Per impianti fotovoltaici l’ENEL da la seguente definizione:
“Il sistema fotovoltaico è un insieme di componenti meccanici , elettrici ed elettronici che concorrono a captare e trasformare l’energia solare disponibile,rendendola utilizzabile dall’utenza sotto forma di energia elettrica”.
La potenza di tale impianto è determinata dalla somma delle Potenze (in condizioni standard,STC per 1000 W/m² di radiazione solare a 25°C), degli stessi moduli fotovoltaici che lo compongono e solitamente espressa in Kilowatt picco [kWp].
L’energia prodotta dal generatore fotovoltaico viene dunque utilizzata dall’utenza mediante un apposito sistema di conversione e/o regolazione elettronico che ne soddisfa appunto gli scopi. Nel caso in cui le utenze richiedano tensione e corrente continua è necessario interporre tra moduli fotovoltaici e il carico degli opportuni regolatori di tensione che ne stabilizzino i valori .
Quando invece, occorre disporre di energia elettrica alternata monofase o trifase è obbligatorio inserire,analogamente al caso precedente, dei convertitori statici o inverter adeguati.
A seconda poi della destinazione dell’impianto fotovoltaico si distinguono due categorie:isolati dalla rete (stand-alone o off-grid) e collegati alla rete elettrica (on-grid o grid connected).
Della prima categoria fanno parte tutte quelle tipologie di piccola e media taglia , molto spesso, si arriva ad un massimo di qualche decina di kW, non connesse ell’ente distributrice di energia elettrica, come: zone a notevole rilevanza naturale,rifugi alpini,ripetitori antenne,imbarcazioni e piccole stazioni di pompaggio.
Gli impianti off-grid fanno uso ,essendo isolati dalla rete, di batterie di accumulatori , in grado di compensare l’aleatorietà della fonte solare.
La seconda categoria, è quella attualmente più diffusa, e comprende impianti di tutte le dimensioni , andando da qualche kW sino a decina di MW, come quella appena costruita nel Sud-Est del Portogallo da ben 11’000 kW,attualmente, la più potente del Mondo.
Gli impianti on-grid , oltre ad essere collegati all’ente distributore e ad avere una sezione di conversione cc/ac dell’energia elettrica prossima ai pannelli solari, necessitano di specifici dispositivi di interfaccia ,misura e protezione per la connessione alla rete prevalente.
Nella pratica impiantistica usualmente si parla di campo fotovoltaico ,quando un insieme di più moduli connessi in serie,così a formare una stringa,al fine di raggiungere la tensione nominale, vengono poi collegati ad altre stringhe in parallelo, per raggiungere la potenza desiderata.
Questa configurazione viene detta multi-stringa, non sono escluse però tutte le altre tipologie di configurazioni come: l’utilizzo delle singole stringhe con più inverter, la connessione di più campi a più inverter o il collegamento di campi fotovoltaici ad un inverter centrale.
La maggioranza dei moduli in commercio è equipaggiata con un diodo by-pass che ne permette la salvaguardia, durante la connessione in serie delle stringhe. La cella infatti, in caso di un possibile oscuramento ,si trova ad essere polarizzata inversamente con una tensione uguale o molto vicina alla tensione a vuoto delle altre celle, ed esposta al pericolo di entrare in conduzione inversa, (fenomeno Hot Spot), con conseguente rottura della stessa per sovratemperatura.
Quando infine le stringhe sono messe in parallelo con altre, è buona norma tecnica inserire un diodo di blocco con fusibile serie per impedire pericolosi ricircoli di corrente dovuti a possibili squilibri di tensione del campo fotovoltaico e dei sistemi a valle.
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