotovoltaici forniscono energia in funzione della radiazione solare incidente sulla loro superficie, La potenza dichiarata è la potenza di picco ottenuta con una insolazione standard, stabilita per convenzione, in 1000W/mq. ed una temperatura del pannello di 25 C La produzione energetica di un impianto varia quindi in funzione della irradiazione mensile dovuta alla ubicazione geografica, alla stagionalità ed inoltre alla inclinazione del pannello.

16 Lo spettro solare

17 Effetto fotovoltaico 1. La radiazione solare (fotoni di diversa energia) investe una cella fotovoltaica 2. La parte di radiazione assorbita cede energia agli elettroni della cella (di materiale semiconduttore, generalmente silicio) 3. Gli elettroni sono liberi di lasciare la loro posizione e si rendono disponibili per la conduzione 4. Le posizioni lasciate libere (lacune) costituiscono una corrente di cariche positive opposta a quella di cariche negative costituita dagli elettroni

18 Il silicio: IV periodo nel sistema periodico L'atomo ha 14 elettroni 4 elettroni di valenza esterni legame cristallino a grata Solido cristallino a grata: formato da 5 unità di base: l'atomo centrale + 4 atomi con cui ripartisce gli elettroni di valenza

19 Reticolo cristallino del silicio

20 Aspetti fisici dell effetto fotovoltaico 1. Viene realizzata una giunzione p-n nel silicio per renderlo conduttore; 2. La giunzione provoca la presenza di un forte campo elettrico locale (effetto Volta); 3. I fotoni incidenti la giunzione creano coppie elettrone-lacuna; 4. Un adeguata energia dei fotoni porta gli elettroni nella banda di conduzione e la presenza del campo elettrico della giunzione impedisce la loro ricombinazione.

21 Processo produttivo del pannello cristallino

22 Bilancio energetico di una cella fotovoltaica

23 Efficienza di conversione di una cella Energia incidente 24 % Fotoni con energia sotto soglia (Hn > Eg) 1 % 32 % Eccesso di energia dei fotoni (Hn - Eg) Riflessione 7 % Derivazione della corrente nella giunzione (Vm*Im/Voc*Isc) 16 % 1 % 5 % 14 % Conversione di Eg in energia elettrica (Voc < Eg/q) Ricombinazione Perdite resistive Energia utile

24 Superficie texturizzata di una cella 4% LUCE INCIDENTE RIFLESSA RIFLESSA SUP. SUP. ORIGINARIA ASSORBITA ASSORBITA

25 Superficie texturizzata di una cella Film

26 Tecnologie disponibili Silicio monocristallino Silicio policristallino Film sottile

27 Struttura di un modulo fotovoltaico

28 Pannello in silicio policristallino

29 Pannello in silicio monocristallino

30 Efficienza di una cella Un primo parametro per determinare la bontà di una cella fotovoltaica è l EFFICIENZA DI CONVERSIONE: Eff. % = (Potenza cella / area cella) / W 1000W 1 mq 100% 260 cmq 14,61% 3,8W

31 Standard test conditions Le caratteristiche elettriche di un modulo fotovoltaico si intendono misurate alle Standard Test Conditions, STC, (norme CEI EN 904/1-2-3), ovvero: 1. Radiazione solare incidente = 1000W/mq; 2. Temperatura del modulo = 25 C; 3. Massa d aria (Air Mass) AM = 1,5.

32 Air Mass Per quantificare l assorbimento della radiazione solare nel passaggio attraverso l atmosfera, si utilizza una grandezza nota come massa d aria (AM, Air Mass), che misura il rapporto tra il percorso effettivo dei raggi solari ed il percorso più breve possibile, cioè quello con il sole allo zenit. Ad ogni valore di AM corrisponde uno spettro solare differente. Per convenzione lo spettro AM0 si riferisce alla radiazione extra-atmosferica (1353W/m 2 ). Lo spettro AM1 indica invece sole allo zenit, mentre ad ogni altra posizione del sole nel cielo, corrisponde un valore di AM calcolabile mediante la formula approssimata: AM = 1/sen h Dove h è l angolo tra la posizione del sole e quella dell orizzonte locale.

33 Struttura del modulo fotovoltaico

34 Efficienze di conversione Tipo Silicio Monocristallino Silicio Policristallino Efficienza tipica del modulo [%] Massima effcienza di un modulo Registrata [%] Massima efficienza di laboratorio [%] ,7 24, ,3 19,8 Silicio Amorfo ,7 Tellurio di Cadmio CdInGaSe 2 (CIGS) - 10,5 16,0-12,1 18,2

35 Schema funzionale di una cella - + I V

36 Circuito equivalente di una cella: Isc

37 Circuito equivalente di una cella: Voc

38 Circuito equivalente di una cella: Vmp Imp

39 Curva I/V di una cella 1. Le caratteristiche elettriche di una cella fotovoltaica vengono riassunte dalla curva di potenza V-I; 2. I valori si intendono calcolati alle Condizioni Standard; 3. Corrente e tensione prodotte dipendono dall intensità della radiazione luminosa incidente ( V, 3-9A); 4. La temperatura della cella aumenta l agitazione termica e quindi decrementa l efficienza di conversione della cella.

