Ottimizzatore fotovoltaico: il componente che porta il tuo impianto al livello successivo!

L’ottimizzatore fotovoltaico è uno strumento prezioso, perché può aiutarti a ottenere il massimo dal tuo impianto fotovoltaico.

Ne parleremo approfonditamente in questa guida, dove ti spiegheremo con chiarezza e semplicità cos’è, come funziona, come si installa.

Ci soffermeremo anche sulla comprensione delle casistiche in cui può essere più utile affidarsi a questo prezioso strumento, cercando di capire quali vantaggi può offrire in diverse circostanze.

Come sempre, l’obiettivo è quello di fornirti informazioni accessibili e tecniche il giusto (né troppo, né poco), per accompagnarti nell’affascinante cammino verso le energie rinnovabili.

Se, dunque, sei alla ricerca di informazioni sugli ottimizzatori per fotovoltaico, investi i prossimi cinque minuti per dedicarti alla lettura dei paragrafi che seguono: alla fine, avrai sicuramente le idee più chiare sulla soluzione più adatta per le tue esigenze e avrai più facilità ad avanzare eventuali dubbi o richieste al tuo consulente di fiducia, che avrà il compito di aiutarti a individuare la soluzione più adatta alle tue esigenze.

Intanto, se sei alla ricerca di preventivi per l’installazione di un impianto, ti consigliamo vivamente di leggere anche la nostra guida dedicata ai preventivi per fotovoltaico, che rappresenta un primo importantissimo step per assicurarti il meglio dal tuo impianto fotovoltaico.

Ottimizzatori per pannelli fotovoltaici: vediamo di cosa si tratta 

Se vuoi portare i tuoi pannelli fotovoltaici al livello successivo, gli ottimizzatori fotovoltaici sono un ottimo investimento.

Si tratta di dispositivi intelligenti, installati sul retro di ogni modulo, che permettono di ottenere il monitoraggio preciso e costante del loro rendimento, in modo da conoscere in ogni momento il livello di produttività dell’impianto, intervenendo tempestivamente in caso di malfunzionamenti, guasti o cali di rendimento. 

Generalmente In un impianto fotovoltaico tradizionale, il rendimento complessivo è spesso penalizzato da moduli meno performanti, a causa di fattori esterni come ombreggiature o malfunzionamenti. 

Gli ottimizzatori fanno proprio questo: eliminano questo ostacolo, isolando le prestazioni di ciascun pannello e garantendo che ognuno operi al suo apice.

Nei paragrafi successivi faremo un passo più in profondità e comprenderemo esattamente come riescono a garantirti la massima efficienza e il massimo rendimento del tuo impianto.

Come funziona un ottimizzatore di potenza fotovoltaico

Massimizzare il rendimento di un impianto fotovoltaico significa eliminare o ridurre quelle caratteristiche strutturali o ambientali che possono avere impatto sul rendimento del pannello fotovoltaico, riducendo il rendimento complessivo dell’impianto.

Ad esempio, in fase di progettazione è molto importante conoscere le condizioni di irraggiamento, l’inclinazione del tetto, le temperature massime che si raggiungono nella zona di installazione, al fine di scegliere pannelli fotovoltaici capaci di soddisfare il fabbisogno energetico dell’abitazione.

Anche se un corretto dimensionamento e un’accurata analisi iniziale di tutte le variabili sono il primo passo fondamentale per assicurarsi il meglio dal proprio impianto, altri fattori o imprevisti possono “disturbare” il rendimento del tuo impianto.

Potrebbero, ad esempio, esservi ombreggiamenti sul tetto, che riducono parzialmente il rendimento dell’impianto, oppure un evento atmosferico particolarmente violento, potrebbe danneggiare un pannello fotovoltaico, riducendo la sua capacità di catturare l’energia solare.

Un ottimizzatore fotovoltaico ti permette di esaminare il rendimento di ciascun modulo, in modo da avere sempre sotto controllo ogni aspetto.

In questo modo, puoi valutare con estrema precisione quanto stai producendo, ma soprattutto quali sono le specifiche criticità e hai la possibilità di intervenire con opportune modifiche o interventi.

Oltre a questo, isolare il singolo pannello fotovoltaico consente di non “trasferire” gli effetti di un malfunzionamento da un pannello all’altro.

Detto in maniera molto semplice: i pannelli fotovoltaici sono collegati tra loro e trasferiscono la corrente alternata da un modulo all’altro.

Senza gli ottimizzatori il malfunzionamento di un modulo fotovoltaico indirettamente ha impatto sull’insieme dell’impianto.

