Quando convengono i moduli fotovoltaici bifacciali?

I moduli fotovoltaici bifacciali sono considerati una soluzione innovativa per convertire in modo efficiente una maggiore quantità di luce solare in elettricità. Usano non solo la parte anteriore ma anche quella posteriore per generare energia. Ma ha senso anche sul tetto di casa? La fattibilità economica e l’efficienza sono particolarmente discutibili sui tetti spioventi. In questo articolo scoprirai quando vale la pena utilizzarli, come funzionano i moduli bifacciali, a cosa devi prestare attenzione e perché la superficie è fondamentale.

L’essenziale in breve

• Doppia generazione di energia: I moduli bifacciali utilizzano fronte e retro.
• Non ideale per tetti spioventi: Spesso manca la luce riflessa.
• Elevato rendimento su tetti piani e spazi aperti: Lì beneficiano dell’effetto albedo.
• Più costoso dei moduli monofacciali: Costi di acquisizione più elevati a causa della tecnologia più complessa.
• Le superfici riflettenti aumentano l’efficienza: Le superfici chiare come ghiaia o neve sono ideali.

Quando convengono i moduli fotovoltaici bifacciali?

I moduli fotovoltaici bifacciali sono particolarmente utili quando vengono installati su superfici che riflettono ulteriore luce sul retro, ad es. B. in parchi solari, tettoie o tetti piani con superfici chiare.

Come funzionano i moduli fotovoltaici bifacciali

I moduli fotovoltaici bifacciali differiscono dai moduli classici in un aspetto fondamentale: generano elettricità su entrambi i lati. Mentre la parte anteriore assorbe come di consueto la luce solare diretta, la parte posteriore utilizza la luce riflessa o diffusa. Questa proprietà li rende significativamente più efficienti nel giusto ambiente.

I moduli bifacciali sono costruiti quasi esclusivamente come i cosiddetti moduli vetro-vetro. Entrambi i lati sono realizzati in vetro trasparente, con celle solari in silicio mono o policristallino nel mezzo. Un robusto telaio in alluminio o acciaio inossidabile protegge inoltre la struttura dagli influssi ambientali.

La loro resistenza al vento, alla neve, all’umidità e agli sbalzi di temperatura è superiore rispetto ai moduli convenzionali. Ciò li rende particolarmente durevoli. A seconda delle condizioni del luogo, la resa elettrica aumenta fino al 20%, a condizione che la parte posteriore sia adeguatamente illuminata.

Applicazioni: quando sono convenienti i moduli bifacciali?

I moduli fotovoltaici bifacciali sono particolarmente efficienti laddove anche la parte posteriore può assorbire la luce. Ciò è particolarmente vero nel caso di installazioni indipendenti o inclinate. I moduli possono essere montati su tetti piani in modo che la luce venga riflessa dalle coperture del tetto di colore chiaro. Lo stesso vale per posti auto coperti o tetti con pavimenti chiari.

Nei parchi solari i moduli beneficiano anche di terreni aperti e superfici riflettenti come ghiaia o sabbia. Anche i sistemi di facciate verticali nelle aree urbane possono offrire vantaggi: le pareti e le superfici circostanti riflettono ulteriore luce sul retro.

Tuttavia, sono meno utili sui classici tetti a falda. Non c’è riflessione della luce sul retro, quindi la resa aggiuntiva non è significativa.

Perché la superficie sottostante è determinante

Un fattore decisivo per la resa elettrica dei moduli bifacciali è il sottosuolo. Quanto più luminosa e riflettente è la superficie sotto i moduli, tanto più luce raggiunge la parte posteriore. Tecnicamente questo si chiama valore albedo – la misura della riflettività di una superficie.

Ecco una panoramica dei valori di riflessione tipici:

Vantaggi e svantaggi rispetto ai moduli tradizionali

I moduli bifacciali offrono alcuni chiari vantaggi rispetto ai moduli fotovoltaici monofacciali, ma solo in condizioni ottimali. Nella tabella seguente potete vedere una panoramica dei punti più importanti:

Produzione energetica e convenienza economica

La quantità di elettricità generata dai moduli bifacciali dipende in gran parte dalla posizione e dal tipo di installazione. Su superfici riflettenti o con un angolo di inclinazione ottimale possono produrre fino al 20% di energia in più rispetto ai moduli standard. Ciò è particolarmente utile su tetti piani, tettoie per auto o spazi aperti.

