Sistemi Connessi in Rete

(Il sistema connesso in rete, invece, in genere non è provvisto di sistemi di accumulo in quanto l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete elettrica; viceversa durante le ore di insolazione scarsa o nulla il carico viene alimentato dalla rete. Un sistema di questo tipo, dal punto di vista della continuità. di servizio, risulta più affidabile di uno stand alone che in caso di guasto non ha possibilità. di alimentazione alternativa. Sistemi ad elevata affidabilità., in questo caso, si possono ottenere integrando il sistema isolato con una fonte tradizionale, ad esempio, diesel (sistema ibrido diesel-elettrico). Il compito di impianti grid connected è quindi quello di immettere in rete la maggior quantità possibile di energia.)

I principali componenti che costituiscono un impianto fotovoltaico connesso in rete sono:
- Moduli fotovoltaici
- Inverter per la connessione in rete
- Dispositivo di interfaccia con la rete elettrica
- Contatore di energia bidirezionale

L'inverter è un componente tra i più importanti nei sistemi collegati in rete perché massimizza la produzione di corrente del dispositivo fotovoltaico ed ottimizza il passaggio di energia tra il modulo fotovoltaico ed il carico. L'inverter è un dispositivo che trasforma l'energia continua prodotta dai moduli (12V, 24V, 48V, ...) in energia alternata (generalmente 220V) per alimentare il carico-utente e/o immetterla nella rete, con la quale lavora in regime di interscambio. Gli inverters per il collegamento alla rete elettrica generalmente sono dotati di un dispositivo elettronico che permette di estrarre la massima potenza, istante per istante, dal generatore fotovoltaico. Tale dispositivo è l'inseguitore del punto di massima potenza (MPPT) ed ha appunto lo scopo di adattare le caratteristiche di produzione del campo fotovoltaico alle esigenze del carico.

L'importanza dell'inverter è legata al fatto che un generatore fotovoltaico fornisce valori di tensione e corrente variabili in funzione dell'irraggiamento e della temperatura, mentre il carico necessita, solitamente, di un valore costante della tensione di alimentazione. Il dispositivo di interfaccia con la rete ha lo scopo di fare in modo che la forma d'onda dell'energia elettrica immessa in rete abbia tutte le caratteristiche richieste dal fornitore locale di energia. Per ultimo, il contatore di energia misura l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico durante il suo periodo di funzionamento.

Sistemi Isolati

(I sistemi isolati proprio per il fatto di non essere collegati alla rete elettrica, sono in genere dotati di sistemi di accumulo dell'energia prodotta. L'accumulo è reso necessario dal fatto che il campo fotovoltaico può fornire energia solo nelle ore diurne, mentre spesso la richiesta maggiore da parte dell'utenza è concentrata nelle ore pomeridiane e notturne. Durante la fase di insolazione è pertanto necessario prevedere un accumulo dell'energia non immediatamente utilizzata, che viene fornita al carico quando quella disponibile e ridotta o addirittura nulla. Una configurazione di questo tipo comporta che il campo fotovoltaico venga dimensionato in modo tale da permettere, durante le ore di insolazione, sia l'alimentazione del carico che la ricarica delle batterie di accumulo.)

I principali componenti che costituiscono un impianto fotovoltaico isolato sono:
- Moduli fotovoltaici
- Regolatore di carica
- Inverter
- Sistema di accumulo

In tale tipologia di impianti, l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici viene immagazzinata in batterie di accumulo. Il carico viene alimentato, attraverso il regolatore di carica, dall'energia accumulata nelle batterie.
Il regolatore di carica serve sostanzialmente a preservare gli accumulatori da un eccesso di carica ad opera del generatore fotovoltaico e da un eccesso di scarica dovuto all'utilizzazione. Entrambe le condizioni sono nocive per la corretta funzionalità e la durata degli accumulatori. Poiché generalmente la potenza richiesta dall'utente non segue l'intensità della radiazione solare (e di conseguenza della produzione elettrica di un impianto fotovoltaico) una parte dell'energia prodotta dal campo fotovoltaico deve essere immagazzinata per poi essere riutilizzata quando necessario dall'utente. E' questo lo scopo del sistema di accumulo. Un sistema di accumulo è costituito da un banco di accumulatori ricaricabili, dimensionato in modo da garantire la sufficiente autonomia di alimentazione del carico elettrico. Le batterie che vengono utilizzate per tale scopo sono accumulatori di tipo stazionario e solo in casi molto particolari è possibile utilizzare batterie tipo per autotrazione.

Le batterie per uso fotovoltaico devono avere i seguenti requisiti:
- Basso valore di autoscarica
- Lunga vita stimata
- Manutenzione quasi nulla
- Elevato numero di cicli di carica-scarica

Per quanto concerne invece l'inverter, il suo scopo nel caso di sistemi isolati è quello di trasformare l'energia elettrica di tipo continuo (CC) prodotta dal campo fotovoltaico in energia alternata (CA) necessaria per lalimentazione diretta degli utilizzatori. In tal caso l'inverter deve essere dimensionato in modo tale da riuscire ad alimentare direttamente il carico che si vuole ad esso collegare. E evidente che comunque l'inverters in questa tipologia impiantistica (impianti isolati) non è un componente indispensabile. Infatti è possibile anche fare in modo di alimentare direttamente in corrente continua a bassa tensione il carico.