40 Circuito equivalente di un modulo FV

41 Diodi di by-pass

42 Guasto su di una cella

43 Curva I/V di un modulo FV 1. E in generale realizzato con una stringa di almeno 36 celle in serie; 2. La curva di potenza evidenzia una maggiore tensione ma correnti invariate, rispetto alla corrente della singola cella; 3. L influenza di intensità della radiazione incidente e della temperatura sulla curva sono analoghe a quelle della cella;

44 Effetto della temperatura su un modulo FV

45 Effetto dell irraggiamento su un modulo FV

46 Tipi di radiazione solare ATMOSPHERIC SCATTERING ABSORBED DIRECT DIFFUSE REFLECTED GROUND REFLECTED

47 Variazioni del percorso solare

48 Effetto dell irraggiamento su un modulo FV

49 Percorso della sfera solare

50 Radiazione solare al suolo

51 Calcolo delle ore di sole equivalenti heq heq è l intervallo di tempo t1-t2 che delimita un rettangolo di ampiezza 1000w/m avente area pari a quella della gaussiana tracciata dalla radiazione globale del giorno nel luogo in questione

52 Energia prodotta da un modulo L energia prodotta da un modulo in un giorno è pari al prodotto della potenza di picco da esso erogata alle condizioni STC per le ore di sole equivalenti della località considerata: Emod = Wp * heq = Wh/giorno Esempio: Wp=150W, heq=2,5 Emod = 150*2,5= 375Wh/giorno

53 Ore equivalenti sul territorio italiano

54 Esempio di mappa isoradiativa La mappa mostra i valori di insolazione nelle varie zone d Italia che determinano la resa energetica degli impianti.

55 Coefficienti di produzione di energia La tabella mostra i coefficienti di produzione energetica in funzione di diversi orientamenti ed inclinazioni

56 Applicazioni del fotovoltaico PRODUZIONE DI CELLE IN SILICIO MONOCRISTALLINO, MODULI FOTOVOLTAICI E ACCESSORI IMPIANTI STAND ALONE LAMPIONE SOLARE OFFSHORE & TELECOMUNICAZIONI SOLAR HOME SYSTEMS STAZIONI DI POMPAGGIO SOLARE IMPIANTI CONNESSI A RETE CAMPER & NAUTICA TRASFERIMENTO DI TECNOLOGIA

57 Impianto ad isola

65 Impianto di pompaggio

68 Impianto grid-connected

70 Impianto grid-connected Guida per le connessioni alla rete elettrica di ENEL distribuzione. zione/produttori/domanda_connessione/

72 Impianto grid-connected Impianto Grid-Connected da 3 kw

73 Inverter per impianti grid-connected

74 Inseguitore di massima potenza

75 Curva di efficienza di un inverter

76 Impianto grid-connected Impianto Grid-Connected trifase multi-inverter

77 Impianto grid-connected Impianto Grid-Connected trifase mono-inverter

78 Interfaccia di rete DV604

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80 Telaio SOLARLOCK Parziale integrazione

89 Telaio CONTACT SOLAR

90 Telaio CONTACT SOLAR

91 Software per calcolo telai

95 Produzione di energia Ad esempio un impianto fotovoltaico da 1kW che occupa circa 8-9 mq, può produrre in un anno: 1100 kwh nel Nord Italia 1300 kwh nel Centro Italia 1500 kwh nel Sud Italia

96 Costi di realizzazione di impianti fotovoltaici Realizzare un impianto fotovoltaico, ha un costo iniziale di circa per ogni kw, variabile quindi in funzione della potenza dell impianto e della difficoltà di installazione. Questo investimento iniziale ha frenato fino a ieri il successo di questa importante risorsa energetica.

97 Suddivisione dei costi di un impianto FV inverter (1 /W) 13% ingegneria (0.5 /W) 7% cavi e accessori (0.5 /W) 7% moduli fotovoltaici (3.5 /W) 46% strutture di supporto (0.5 /W) 7% Installazione (1.5 /W) 20%

98 Il CONTOENERGIA Oggi però sono disponibili importanti supporti finanziari che hanno completamente rivoluzionato i parametri circa la validità di investire nelle energie rinnovabili e nel solare fotovoltaico in particolare. Il Decreto del febbraio 2007, meglio noto come CONTOENERGIA ha rappresentato una rivoluzione rimuovendo tutti i limiti e le pastoie burocratiche che avevano limitato lo sviluppo del fotovoltaico in Italia.

99 Il nuovo decreto Principali novità Non occorre più presentare una domanda preliminare per accedere ai benefici del Conto Energia. L'incentivo in conto energia viene richiesto quando l impianto è già allacciato alla rete. In questo modo si evita il formarsi di bolle speculative composte da migliaia di domande per impianti che poi non verranno realizzati, come è accaduto nel recente passato.

100 Il nuovo decreto Principali novità L obiettivo nazionale della potenza da installare è stato elevato a 3000 MW entro il E stato previsto un traguardo intermedio a 1200MW al E stato previsto un traguardo intermedio a 1200MW al raggiungimento del quale avranno ancora diritto alla tariffa incentivante tutti gli impianti che entreranno in esercizio nei successivi 14 mesi (24 mesi per i soggetti pubblici).

101 Le tariffe incentivanti 2009

102 Le tariffe a confronto: Italia ed Europa

103 Il nuovo decreto Principali novità E previsto un incentivo maggiore per coloro che utilizzeranno soluzioni architettonicamente integrate (sostituzione della copertura o delle vetrate, pareti frangisole, pensiline auto, ecc.)

104 Il nuovo decreto Aumento delle tariffe incentivanti per impianti non integrati, ricadenti nelle righe B e C (maggiori di 3 kw), il cui SR acquisisce per l impianto fotovoltaico - il titolo di autoproduttore ai sensi del Dlgs n.79/1999 (utilizza più del 70 % della produzione); per impianti il cui SR è una scuola pubblica o paritaria o una struttura sanitaria pubblica;

105 Il nuovo decreto Principali novità per impianti integrati in superfici esterne di involucri di edifici, fabbricati, strutture edilizie di destinazione agricola, in sostituzione di coperture in eternit o comunque contenenti amianto; per impianti il cui SR è un Comune con popolazione inferiore a abitanti. I suddetti incrementi non sono tra loro cumulabili