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Impianti fotovoltaici

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Per effetto fotovoltaico si intende la trasformazione dell'energia elettromagnetica della luce solare in energia elettrica.
Elemento base di un effetto fotovoltaico è una cella di materiale semiconduttore drogato (cella fotovoltaica), solitamente silicio con atomi di fosforo e boro, anche se la tecnologia in merito è in continua evoluzione con lo studio di tecnologie sempre più efficienti.
Più celle fotovoltaiche connesse tra di loro formano un modulo fotovoltaico, e più moduli fotovoltaici danno vita al pannello fotovoltaico, anche se oggi giorno i termini "modulo fotovoltaico" e "pannello fotovoltaico" vengono utilizzati indistintamente per indicare un pannello fotovoltaico, il cui insieme collegati tra di loro in serie e in parallelo danno vita a quello che chiamiamo "campo fotovoltaico".
Gli impianti fotovoltaici, ovvero l'insieme di un campo fotovoltaico e tutte le apparecchiature elettriche, elettroniche ed elettromeccaniche, necessarie al funzionamento dell'impianto, sono sempre stati al centro dell'attenzione degli impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili, i motivi di tale interesse sono innumerevoli, basti pensare al fatto che l'energia primaria utile per il loro funzionamento, il sole, è gratis e la sua disponibilità la si trova ovunque ed in grande quantità, sono impianti che necessitano di manutenzione minima, si possono realizzare potenze di impianto da pochi kW a svariate decine di MW, e tanti altri vantaggi che vedremo a seguire.
Nel passato gli impianti fotovoltaici sono stati incentivati con il meccanismo noto col nome di "Conto Energia" fino al 6 luglio 2013, i vari decreti incentivanti si sono susseguiti negli anni fino al "Quinto Conto Energia", dopo il quale non ci sono state più politiche incentivanti in Conto Energia a favore degli impianti fotovoltaici.
Tuttavia, sebbene non siano state rinnovate dette politiche incentivanti, grazie al vertiginoso calo dei costi di realizzazione di un impianto fotovoltaico, restano tutt'oggi tra gli investimenti più apprezzabili ed appetibili nel modo delle fonti rinnovabili; infatti, il mancato esborso di energia elettrica non acquistata dalla rete, ma auto consumata dall'impianto fotovoltaico, unitamente alla detrazione fiscale riconosciuta a piccoli impianti domestici o il super ammortamento riconosciuto a grossi impianti industriali, garantiscono tutt'oggi un ottimo payback di ritorno del capitale investito e degli ottimi indici economici a tutela dell'investimento fatto.
Restano attive le modalità semplificate per la gestione della cessione in rete dell’energia prodotta come "Scambio Sul Posto (SSP)" e "Ritiro Dedicato (RID)", ed una politica di investimento per imprenditori che ancora vogliono investire nel mondo del fotovoltaico che prende il nome di Sistemi Efficienti di Utenza (SEU).
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Lo scambio sul posto (SSP)
Lo “scambio sul posto” è un meccanismo disciplinato dalla Delibera 570/2012/R/efr che lo definisce come “un istituto regolatorio che consente di compensare le partite di energia elettrica immessa in rete in un’ora con quella prelevata dalla rete in un’ora diversa da quella in cui avviene l’immissione”.
Si tratta quindi di un sistema di valorizzazione dell’energia prodotta in quanto permette al produttore di ottimizzare l’autoconsumo di energia, in quanto l’energia auto prodotta, che eccede quella auto consumata può essere immessa in rete e prelevata in un momento diverso, sempre per autoconsumo. A tale proposito, la citata Delibera riporta: “tale compensazione, di fatto, comporta la presenza di un incentivo implicito intrinseco nello scambio sul posto”.
Per accedere al regime dello scambio sul posto gli impianti entrati in esercizio fino al 31 dicembre 2007 devono avere una potenza non superiore a 20 kW, quelli entrati in funzione fino al 31 dicembre 2014 devono avere una potenza non superiore a 200 kW, per tutti gli altri la potenza non deve superare 500kW (esclusi gli impianti di cogenerazione, per i quali rimane il limite di 200kW).
Per meglio comprendere il meccanismo di scambio sul posto, detto X il valore economico della quantità di energia prodotta e non consumata al momento, e quindi ceduta alla rete del gestore locale (ad esempio quella prodotta in una giornata in cui non ci sono particolari consumi energetici), e detto Y il valore economico della quantità di energia assorbita dalla rete mentre l'impianto non produce (ad esempio quella assorbita di notte oppure durante le giornate piovose), il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) effettuerà un conguaglio annuale secondo il quale provvederà a rimborsare, direttamente con bonifico su conto corrente bancario, il minimo valore tra X ed Y.
La disciplina di scambio sul posto è tale che se il valore X dovesse eccedere il valore Y, ovvero se l’utente ha dato alla rete più di quanto abbia pagato nello stesso anno di riferimento, quell’eccedenza può essere posta in accumulo per gli anni successivi e senza limiti temporali di scadenza, oppure tramite esplicita richiesta può essere remunerata ai prezzi zonali e orari stabiliti dall’Autorità dell’Energia Elettrica e il Gas e il Sistema Idrico (AEEGSI).
Ad esempio, osserviamo la figura riportata a seguire, di una tipica giornata di esercizio, in cui la curva rossa rappresenta l'energia assorbita dalle utenze passive e la curva verde l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico: 
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Secondo il meccanismo di scambio sul posto, l'energia che esce dalla curva verde che l'impianto non è stato in grado di fornire al momento del bisogno, e quindi la stessa energia è stata acquistata dalla rete, verrà compensata in fase di conguaglio dall'energia che l'impianto ha fornito in eccedenza in un momento in cui le utenze passive non la richiedeva, ovvero quella che nella figura successiva vediamo in rosso:
Nel caso in cui il valore economico di detta energia dovesse essere superiore al valore economico dell'energia acquistata dalla rete nei momenti di insufficienza fotovoltaica, la differenza verrà posta in accredito per gli anni successivi di esercizio senza alcun limite di scadenza.
In alternativa, il produttore potrà sempre richiedere la remunerazione di tale eccedenza ai prezzi zonali orari stabiliti dall'AEEGSI relativamente all'anno di riferimento.
Ritiro Dedicato (RID)
Il “ritiro dedicato” consiste nella vendita dell’energia elettrica prodotta al GSE, che corrisponde al produttore un prezzo prestabilito per ogni kWh ritirato. In base alle indicazioni date direttamente dal GSE, facendo riferimento alla Delibera 280/07 (e successive modificazioni) dell’AEEGSI sul ritiro dedicato, “possono richiedere l’accesso al regime di ritiro dedicato gli impianti alimentati da fonti rinnovabili e non rinnovabili che rispondano alle seguenti condizioni:

• potenza apparente nominale inferiore a 10 MVA alimentati da fonti rinnovabili, compresa la produzione imputabile delle centrali ibride;
• potenza qualsiasi per impianti che producano energia elettrica dalle seguenti fonti rinnovabili: eolica, solare, geotermica, del moto ondoso, maremotrice, idraulica (limitatamente agli impianti ad acqua fluente);
• potenza apparente nominale inferiore a 10 MVA alimentati da fonti non rinnovabili, compresa la produzione non imputabile delle centrali ibride;
• potenza apparente nominale uguale o superiore a 10 MVA, alimentati da fonti rinnovabili diverse dalla fonte eolica, solare, geotermica, del moto ondoso, maremotrice e idraulica, limitatamente, per quest’ultima fonte, agli impianti ad acqua fluente, purché nella titolarità di un auto produttore”.
 
Il prezzo con cui viene remunerata l’energia elettrica immessa in rete viene chiamato “prezzo medio zonale orario” che corrisponde al prezzo medio mensile per fascia oraria, formatosi sul mercato elettrico e corrispondente alla zona di mercato in cui è connesso l’impianto. Limitatamente agli impianti di piccola taglia (fino ad 1 MW), il GSE garantisce una remunerazione pari ai cosiddetti “prezzi minimi garantiti” per i primi 2000 MWh immessi annualmente in rete. Occorre notare che tali “prezzi minimi garantiti” possono essere anche inferiori ai corrispondenti prezzi orari zonali, per cui il GSE opera a fine anno un conguaglio a favore dei produttori al fine di far recuperare tale divario. I “prezzi minimi garantiti”, sono definiti annualmente dall’AEEGSI e dal 2012 sono differenziati in base alla fonte rinnovabile utilizzata.
Sistemi Efficienti di Utenza (SEU)
Le iniziative per abbreviare il percorso complessivo dell'energia tra produzione e consumo sono sempre state oggetto di interesse. La politica che viene sviluppata nei sistemi efficienti di utenza è quella di utilizzare localmente l'energia elettrica prodotta senza impiegare la rete; in attuazione alla direttiva 2066/32/CE, relativa all'efficienza degli usi finali dell'energia, il D. lgs n. 115/2008 ha introdotto i "Sistemi Efficienti di Utenza (SEU)".
Lo stesso decreto ha stabilito, per tali sistemi, le regole di accesso alla rete elettrica, prevedendo che i corrispettivi tariffari di trasmissione e di distribuzione, nonchè quelli a copertura degli oneri generali di sistema, siano applicati solo ed esclusivamente all'energia elettrica prelevata dalla rete nel punto di connessione.
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In che modo questa disciplina può favorire lo sviluppo degli impianti fotovoltaici, e non solo fotovoltaici, ma in generale degli impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili o cogenerazione ad alto rendimento?
Basti pensare ad un imprenditore che decide di realizzare un impianto di produzione presso un sito energivoro e vendere a quest'ultimo l'energia elettrica prodotta dall'impianto, ovviamente applicando uno sconto al prezzo dell'energia, l'imprenditore è felice perchè valorizza al massimo la sua energia prodotta e l'utente che acquista è felice perchè paga l'energia a prezzi più vantaggiosi.
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Per meglio comprendere la politica dei SEU e le sue attuazioni, vediamo una serie di definizioni essenziali per lo scopo:
 