Con gli ottimizzatori fotovoltaici ogni pannello è collegato all’inverter con l’ausilio di un convertitore: questo rende autonomo il lavoro di ogni modulo, impedendo che l’eventuale malfunzionamento di un solo pannelli influenzi negativamente quelli successivi.

Le funzioni svolte dagli ottimizzatori fotovoltaici sono 4, che ti spieghiamo di seguito:

1. Monitoraggio individuale: ogni ottimizzatore è collegato a un singolo modulo solare e ne monitora in tempo reale le prestazioni. Questo permette di rilevare eventuali anomalie o problemi specifici a un determinato modulo, senza che ciò influenzi il funzionamento degli altri pannelli nel sistema. Una sorta di “diagnosi precoce” che consente interventi mirati e una manutenzione più efficiente.
2. Ottimizzazione del punto di massima potenza (MPPT): gli ottimizzatori per i pannelli fotovoltaici permetto al modulo di lavorare costantemente al suo massimo rendimento, anche in presenza di ombreggiamenti parziali o altre variabili che potrebbero influenzarne le prestazioni.
3. Riduzione delle perdite di energia: visto che l’obiettivo è far funzionare l’impianto sempre al massimo delle sue capacità, anche in condizioni non ideali, gli ottimizzatori, in caso di ombreggiamento su uno o più pannelli, consentono al resto del sistema di continuare a funzionare al massimo della capacità, riducendo le perdite di energia complessive causate da ombre o problemi su singoli moduli.
4. Monitoraggio e controllo remoto: alcuni ottimizzatori offrono funzionalità avanzate di monitoraggio e controllo remoto. In questo modo, ottieni il grande vantaggio di poter controllare in ogni momento le prestazioni dell’impianto in tempo reale e intervenire in caso di necessità, anche da remoto. Insomma, è come se disponessi di un “centro di controllo” che ti permette di ottimizzare continuamente le prestazioni dell’impianto e di ridurre al minimo i tempi di inattività dovuti a problemi tecnici.

Vantaggi e svantaggi degli ottimizzatori per fotovoltaico

Come abbiamo visto, un ottimizzatore fotovoltaico funziona come un regolatore MPPT dell’inverter, che ha solitamente la funzione di inseguire il punto di massimo rendimento.

Generalmente, però, un regolatore MPPT lavora su una serie di pannelli fotovoltaici.

Dunque, se un pannello funziona male, il rendimento si attesta su livello di produzione del pannello che produce meno.

Gli ottimizzatori fotovoltaici inseguono il punto di massimo rendimento del singolo pannello, isolandolo e riducendo l’impatto dell’eventuale malfunzionamento di un modulo sull’intera stringa.

Considera che su tetti particolarmente svantaggiati dalle condizioni esterne l’impiego di ottimizzatori può permettere di ottenere fino a un 20-25% di produzione.

Vediamo, quindi, di seguito nel dettaglio quali sono i vantaggi e gli svantaggi degli ottimizzatori di potenza per fotovoltaico.

Perché dovresti installare gli ottimizzatori fotovoltaici: i vantaggi

• Incremento dell’efficienza di produzione: l’impianto fotovoltaico ottiene il massimo da ogni raggio di sole, generando più energia anche in condizioni di scarsa illuminazione o ombreggiamento parziale.
• Miglioramento delle prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione: l’energia viene estratta al massimo anche durante le prime ore del mattino, le ultime ore del pomeriggio e nei giorni invernali, quando la luce solare è meno intensa.
• Ottimizzazione della resa di ogni singolo pannello: ogni modulo fotovoltaico opera al suo punto di massima potenza, indipendentemente dalle condizioni esterne, garantendo un rendimento uniforme e ottimale dell’intero impianto.
• Monitoraggio individuale dei pannelli: grazie a un sistema di comunicazione wireless, gli ottimizzatori forniscono dati in tempo reale sulla produzione e l’efficienza di ogni singolo pannello, permettendo un monitoraggio preciso e puntuale dell’impianto.
• Flessibilità nella configurazione dell’impianto: l’architettura modulare degli ottimizzatori consente una maggiore flessibilità nella progettazione e nell’installazione dell’impianto, adattandosi alle diverse esigenze e configurazioni del tetto.
• Maggiore sicurezza: l’impiego di un ottimizzatore fotovoltaico per ogni singolo pannello permette di ridurre la tensione elettrica, che normalmente può raggiungere anche potenze comprese tra 200 e 400 volt. Questo si traduce in maggiore sicurezza, sia per le persone, che per l’impianto stesso, poiché si riducono rischi di di surriscaldamenti e incendi, gli ottimizzatori prevengono danni ai componenti e aumentano l’affidabilità complessiva del sistema.
• Risparmio economico: l’impiego di ottimizzatori per il fotovoltaico ti permette di massimizzare il rendimento dell’impianto, ottenendo un duplice guadagno. Da un lato, infatti, riesci a produrre più energia, che puoi adoperare per i tuoi consumi o immettere in rete (ottenendo guadagno attraverso meccanismi come lo Scambio sul posto o il Ritiro dedicato); dall’altro, il monitoraggio continuo, ti consente ti intervenire in maniera tempestiva, riducendo drasticamente il rischio di interventi più impegnativi e costosi.

