Come calcolare la potenza di un pannello solare?

Più che un semplice indicatore su un'etichetta, la potenza del pannello solare è un fattore decisivo per determinare la redditività del vostro progetto fotovoltaico, sia che si tratti di autoconsumo totale, di rivendita totale o di autoconsumo + rivendita.

In questa guida pratica, esamineremo i tre diversi "wattaggi" dei pannelli solari, i criteri per scegliere il wattaggio giusto per dimensionare il vostro impianto, i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli e concluderemo con una FAQ. Siamo partiti! 

Capire le tre potenze dei pannelli solari

Esistono tre livelli di potenza principali per i pannelli solari: potenza massima, potenza reale e potenza variabile (a seconda del tempo). Vediamo più da vicino. 

#1 Qual è la potenza massima di un pannello solare?

Espressa in watt di picco (Wp) o kilowatt di picco (kWp), la potenza massima di un pannello solare è la potenza elettrica prodotta dal pannello in condizioni ottimali di luce solare e temperatura. Conosciuta anche come potenza di picco, viene determinata dai produttori durante i test effettuati in condizioni standardizzate su una base di 1 m² (irraggiamento solare di 1.000 W/m², temperatura di 25°C e spettro solare AM 1,5).

Il concetto di potenza massima serve a rendere più facile il confronto tra le prestazioni dei diversi pannelli solari disponibili sul mercato. In generale, i pannelli solari hanno potenze massime che vanno da 250 Wp a oltre 400 Wp, a seconda della tecnologia delle celle utilizzate (monocristalline, policristalline o a film sottile) e delle dimensioni del pannello.

Siamo qui per un'alimentazione teorico. Come si può notare, il vostro impianto fotovoltaico non raggiungerà mai questa potenza massima in condizioni reali. Per una visione più chiara, ecco una tabella riassuntiva della potenza massima stimata dei pannelli solari per metro quadro, a seconda della tecnologia utilizzata nelle celle: 

Tecnologia	Potenza massima (Wp/m²)
Monocristallino	190 – 210
Policristallino	150 – 180
Amorfo (silicio amorfo)	60 – 80
Film sottili (CIGS, CdTe)	100 – 140

Come si può vedere, i pannelli solari monocristallini hanno generalmente la migliore efficienza di conversione, seguiti da quelli policristallini. I pannelli amorfi e quelli a film sottile hanno potenze massime inferiori, ma possono essere più adatti a determinate situazioni, ad esempio quando lo spazio è limitato o per applicazioni integrate negli edifici (BIPV o building-integrated photovoltaics).

#2 La vera potenza di un pannello solare

Come suggerisce il nome, la potenza reale di un pannello solare misura la sua produzione in condizioni di sole e temperatura tipiche della vostra regione. A differenza della potenza massima, che viene misurata in condizioni ideali di laboratorio, la potenza reale riflette le prestazioni che ci si può aspettare dall'impianto ogni giorno.

In Francia, la potenza reale di un pannello solare varia generalmente tra 75 % e 80 % della sua potenza massima. Questa differenza può essere spiegata da una serie di fattori, tra cui l'angolo di incidenza del sole, la temperatura di esercizio dei pannelli, l'ombreggiamento e la qualità della cella fotovoltaica.

#3 La potenza variabile di un pannello solare?

È importante ricordare che l'elettricità prodotta da un pannello solare non è costante. Varia a seconda della stagione e dell'ora del giorno. 

Ad esempio, un pannello produrrà più elettricità in estate che in inverno. Questo fenomeno è noto come potenza variabile e si riferisce all'elettricità prodotta da un pannello solare in funzione delle variazioni di luce solare e temperatura nel corso della giornata e dell'anno.

Per stimare la resa variabile di un pannello solare, si possono utilizzare modelli di simulazione come PVsyst (sviluppato dall'Università di Ginevra) o SAM (System Advisor Model), che tengono conto dell'irradiazione solare, della temperatura, dell'orientamento e dell'inclinazione dei pannelli, nonché delle caratteristiche tecniche dei componenti dell'impianto. 