Un esempio: una superficie utile del tetto di 40 m² con 20 moduli fotovoltaici può fornire una resa elettrica di circa 9.831 kWh all’anno con l’uso ideale della tecnologia bifacciale. In combinazione con un magazzino si ottiene un potenziale di risparmio mensile di oltre 100 euro. Anche le emissioni di CO₂ vengono ridotte, fino a 4.800 kg all’anno.

Attenzione però: su un tetto spiovente con una distanza ridotta dalla superficie del tetto l’aumento della resa è notevolmente inferiore. In questi casi, un modulo monofacciale può in definitiva essere più economico.

Condizioni ottimali per i moduli fotovoltaici bifacciali

Per la massima resa energetica, i moduli bifacciali richiedono condizioni speciali. L’angolo di installazione è particolarmente cruciale in quanto determina la quantità di luce che raggiunge la parte posteriore. Un angolo compreso tra 15 e 30 gradi è spesso ideale poiché consente di utilizzare sia la radiazione diretta che la riflessione.

La distanza dalla superficie è un’altra chiave: quanto più in alto sono montati i moduli, tanto meglio viene catturata la luce riflessa dal basso. Inoltre il retro non deve essere ombreggiato, ad esempio da vegetazione, muri o strutture tecniche. Anche la scelta del sistema di montaggio gioca un ruolo importante: le strutture aperte consentono una migliore esposizione posteriore rispetto alle strutture piane. Infine, cavi, inverter o dispositivi di accumulo dovrebbero essere adeguatamente dimensionati in modo che il rendimento aggiuntivo possa essere utilizzato in modo efficiente.

Quanto costano i moduli bifacciali e quando si ripagano?

L’acquisto di moduli fotovoltaici bifacciali costa circa il 15-25% in più rispetto al costo dei moduli monofacciali, a seconda del produttore e del design. Inoltre ci sono costi di installazione più elevati perché sono necessari sistemi di assemblaggio speciali e un’attenta pianificazione. Tuttavia, questo sforzo aggiuntivo può valere la pena: con un sottosuolo ideale e un buon allineamento, il vantaggio in termini di rendimento arriva fino al 30%.

Ciò comporta un periodo di ammortamento notevolmente più breve, soprattutto quando i prezzi dell’elettricità sono elevati. È importante effettuare un calcolo preciso del rapporto costi-benefici che tenga conto di tutti i fattori, tra cui il prezzo dei moduli, la tariffa incentivante, la tariffa di autoconsumo e i costi di manutenzione. I programmi di finanziamento governativo come le sovvenzioni KfW o i bonus solari regionali possono rendere l’investimento ancora più semplice. Una consulenza con un’azienda specializzata o uno strumento di simulazione FV aiuterà nel calcolo.

Incentivi e requisiti normativi in breve

Chi desidera installare moduli fotovoltaici bifacciali dovrebbe conoscere anche il quadro giuridico. In Germania valgono le stesse norme dei moduli classici, ad esempio per quanto riguarda la registrazione nella rete, l’EEG 2023 o l’immissione nella rete elettrica. È importante registrarsi nel registro dei dati anagrafici del mercato dell’Agenzia federale delle reti (MaStR). Inoltre, i sistemi con una potenza di uscita superiore a 600 W devono essere installati e approvati da uno specialista.

Ai tetti piani si applicano ulteriori requisiti di legge edilizia, come la statica e il carico del vento. Programmi di finanziamento come il Programma KfW 270 o sovvenzioni regionali possono rendere la tecnologia bifacciale più attraente dal punto di vista economico. Chi installa anche storage beneficia spesso di sussidi combinati. Il percorso per ottenere il finanziamento di solito passa attraverso consulenti energetici o operatori di rete locali, che forniscono anche assistenza con permessi e richieste.

