Durata di un impianto fotovoltaico: quanti anni dura?

I sistemi fotovoltaici sono considerati durevoli e affidabili. Mentre i produttori offrono solitamente garanzie da 20 a 25 anni, molti moduli continuano a funzionare in modo efficiente anche dopo 35 o 40 anni. Fattori come la qualità dei materiali, gli influssi ambientali e la manutenzione sono cruciali. In questa guida scoprirai quanto durano effettivamente i singoli componenti, perché i moduli solari si degradano nel tempo e quali misure possono prolungare significativamente la durata del tuo sistema.

Durata di un impianto fotovoltaico: i dati essenziali

• I moduli solari di solito hanno una durata di 30-40 anni.
• La potenza diminuisce in media di 0,15-0,5 all’anno Percentuale.
• Gli inverter durano solo dai 10 ai 15 anni e di solito devono essere sostituiti.
• Cavi, sistemi di montaggio e stoccaggio hanno durate di conservazione diverse.
• Una manutenzione regolare e componenti di alta qualità prolungano la durata.

Quanto dura un impianto fotovoltaico?

Un impianto fotovoltaico ha una vita media dai 30 ai 35, spesso anche fino a 40 anni. Solo i componenti come l’inverter devono essere sostituiti prima.

Garanzie del produttore e prestazioni reali dell’impianto

I produttori di impianti fotovoltaici distinguono tra garanzie di prodotto e garanzie di prestazione. La garanzia del prodotto copre difetti o difetti materiali e solitamente dura da 5 a 10 anni. La garanzia di prestazione, invece, garantisce per decenni una determinata percentuale della prestazione nominale. Tipicamente, il 90% dopo 10 anni e l’80% dopo 20-25 anni. Ma in pratica, molti moduli continuano a fornire elettricità in modo affidabile anche dopo che è trascorso questo tempo.

Anche se la produzione diminuisce, spesso è sufficiente per l’autoconsumo o l’immissione in rete. Gli studi dimostrano che gli investimenti reali spesso rendono meglio di quanto suggeriscano i valori garantiti. Ciò significa che i moduli solari possono ancora fornire rendimenti significativi anche dopo 35 o 40 anni. Ciò è economicamente interessante per gli operatori perché l’investimento si è ripagato da tempo.

Degrado: cause e processi

Il naturale processo di invecchiamento dei moduli solari è chiamato degrado. Descrive la progressiva perdita di prestazioni nel corso degli anni. Le cause principali sono gli sbalzi di temperatura, l’umidità, i raggi UV e gli hotspot. Le elevate differenze di temperatura possono indebolire i giunti di saldatura. L’umidità può portare alla delaminazione e favorire la corrosione. I raggi UV fanno ingiallire la plastica, il che significa che meno luce entra nel modulo. Gli hotspot si formano quando le singole celle sono in ombra e si surriscaldano.

Questi processi comportano un calo annuo delle prestazioni compreso tra lo 0,15 e lo 0,5%. Mentre i moduli premium perdono in media solo lo 0,2% all’anno, i modelli più vecchi perdono fino allo 0,8%. A lungo termine, ciò significa una perdita di prestazione del 10-20% dopo 30 anni, che nella pratica è spesso significativamente migliore del previsto.

Tipi di degrado dei moduli fotovoltaici

Esistono tre tipi principali di degrado: il degrado legato all’età descrive l’usura a lungo termine e di solito è inferiore allo 0,5% all’anno. La degradazione indotta dalla luce (LID) si verifica immediatamente dopo l’avvio. Nei moduli amorfi a film sottile l’efficienza può diminuire fino al 25% nelle prime 1.000 ore di funzionamento. Le prestazioni poi si stabilizzano nuovamente. Nei primi giorni i moduli cristallini perdono solo l’1-2%.

La degradazione indotta dal potenziale (PID) colpisce principalmente i moduli cristallini ad alta tensione. Ciò crea correnti di dispersione che possono ridurre le prestazioni fino al 30%. Tuttavia, i moderni inverter con trasformatori o box offset possono impedire questo effetto. Nel complesso risulta che i moduli di alta qualità sono meno vulnerabili e rimangono stabili più a lungo.

Studi e risultati sulla durata

Studi a lungo termine dimostrano l’elevata durabilità dei sistemi fotovoltaici. Un’analisi Fraunhofer ISE del 2018 ha esaminato 44 grandi sistemi in dieci anni. Il risultato: il degrado medio è stato solo dello 0,15% all’anno, significativamente migliore dello 0,5% spesso ipotizzato.