Facciamo un esempio concreto per illustrare l'uso di un modello di simulazione come PVsyst per stimare la potenza variabile di un pannello solare. Supponiamo che vogliate installare un impianto fotovoltaico da 5 kWp sul tetto della vostra casa nel sud della Francia. Per ottenere una stima accurata della produzione di energia del vostro impianto, dovrete inserire le seguenti informazioni in PVsyst:

1. Posizione Città o regione in cui si trova l'abitazione.
2. Orientamento azimut dei pannelli solari (ad esempio, verso sud = 0 gradi, sud-est = -45 gradi, sud-ovest = +45 gradi).
3. Inclinazione angolo di inclinazione dei pannelli solari rispetto all'orizzontale (ad esempio 30 gradi).
4. Tipo di pannelli Modello e marca dei pannelli solari che si intende installare.
5. Potenza di picco dell'impianto (in questo esempio, 5 kWp).

Una volta inseriti questi dati, PVsyst simula la produzione di energia dell'impianto, tenendo conto dell'irradiazione solare, della temperatura, dell'orientamento e dell'inclinazione dei pannelli, nonché delle caratteristiche tecniche dei componenti. Il software fornisce quindi una stima della potenza effettiva e della produzione energetica annuale, aiutandovi a determinare se l'impianto proposto soddisferà i vostri requisiti energetici e gli obiettivi di redditività.

Qual è la potenza di un pannello solare per 1 m²?

Per calcolare la potenza di un pannello solare per metro quadro, dividere la potenza nominale (o potenza di picco) del pannello solare per la sua superficie. Ecco la formula da utilizzare:

Potenza per m² = Potenza nominale (Wp) / Superficie del pannello (m²)

Ecco come fare passo dopo passo:

1. Trovare la potenza nominale del pannello solare: la potenza nominale, nota anche come potenza di picco, è espressa in watt di picco (Wp) e di solito si trova sulla scheda tecnica del pannello solare o sull'etichetta del prodotto.
2. Trovare la superficie del pannello solare: misurare la lunghezza (L) e la larghezza (W) del pannello solare in metri (m) e moltiplicarle per ottenere la superficie in metri quadrati (m²).

Area del pannello (m²) = Lunghezza (m) × Larghezza (m)

1. Calcolo della potenza al metro quadro: dividere la potenza nominale (Wp) per la superficie del pannello (m²) per ottenere la potenza al metro quadro (Wp/m²).

Potenza per m² = Potenza nominale (Wp) / Superficie del pannello (m²)

Ad esempio, se si dispone di un pannello solare da 300 Wp con una lunghezza di 1,6 m e una larghezza di 1 m, la superficie del pannello sarà di 1,6 m². La potenza per metro quadro sarebbe quindi :

Potenza per m² = 300 Wp / 1,6 m² ≈ 187,5 Wp/m²

Ciò significa che il pannello solare produce circa 187,5 watt di picco per metro quadro.

Come scegliere la potenza dell'impianto fotovoltaico in base al consumo dell'abitazione?

Per dimensionare correttamente il vostro impianto fotovoltaico, dovete basare la sua potenza sul consumo elettrico della vostra casa. Ecco i passi da seguire: 

• Stimare il consumo annuo di elettricità della propria abitazione (in kWh). Potete trovare queste informazioni sulle bollette dell'elettricità o effettuando uno studio energetico della vostra casa;
• Calcolare la produzione annua di energia elettrica necessaria a coprire i consumi (tenendo conto dell'efficienza dell'impianto, che in media è di 80 %). Ad esempio, se il consumo annuo della vostra abitazione è di 5.000 kWh, la produzione annua richiesta sarà di 5.000 kWh / 0,80 = 6.250 kWh;
• Determinare la quantità media di sole nella propria regione (in ore di sole all'anno). Queste informazioni possono essere ottenute dai dati meteo locali o utilizzando strumenti online;
• Calcolare la potenza richiesta dai pannelli solari dividendo la produzione annuale di elettricità richiesta per la quantità media di sole (in kWh/h). Ad esempio, se la produzione annua richiesta è di 6.250 kWh e la quantità media di sole è di 1.500 h, la potenza richiesta sarà di 6.250 kWh / 1.500 h = 4,17 kWp;
• Scegliere pannelli solari con una potenza massima cumulativa pari o superiore alla potenza calcolata richiesta. Nell'esempio precedente, è necessario scegliere pannelli solari con una potenza massima totale di almeno 4,17 kWp, o superiore se si vuole vendere a EDF OA.