Produttore di energia elettrica
È il soggetto che produce energia indipendentemente dalla proprietà dell’impianto di produzione, in altre parole è il proprietario dell’officina elettrica e delle autorizzazioni alla realizzazione.
 
Autoproduttore
È il soggetto che produce energia e ne utilizza per usi propri almeno il 70% annuo, o per usi di società controllate o controllanti, oppure per uso dei soci di delle società cooperative di produzione e distribuzione dell’energia, consorzi o società consortili, e si divide in due sottocategorie:
• Sistemi di autoproduzione – SAP 
È proprio l’autoproduttore
• Altri autoproduttori – AA
    
Sistemi semplici di produzione e consumo – SSPC 
Un insieme di sistemi elettrici connessi che fanno attività di trasporto ma solo di auto approvvigionamento di energia.
 
Altri sistemi semplici di produzione e consumo – ASSPC
È l’insieme delle seguenti categorie di SSPC
• Sistemi efficienti di utenza – SEU 
Sistema in cui uno o più impianti di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile con potenza minore di 20 MW ed installati sullo stesso sito, viene gestito da un produttore che può essere diverso dal cliente finale ed in cui l’impianto (o gli impianti) di produzione viene connesso all’utenza dell’utente finale tramite un collegamento elettrico privato su un sito senza interruzione di continuità nella proprietà dello stesso soggetto, e da quest’ultimo, messa in parte a disposizione del produttore.
• Altri sistemi di autoproduzione – ASAP 
Sistema in cui un soggetto produce energia e ne autoconsuma almeno il 70% annuo per usi propri o per usi di società controllate o controllanti.
• Altri sistemi esistenti – ASE
Sistemi in cui una linea elettrica di trasporto collega una o più unità di produzione, gestite dallo stesso soggetto giuridico o da soggetti giuridici diversi purchè appartenenti allo stesso gruppo societario, ad una unità di consumo gestita da una persona fisica oppure ad una o più unità di consumo gestite da una persona giuridica.
• Altri sistemi esistenti equivalenti ai SEU diversi dalla cooperative storiche SEESEU
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Sistemi esistenti equivalenti ai sistemi efficienti di utenza – SEESEU 
Sistemi che soddisfano i seguenti requisiti:
a) Realizzazioni per le quali l’iter autorizzativo è stato avviato in data antecedente al 4 luglio 2008
b) Sistemi per i quali alla data di entrata in vigore della delibera 578/2013 hanno ottenuto tutte le autorizzazioni, o sono stati avviati i lavori di realizzazione, o sono già entrati in esercizio
c) Sistemi che soddisfano almeno una delle seguenti condizioni: 
1) rispettano i requisiti dei SEU, 
2) sistemi che connettono unità di produzione e di consumo dello stesso soggetto (il quale è quindi produttore e cliente finale), 
3) sono sistemi del tipo SSPC già alla data di entrata in vigore della delibera.
 
I SEESEU vengono divisi in tre gruppi:
- Tipo A: SEESEU-A  [SEESEU che soddisfano i punti a), b) e c1)]
- Tipo B: SEESEU-B [SEESEU che soddisfano i punti a), b) e c2)]
- Tipo C: SEESEU-C [SEESEU che soddisfano i punti a), b) e c3)]
 
Dunque un SEU è un sistema in cui uno o più impianti di produzione di energia elettrica, da fonti energetiche rinnovabili (FER) e/o da cogenerazione ad alto rendimento (CAR), gestiti da un unico produttore, sono direttamente connessi per il tramite di un collegamento privato ad un solo cliente finale, anche diverso dal produttore.
 
Le figure seguenti sintetizzano la classificazione dei sistemi come precedentemente illustrato:
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