Studi precedenti del NREL negli USA confermano che i moduli cristallini sono più durevoli dei moduli a film sottile. Per quest’ultimo, tuttavia, mancano ancora dati che coprano diversi decenni. Tuttavia i sistemi a film sottile raggiungono anche durate di servizio di 20-30 anni. Ciò significa che chi sceglie moduli solari di alta qualità beneficerà di un tempo di funzionamento notevolmente più lungo e di rendimenti stabili.

Durata degli altri componenti

Oltre ai moduli invecchiano anche altri componenti. Gli inverter sono particolarmente sensibili alle variazioni di temperatura, all’umidità e allo stress elettrico. Di solito durano solo dai 10 ai 15 anni, il che significa che sono necessarie una o due sostituzioni durante la vita di un impianto fotovoltaico. I cavi sono robusti e durano dai 20 ai 30 anni. I punti deboli sono i connettori che possono essere danneggiati dall’umidità o dai morsi di animali.

I sistemi di montaggio in acciaio inossidabile o alluminio durano spesso diversi decenni. I dispositivi di accumulo dell’elettricità hanno una durata di vita più breve: i modelli al piombo durano dai 7 ai 15 anni, i dispositivi di accumulo agli ioni di litio durano dai 10 ai 20 anni con da 5.000 a 10.000 cicli di ricarica. La durata degli ottimizzatori di potenza e delle scatole di derivazione va dai 15 ai 25 anni. Ciò dimostra che controlli regolari e riserve di pezzi di ricambio sono cruciali.

Come prolungare la durata dell’impianto

Anche se il degrado non può essere evitato, gli operatori possono mantenere il loro sistema efficiente più a lungo attraverso misure mirate. La pulizia regolare rimuove lo sporco, la polvere e il polline che riducono la penetrazione della luce. L’ombra di alberi o edifici dovrebbe essere evitata per prevenire la comparsa di punti caldi. L’uso di componenti di alta qualità ripaga a lungo termine, poiché i materiali economici invecchiano più rapidamente. È consigliabile anche una manutenzione regolare.

Gli operatori dovrebbero effettuare personalmente i controlli visivi e rivolgersi a un’azienda specializzata ogni uno o due anni. Diodi difettosi, scatole di giunzione che perdono o cavi danneggiati vengono rilevati tempestivamente. I moderni sistemi di monitoraggio semplificano il monitoraggio perché indicano immediatamente cali di prestazioni. Tutte queste misure possono prolungare la durata di vita di un impianto fotovoltaico di diversi anni e garantire rendimenti stabili.

Quali fattori influiscono maggiormente sulla durata di un impianto fotovoltaico?

La durata effettiva di un impianto fotovoltaico non dipende esclusivamente dalla qualità dei moduli solari. Le condizioni climatiche del luogo hanno una grande influenza. Gli impianti in regioni con elevata radiazione UV, forti sbalzi di temperatura o elevata umidità sono esposti a stress maggiori rispetto agli impianti in zone climatiche temperate. Anche i carichi di neve, vento e grandine hanno un impatto a lungo termine sui moduli e sulla sottostruttura. Anche la qualità dell’installazione gioca un ruolo importante. Collegamenti dei cavi difettosi, moduli fissati in modo errato o collegamenti a spina non adeguatamente protetti possono ridurre notevolmente la durata. Una progettazione professionale e un’installazione professionale sono quindi tra i presupposti più importanti per decenni di attività.

Come varia la durata delle diverse tecnologie di moduli fotovoltaici?

Non tutti i moduli solari invecchiano allo stesso ritmo. I moduli solari monocristallini sono ora considerati particolarmente durevoli e spesso raggiungono tempi di funzionamento di 35-40 anni o più. I moduli policristallini hanno proprietà simili, ma a volte mostrano tassi di degradazione leggermente più elevati. I moduli a film sottile offrono vantaggi in condizioni di luce diffusa e alte temperature, ma hanno meno dati a lungo termine rispetto ai sistemi cristallini. Inoltre, le tecnologie differiscono in termini di efficienza, comportamento alla temperatura e resistenza dei materiali. Chi pianifica un investimento a lungo termine dovrebbe quindi non solo prestare attenzione al prezzo di acquisto, ma anche tenere conto della prevista resistenza all’invecchiamento della rispettiva tecnologia dei moduli.