Nota: un kilowatt-picco (kWp) produce circa 900-1.400 kWh all'anno. Questa stima vi permetterà di determinare la potenza necessaria per coprire i vostri consumi.

Quali sono le variabili che influenzano l'efficienza di un impianto solare?

Il rendimento di un impianto solare determina direttamente la quantità di energia prodotta e il risparmio sulla bolletta elettrica. È quindi necessario prestarvi particolare attenzione per evitare spiacevoli sorprese.

Per ottenere il massimo dal proprio impianto fotovoltaico, è fondamentale comprendere e ottimizzare i fattori che ne influenzano le prestazioni:

• Orientamento e inclinazione dei pannelli solari Esposizione a sud: in Francia e, più in generale, nei paesi dell'emisfero settentrionale, l'esposizione a sud è il modo migliore per massimizzare l'esposizione al sole. L'angolo ottimale dipende dalla latitudine del luogo;
• Ombreggiatura Ombreggiatura: le ombre proiettate da alberi, edifici o altri ostacoli possono ridurre la produzione di elettricità. È possibile effettuare uno studio sull'ombreggiamento per valutarne l'impatto sulla resa dell'impianto e determinare la migliore configurazione dei pannelli;
• La temperatura Coefficiente di temperatura: l'efficienza dei pannelli solari diminuisce all'aumentare della temperatura. Il coefficiente di temperatura, generalmente espresso come %/°C, indica la variazione della potenza del pannello in funzione della temperatura. È importante scegliere pannelli solari con un basso coefficiente di temperatura per ridurre al minimo le perdite di rendimento dovute al calore;
• La qualità dei componenti Buona qualità: pannelli solari e inverter di buona qualità garantiscono prestazioni migliori e una durata maggiore. Si consiglia di scegliere componenti prodotti da marchi riconosciuti e dotati di varie certificazioni.

FAQ sull'energia dei pannelli solari

FAQ energia dei pannelli solari

Che cos'è "1 kWp"?

1 kWp (kiloWatt-peak, pari a 1.000 Wp) è un'unità di misura della potenza massima (teorica) di un pannello solare in condizioni standardizzate (insolazione di 1.000 W/m², temperatura di 25°C e spettro solare AM 1,5). Si tratta della potenza elettrica prodotta dal pannello quando è esposto alla luce solare ottimale.

Quanta energia produce un pannello fotovoltaico di 1 m²?

La quantità di energia prodotta da un pannello fotovoltaico di 1 m² dipende dalla sua potenza per m² (Wp/m²) e dalla quantità media di sole nella zona in cui è installato. Ad esempio, un pannello da 187,5 Wp/m² con 1.500 ore di sole all'anno produrrebbe: 187,5 Wp/m² * 1.500 h = 281,25 kWh di energia all'anno.

Quanti pannelli solari per una casa di 200 m²?

Il numero di pannelli solari necessari per una casa di 200 m² dipende dal consumo elettrico dell'abitazione e dalla potenza dei pannelli. 

Per determinare il numero di pannelli, è necessario dividere la potenza richiesta dai pannelli solari (calcolata in base al consumo) per la potenza massima di un pannello solare. In generale, una casa di 200 m² può ospitare una dozzina di pannelli solari sul tetto, su una superficie di circa 20 m².

Quanto produce un pannello solare in un anno?

In condizioni ottimali, un pannello solare produce tra 900 e 1400 kWh all'anno.