Ottimizzatore per l’impianto fotovoltaico: quali sono gli svantaggi

Seppur gli ottimizzatori fotovoltaici offrano un ventaglio di vantaggi in termini di efficienza e sicurezza, è lecito, arrivati a questo punto, chiedersi se di fatto vi siano degli svantaggi nel loro utilizzo.

In realtà, più che di veri e propri svantaggi, è più giusto parlare di fattori che è bene valutare e tenere in considerazione, per poter compiere la propria scelta in totale consapevolezza.

Non esistono reali svantaggi nell’installazione di ottimizzatori fotovoltaici.

In generale, monitorare e isolare i singoli pannelli, consente sempre e comunque di massimizzare il rendimento del pannello fotovoltaico, anche quando non siano presenti condizioni di installazione particolarmente avverse.

Tuttavia, prima di optare per l’installazione, che comporta in ogni caso dei costi aggiuntivi, è bene ponderare le seguenti questioni:

• Se installi gli ottimizzatori per fotovoltaico, il tuo impianto avrà un costo finale più elevato: l’investimento iniziale sarà più impegnativo. Nel paragrafo successivo parleremo meglio dei costi.
• Installare un ottimizzatore fotovoltaico per ogni modulo, comporta una complessità maggiore e un maggior impiego di componenti elettrici: metti in conto una maggiore difficoltà di installazione e manutenzione, che richiedono competenze tecniche specifiche e potrebbero comportare costi più elevati nel tempo. 
• Potrebbe risultare più complicato aumentare la potenza dell’impianto in futuro: capita che col tempo le esigenze energetiche cambino o che magari ci si renda conto di desiderare maggiore potenza. La maggiore complessità di installazione si traduce in una gestione che diventa via via più complessa, man mano che l’impianto diventa più grande e potente. 

Nota: D’altro canto, però, va messo in conto che questa maggiore complessità è fortemente compensata dal maggior rendimento energetico, che su un impianto più potente può diventare considerevole. 

Quando conviene o è necessario l’ottimizzatore fotovoltaico

L’ipotesi di dover investire una cifra maggiore e di dover rendere più complessa l’installazione dell’intero impianto, probabilmente conduce alla fatidica domanda: “Ma è davvero necessario l’ottimizzatore fotovoltaico?”

La buona notizia è che, no, non sono sempre necessari.

Sicuramente rappresentano una buona soluzione per chiunque voglia davvero ottenere il massimo dal proprio impianto, monitorando costantemente la produttività e il rendimento e riconoscendo tempestivamente malfunzionamenti o guasti ai moduli.

Tuttavia può essere davvero utile installare gli ottimizzatori fotovoltaici in casi particolari: dove, ad esempio, vi siano condizioni particolarmente sfavorevoli di irraggiamento o in presenza di ombreggiamenti.

Insomma, immagina un tetto non troppo grande, che permette l’installazione di un impianto da 3 kWp, ma che presenta ombreggiamenti causati dalla presenza di un camino: in questo caso, la scelta degli ottimizzatori fotovoltaici permette di migliorare il rendimento di un impianto che altrimenti sarebbe negativamente influenzato dalle sue caratteristiche strutturali.

Di seguito, vediamo nel dettaglio i casi in cui installare gli ottimizzatori fotovoltaici può essere davvero una buona idea: 

1. Impianti con pannelli esposti a condizioni di illuminazione variabili: se il tuo tetto presenta zone con ombra parziale o insolazione incostante durante il giorno, gli ottimizzatori garantiscono che ogni pannello operi al massimo, indipendentemente dalle condizioni di luce, ottimizzando la produzione complessiva.

2. Impianti con pannelli di diverse tecnologie o potenze: combinare pannelli di diverse caratteristiche all’interno di un impianto può creare squilibri di rendimento. Gli ottimizzatori eliminano questo problema, assicurando che ogni pannello operi al suo punto di massima potenza, indipendentemente dalle sue specifiche.

