Fotovoltaico in inverno: quanto produce davvero?

Freddo, nuvole, nebbia e giornate più corte: cosa succede realmente alla produzione di un impianto fotovoltaico

Arriva ottobre, le giornate iniziano ad accorciarsi e chi possiede un impianto fotovoltaico nota inevitabilmente qualcosa sull'app di monitoraggio: la produzione comincia a diminuire. Dopo i numeri della primavera e dell'estate, può sembrare quasi che l'impianto abbia improvvisamente perso efficienza. Poi arrivano novembre e dicembre. Il sole rimane più basso sull'orizzonte, aumentano le giornate nuvolose e, soprattutto nelle nostre zone, possono comparire foschia e nebbia.

A quel punto nasce una domanda molto comune:

"Ma il fotovoltaico in inverno produce davvero?"

Sì, un impianto fotovoltaico continua a produrre anche durante l'inverno. Ma produce in condizioni molto diverse rispetto all'estate. Per comprenderne il funzionamento bisogna partire da un concetto importante: un impianto fotovoltaico non viene progettato sulla produzione di una singola giornata o di una singola stagione, ma sul suo comportamento durante tutto l'anno.

Il fotovoltaico funziona anche quando fa freddo

Uno degli equivoci più frequenti è pensare che i pannelli abbiano bisogno del caldo, in realtà è la luce a permettere alle celle fotovoltaiche di generare energia elettrica.

La temperatura elevata non è quindi necessaria per far funzionare un impianto. Anzi, dal punto di vista del comportamento del modulo, temperature più basse possono essere favorevoli all'efficienza rispetto alle giornate estremamente calde.

Per questo motivo una giornata invernale fredda, limpida e soleggiata può offrire condizioni molto interessanti per il funzionamento dei pannelli.

Il problema dell'inverno è un altro.

C'è semplicemente meno energia solare disponibile nell'arco della giornata.

Perché il fotovoltaico produce meno in inverno?

Pensiamo a una giornata di giugno.

Il sole sorge presto, tramonta tardi e per molte ore raggiunge una posizione elevata nel cielo. L'impianto ha quindi una lunga finestra durante la quale può produrre energia.

Ora pensiamo alla stessa abitazione nel mese di dicembre.

Il sole sorge più tardi, tramonta molto prima e rimane più basso sull'orizzonte.

Le ore utili alla produzione diminuiscono e cambia anche l'angolo con cui la radiazione solare raggiunge i moduli.

A questo si aggiungono le condizioni meteorologiche tipiche della stagione: nuvole, pioggia, foschia e, in alcune aree della Pianura Padana, nebbia persistente.

È la combinazione di questi fattori a determinare la riduzione della produzione invernale.

Non il freddo.

E quando il cielo è nuvoloso?

Anche questa è una domanda che riceviamo spesso.

Quando il cielo è coperto, i pannelli non smettono necessariamente di produrre.

Una parte della radiazione solare riesce comunque a raggiungere la superficie terrestre anche in presenza di nuvole. Il fotovoltaico può quindi continuare a generare energia, ma generalmente con potenze inferiori rispetto a una giornata completamente serena.

Quanto inferiori?

Non esiste una percentuale valida per ogni situazione.

Dipende dallo spessore della copertura nuvolosa, dal momento della giornata, dalla stagione, dalla posizione geografica e dalle caratteristiche dell'impianto.

È proprio per questo che non bisogna valutare il rendimento di un fotovoltaico osservando una singola giornata.

La nebbia è una situazione ancora diversa

Per chi vive in Lombardia questo è un argomento particolarmente interessante.

Durante alcuni periodi autunnali e invernali la nebbia può rimanere presente per diverse ore, limitando fortemente l'irraggiamento disponibile.

In queste condizioni è normale osservare produzioni decisamente inferiori.

Non significa che ci sia un problema all'impianto.

Se il giorno successivo il cielo torna limpido, la produzione può aumentare nuovamente in maniera evidente.

È il comportamento naturale di una tecnologia che utilizza una fonte energetica variabile: il sole.

Per questo, quando analizziamo le prestazioni di un impianto, dobbiamo sempre contestualizzare i dati con le condizioni meteorologiche e con il periodo dell'anno.

Non bisogna confrontare dicembre con giugno

Aprire l'app dell'inverter può diventare quasi una piccola abitudine.

Soprattutto nei primi mesi dopo l'installazione.

Si guarda quanto sta producendo l'impianto, quanta energia sta utilizzando la casa, quanto è carica la batteria.

È utile, perché aiuta a capire come utilizziamo l'energia.

Ma può anche generare qualche preoccupazione se i dati vengono interpretati senza considerare la stagionalità.

Confrontare direttamente una giornata di dicembre con una di giugno ha poco significato.

La domanda corretta non è:

"Perché oggi il mio impianto produce molto meno rispetto a luglio?"

Dovrebbe essere:

"La produzione che sto osservando è coerente con questo periodo dell'anno e con le condizioni meteorologiche?"

È una differenza importante.

Un impianto fotovoltaico va valutato sui dodici mesi

Quando progettiamo un impianto utilizziamo stime di produzione che considerano l'andamento dell'irraggiamento durante tutto l'anno.

Sappiamo già che ci saranno mesi molto produttivi e mesi meno produttivi.

L'obiettivo non è ottenere ogni giorno la stessa quantità di energia.

È raggiungere un equilibrio annuale coerente con i consumi dell'abitazione e con gli obiettivi del progetto.

Durante primavera ed estate l'impianto può generare molta più energia rispetto a quella utilizzata istantaneamente dalla casa.

In autunno e inverno il rapporto può invertirsi.