Danni tipici e cause di guasto negli impianti fotovoltaici più vecchi

Con l’avanzare dell’età si possono verificare diversi difetti negli impianti fotovoltaici. Nelle celle solari si verificano spesso microfessure causate dal trasporto, dal montaggio o da sollecitazioni meccaniche. Occasionalmente si verificano anche delaminazioni in cui i singoli strati del modulo si separano l’uno dall’altro. La corrosione sui contatti e sulle scatole di giunzione può influenzare il flusso di energia elettrica e causare una perdita di rendimento. Inoltre, connettori danneggiati e diodi di bypass difettosi sono tra le fonti di errore più comuni nei sistemi più vecchi. La moderna termografia e i test dell’elettroluminescenza consentono di rilevare tempestivamente tali danni ed evitare gravi perdite di prestazioni.

Convenienza economica di un impianto fotovoltaico dopo la fine degli incentivi EEG tedeschi

Molti impianti fotovoltaici hanno una durata di vita notevolmente più lunga rispetto al periodo di finanziamento previsto dalla legge. Dopo la fine delle tariffe incentivanti si pone la questione della sostenibilità economica. In molti casi vale ancora la pena continuare l’attività perché i costi di investimento originali sono già stati ammortizzati. L’energia elettrica generata può essere utilizzata direttamente in ambito domestico oppure una parte di essa può continuare ad essere immessa nella rete. A causa dell’aumento dei prezzi dell’elettricità, l’autoconsumo sta diventando ancora più importante. Anche con una potenza dei moduli inferiore, i sistemi più vecchi spesso rimangono economicamente interessanti finché non sono necessarie riparazioni importanti. Gli operatori dovrebbero tuttavia verificare regolarmente se la sostituzione dei singoli componenti sia economicamente sensata.

Repowering: quando conviene sostituire i vecchi moduli fotovoltaici?

Il repowering è l’ammodernamento di un impianto fotovoltaico esistente mediante la sostituzione di componenti obsoleti. I moduli moderni possono raggiungere livelli di efficienza notevolmente più elevati, in particolare per i sistemi installati da 15 a 20 anni fa. Ciò significa che sulla stessa superficie del tetto è possibile generare molta più elettricità. Oltre ai moduli vengono spesso sostituiti inverter, cablaggi e sistemi di monitoraggio. L’utilità del repowering dipende dai rendimenti esistenti, dallo stato dell’impianto e dai costi attuali dell’energia elettrica. Un calcolo del rapporto costi-benefici effettuato da un’azienda specializzata può aiutarvi a prendere la decisione ottimale.

Riciclo e smaltimento dei vecchi moduli fotovoltaici

Anche dopo la fine della loro vita utile, i moduli solari non costituiscono rifiuti pericolosi. In Europa i moduli fotovoltaici sono considerati rifiuti di apparecchiature elettriche e sono soggetti a speciali normative sul riciclaggio. I moderni processi di riciclaggio consentono il recupero di gran parte dei materiali contenuti come vetro, alluminio e silicio. Ciò consente di riutilizzare preziose materie prime e di ridurre l’impatto ambientale. I tassi di riciclaggio continuano ad aumentare mentre l’industria si prepara al crescente numero di vecchie apparecchiature. Per i gestori dell’impianto ciò significa che lo smaltimento a fine vita è sempre più sostenibile e rispettoso delle risorse.

Perché i sistemi di monitoraggio possono prolungare la durata degli impianti fotovoltaici

I sistemi di monitoraggio digitale fanno ormai parte della dotazione standard di molti impianti fotovoltaici. Raccolgono continuamente dati sulle prestazioni e segnalano automaticamente eventuali anomalie. Ciò significa che difetti, ombre o perdite di rendimento possono essere rilevati precocemente. Gli operatori ricevono spesso informazioni dettagliate sulle singole stringhe o addirittura sui singoli moduli. Ciò consente una risoluzione mirata dei problemi prima che si verifichino danni gravi. A lungo termine, il monitoraggio professionale aiuta a ottimizzare le prestazioni del sistema, a ridurre i tempi di inattività e a massimizzare la durata di tutti i componenti.

Conclusione

I sistemi fotovoltaici sono più durevoli di quanto spesso si pensi. Mentre i produttori garantiscono dai 20 ai 25 anni, molti sistemi raggiungono dai 30 ai 40 anni di funzionamento. La qualità dei moduli così come la cura e la manutenzione sono importanti. I singoli componenti come inverter o accumulatori devono essere sostituiti prima, ma l’investimento ripaga a lungo termine. Chiunque controlli regolarmente il proprio sistema e utilizzi componenti di alta qualità beneficerà di rendimenti stabili per decenni e risparmierà in modo sostenibile i costi energetici.