3. Impianti con ombreggiamenti parziali o totali: alberi, camini o edifici vicini possono creare zone d’ombra sul tetto, penalizzando la produzione di alcuni pannelli. Gli ottimizzatori isolano l’effetto di questi ombreggiamenti, garantendo che i pannelli non ombreggiati continuino a produrre al massimo.

4. Impianti in zone con reti elettriche instabili: in aree con frequenti cali di tensione o fluttuazioni di rete, gli ottimizzatori stabilizzano la produzione e proteggono i pannelli da eventuali danni.

Come si fa: Installazione e Manutenzione degli ottimizzatori fotovoltaici

L’installazione degli ottimizzatori fotovoltaici richiede competenze specifiche e deve essere eseguita da personale qualificato e certificato. 

Ti indichiamo in maniera semplice i 4 step fondamentali per installarli correttamente:

• Primo step: la Valutazione del sito: un sopralluogo accurato è fondamentale per determinare il posizionamento ottimale degli ottimizzatori e la compatibilità con l’impianto esistente.
• Secondo Step: il Fissaggio degli ottimizzatori: ogni ottimizzatore viene fissato sul retro di un pannello solare, assicurando una connessione elettrica stabile e sicura. 
• Terzo Step: il Cablaggio e collegamento: i cavi di comunicazione e di alimentazione collegano gli ottimizzatori tra loro e all’inverter, creando una rete efficiente. Ogni ottimizzatore diventa un’interfaccia con altri ottimizzatori e con l’inverter.
• Quarto step: la Configurazione e il monitoraggio: Il sistema viene configurato e collegato a un software di monitoraggio per visualizzare le prestazioni di ogni pannello in tempo reale.

Quali possono essere i Potenziali problemi a seguito dell’installazione degli ottimizzatori di potenza per fotovoltaico

Come ogni dispositivo elettronico, gli ottimizzatori fotovoltaici possono essere soggetti a malfunzionamenti nel tempo. I potenziali problemi includono:

• Possibili Guasti elettronici: difetti interni ai componenti elettronici dell’ottimizzatore possono causare una riduzione delle prestazioni o un completo malfunzionamento.
• Problemi di comunicazione: ad esempio, interruzioni  nei collegamenti dati, che possono compromettere il monitoraggio delle prestazioni e la comunicazione con l’inverter.
• Danni da agenti esterni: fattori esterni come sovratensioni, fulmini o condizioni atmosferiche avverse possono danneggiare i componenti elettronici.

In questi casi, è sempre consigliabile evitare il fai da te e contattare immediatamente il tuo installatore fotovoltaico, per affrontare adeguatamente il problema.

Ottimizzatore per l’impianto fotovoltaico: quanto costa?

Arriviamo, infine, alla questione dei costi.

Come abbiamo già menzionato tra i fattori da mettere in conto, l’acquisto e l’installazione di ottimizzatori fotovoltaici comportano un costo aggiuntivo rispetto a un impianto tradizionale. Il prezzo di ogni ottimizzatore varia in base al modello e alla marca, ma si aggira in media tra i 50 e i 100 euro per singolo modulo.

Dunque, per un impianto da 3 kWp, che consta mediamente di 8 o 10 pannelli, a seconda della potenza,  il costo aggiuntivo partirà da circa 400-500 €.

A questo costo iniziale va sommato il costo di installazione, che può variare a seconda della complessità dell’impianto e dalla ditta a cui ci si affida. In generale, si può stimare un costo di installazione di circa 50-100 euro per ottimizzatore.

Quando parliamo di costi, due fattori sono importanti da considerare:

• la durata degli ottimizzatori di potenza, che si attesta intorno ai 25 anni;
• il ritorno economico, che deriva dal maggior rendimento, ottenuto grazie all’impiego degli ottimizzatori.

Soprattutto il secondo aspetto è da tenere fortemente in considerazione se il sito di installazione è particolarmente svantaggiato da ombreggiamenti e condizioni di irraggiamento non ottimale.

Considera anche gli incentivi fiscali

L’installazione di ottimizzatori fotovoltaici rientra a pieno titolo tra gli interventi di revamping che possono accedere alla detrazione fiscale del 50%. Questi dispositivi intelligenti, infatti, non si limitano ad aumentare l’efficienza di singoli pannelli, ma rappresentano un vero e proprio upgrade dell’impianto, incrementandone la resa complessiva e la sua longevità.

L’installazione di ottimizzatori in un impianto fotovoltaico esistente rientra nella categoria degli interventi di manutenzione straordinaria che danno diritto alla detrazione fiscale del 50%. 

In altre parole, metà del costo sostenuto per l’acquisto e l’installazione degli ottimizzatori può essere recuperato sotto forma di detrazione fiscale, rendendo l’investimento ancora più vantaggioso.