Perché i moduli bifacciali raramente convengono sui tetti inclinati

Il retro dei pannelli solari bifacciali è un vantaggio solo se la luce lo raggiunge. Tuttavia, questo è raramente il caso sui tetti spioventi. I moduli sono posizionati in piano sulle guide di montaggio. La distanza dalla superficie del tetto è ridotta e la luce riflettente viene difficilmente utilizzata.

Inoltre, i materiali del tetto sono spesso scuri e assorbono la luce anziché rifletterla. Il valore dell’albedo per mattoni o bitume è basso, in genere compreso tra 0,1 e 0,2. Ciò significa che il possibile rendimento aggiuntivo rimane ben al di sotto del potenziale.

Inoltre, i costi di acquisto più elevati, l’installazione più complessa e il minore effetto della parte posteriore rendono solitamente antieconomici i moduli bifacciali su tetti a falda. Se utilizzi solo la parte anteriore, puoi anche utilizzare i moduli monofacciali: più economici e più facili da implementare.

Cosa valutare prima dell’installazione

Prima di installare i pannelli solari bifacciali, i proprietari di casa dovrebbero considerare diversi fattori. Oltre alla posizione, giocano un ruolo importante anche l’orientamento del tetto, il materiale del tetto e l’eventuale ombreggiamento. Nei tetti piani la distanza dal suolo è particolarmente importante poiché solo così è possibile sfruttare in modo ottimale la luce riflessa. Tuttavia, se avete un tetto spiovente, tenete presente che le tegole scure difficilmente riflettono.

È necessario verificare anche la capacità portante del tetto, poiché i moduli vetro-vetro sono più pesanti dei moduli standard. Nel calcolo della redditività dovrebbero inoltre essere inclusi i prezzi dell’elettricità e la tariffa di autoconsumo prevista. Si consiglia una consulenza con una società specializzata per evitare un cattivo investimento.

Pulizia e manutenzione dei moduli fotovoltaici bifacciali

Un punto spesso sottovalutato è la pulizia e la manutenzione degli impianti fotovoltaici bifacciali. Poiché entrambi i lati dei moduli generano energia, non solo la parte anteriore ma anche quella posteriore sono importanti per le prestazioni. Polvere, escrementi di uccelli o foglie possono ridurre notevolmente l’efficienza.

Mentre i moduli standard vengono solitamente puliti solo superficialmente, i moduli bifacciali richiedono una cura più approfondita. Per le installazioni vicino al suolo c’è un rischio maggiore che sporco o muschio si depositino sul retro. Le aziende specializzate consigliano pertanto di effettuare ispezioni regolari e di adattare gli intervalli di pulizia alle condizioni del sito. Chi trascura questo rischio rischia che il rendimento aggiuntivo evapori rapidamente.

Lista di controllo: conviene scegliere moduli bifacciali?

Per scoprire se i moduli fotovoltaici bifacciali hanno senso, può essere utile una semplice lista di controllo.

• Primo: si tratta di un’area aperta come un tetto piano, un posto auto coperto o un parco solare?
• Secondo: la superficie è leggera e riflettente o può essere dotata di ghiaia o pellicola?
• Terzo: c’è abbastanza distanza dalla superficie affinché la luce raggiunga la parte posteriore?
• Quarto: i maggiori costi di acquisizione sono coperti da eventuali entrate e sussidi aggiuntivi?
• In quinto luogo, ci sono delle tende che potrebbero bloccare parzialmente la parte posteriore?

Se si risponde positivamente ad almeno quattro di questi punti, i moduli bifacciali rappresentano solitamente un investimento utile.

Conclusione

I moduli fotovoltaici bifacciali offrono possibilità interessanti, ma non ovunque. Sui tetti spioventi difficilmente sviluppano il loro potenziale e di solito non ne valgono la pena. Tuttavia, chiunque lavori su tetti piani, tettoie o spazi aperti con superfici riflettenti trarrà notevoli vantaggi dall’aumento della resa. Se si pianifica in modo sensato, è possibile compensare a lungo termine i maggiori costi di acquisto producendo più elettricità.