Ed è proprio l'insieme di queste stagioni a raccontare il vero rendimento del fotovoltaico.

Cosa succede alla batteria durante l'inverno?

Chi possiede un sistema di accumulo nota probabilmente ancora più chiaramente il cambio di stagione.

In estate può capitare che la batteria raggiunga il 100% già durante la giornata.

Con l'arrivo dell'autunno può invece caricarsi più lentamente oppure non raggiungere la carica completa.

Anche in questo caso, nella maggior parte delle situazioni, non significa che la batteria abbia perso capacità.

Il motivo è molto più semplice.

C'è meno energia in eccesso da accumulare.

La casa utilizza prima l'energia prodotta dal fotovoltaico e soltanto quella eventualmente disponibile oltre il consumo istantaneo può essere destinata alla batteria.

Se l'impianto sta producendo 2 kW e contemporaneamente l'abitazione ne sta consumando 2, non rimane energia fotovoltaica da immagazzinare.

È un principio semplice che spiega perché il comportamento dell'accumulo può cambiare così tanto tra luglio e dicembre.

L'inverno mette alla prova il dimensionamento

Ed è proprio durante i mesi meno produttivi che si comprendono alcuni aspetti della progettazione.

Un sistema di accumulo molto grande, ad esempio, può essere estremamente facile da riempire durante le lunghe giornate estive ma molto più difficile da sfruttare completamente durante l'inverno.

Allo stesso modo, sovradimensionare enormemente un impianto soltanto per cercare di coprire i consumi dei peggiori giorni di dicembre potrebbe significare avere un'eccedenza molto importante durante il resto dell'anno.

La progettazione deve trovare un equilibrio.

Non deve inseguire la giornata perfetta e nemmeno quella peggiore.

Deve funzionare bene nell'arco dell'anno.

E se utilizzo una pompa di calore?

Qui la situazione diventa ancora più interessante.

Una casa dotata di pompa di calore aumenta il proprio consumo elettrico proprio durante i mesi in cui la produzione fotovoltaica diminuisce.

È un'apparente contraddizione che deve essere considerata già in fase di progettazione.

Fotovoltaico e pompa di calore possono lavorare molto bene insieme, ma questo non significa che durante tutto l'inverno il tetto possa necessariamente fornire tutta l'energia richiesta dal riscaldamento.

Nelle ore in cui il fotovoltaico produce, l'energia può essere utilizzata direttamente dalla pompa di calore.

Quando la produzione non è sufficiente, interviene la rete.

L'obiettivo rimane quello di ridurre il più possibile l'energia acquistata, non quello di promettere un'autosufficienza irrealistica.

Anche le ombre cambiano con le stagioni

C'è poi un altro fenomeno interessante.

In inverno il sole è più basso sull'orizzonte e questo modifica completamente alcune ombre.

Un camino, un albero, un edificio vicino o un altro elemento che durante l'estate crea un'ombra molto limitata potrebbe avere un impatto differente nei mesi invernali.

Per questo una corretta valutazione del tetto non dovrebbe considerare soltanto ciò che accade durante il giorno del sopralluogo.

Bisogna ragionare sull'intero percorso del sole durante l'anno.

È uno degli aspetti che rendono importante una buona progettazione prima ancora di iniziare l'installazione.

Come capire se la produzione invernale è normale

Una produzione più bassa durante l'inverno è quindi perfettamente fisiologica.

Questo, però, non significa che qualsiasi calo debba essere automaticamente considerato normale.

Il monitoraggio permette di osservare l'andamento dell'impianto e individuare eventuali comportamenti anomali.

Se in condizioni simili la produzione cambia improvvisamente rispetto al comportamento abituale, oppure se l'inverter segnala errori o parti dell'impianto smettono di produrre, è opportuno effettuare una verifica.

Ed è proprio qui che l'assistenza post-installazione assume un valore importante.

Un impianto fotovoltaico è progettato per durare decenni. Sapere di poter contare su qualcuno che conosce l'impianto e può intervenire quando serve fa parte del valore complessivo del progetto.

Il consiglio dei tecnici ObiettivoZero

Quando arriva l'inverno, non preoccuparti se nell'app vedi numeri molto diversi rispetto all'estate.

Osserva invece l'andamento nel tempo.

Confronta periodi simili, considera le condizioni meteorologiche e verifica che l'impianto continui a funzionare regolarmente.

E soprattutto ricorda una cosa:

la produzione di dicembre non racconta da sola quanto rende il tuo fotovoltaico.

Il vero risultato si misura sull'intero anno.

Un buon impianto non è quello che produce tanto solo quando c'è tanto sole

Un impianto fotovoltaico deve essere progettato per affrontare stagioni molto diverse.

Estate e inverno rappresentano quasi due estremi dello stesso sistema.

Durante i mesi più luminosi abbiamo molta produzione e dobbiamo cercare di utilizzarla nel modo più intelligente possibile.

Durante quelli meno luminosi dobbiamo accettare che una quota maggiore dell'energia necessaria alla casa possa arrivare dalla rete.

È normale.

Il vero obiettivo è costruire un sistema equilibrato, capace di massimizzare l'autoconsumo e ridurre la dipendenza energetica considerando l'intero anno, non soltanto i mesi migliori.

Vuoi sapere quanto potrebbe produrre il fotovoltaico sul tuo tetto durante tutto l'anno?

Una simulazione corretta non dovrebbe mostrarti soltanto un numero annuale.

Dovrebbe aiutarti a capire come cambia la produzione tra gennaio e dicembre, come si confronta con i tuoi consumi e quale ruolo possono avere eventuali sistemi di accumulo, pompe di calore o altri carichi elettrici.