Un'impianto fotovoltaico trasforma direttamente l'energia solare in energia elettrica. Esso è composto essenzialmente da:

• moduli o pannelli fotovoltaici;
• inverter, che trasforma la corrente continua generata dai moduli in corrente alternata;
• quadri elettrici e cavi di collegamento.

I moduli sono costituiti da celle in materiale semiconduttore, il più utilizzato dei quali è il silicio cristallino. Essi rappresentano la parte attiva del sistema perché convertono la radiazione solare in energia elettrica.

La produzione elettrica annua di un impianto fotovoltaico dipende da diversi fattori:

• radiazione solare incidente sul sito di installazione;
• orientamento ed inclinazione della superficie dei moduli;
• assenza/presenza di ombreggiamenti;
• prestazioni tecniche dei componenti dell'impianto (moduli, inverter ed altre apparecchiature).

Prendendo come riferimento un impianto da 1 kW di potenza nominale, con orientamento ed inclinazione ottimali ed assenza di ombreggiamento, non dotato di dispositivo di inseguimento del sole, in Italia è possibile stimare le seguenti producibilità annue massime:

• regioni settentrionali: 1.100 kWh/anno
• regioni centrali: 1.400 kWh/anno
• regioni meridionali: 1.600 kWh/anno

È opportuno sottolineare che il consumo annuo elettrico medio di una famiglia italiana è pari a circa 3.000 kWh.

Poiché le autorizzazioni possono variare da Regione a Regione, è necessario che il richiedente verifichi presso l'Ufficio tecnico del Comune di competenza le autorizzazioni necessarie al proprio impianto.
Normalmente per un impianto fotovoltaico di piccola taglia (potenza nominale fino a 20 kW) da installare su un edificio o sul terreno, è sufficiente una semplice dichiarazione di inizio attività (D.I.A.) come per qualsiasi altro intervento di manutenzione straordinaria. Nel caso in cui il sito di installazione ricada in un'area protetta, soggetta a vincoli paesaggistici o architettonici, occorre richiedere un nulla osta alla competente autorità sul territorio (Ente locale, Ente parco, Sovrintendenza).

Facendo riferimento soprattutto alle piccole applicazioni (tetti fotovoltaici) e a moduli di silicio cristallino, un valore indicativo di occupazione di superficie è di circa 7 - 8 mq per kW di potenza nominale installata.

I moduli fotovoltaici possono essere collocati su qualsiasi pertinenza di un immobile (tetto, facciata, terrazzo) o sul terreno. La decisione deve essere presa in base all'esistenza sul sito di installazione dei seguenti requisiti:

• disponibilità di spazio necessario per installare i moduli;
• corretta esposizione ed inclinazione della superficie dei moduli.

Le condizioni ottimali in Italia sono:

• esposizione SUD (accettabile anche SUD-EST, SUD-OVEST, con ridotta perdita di produzione);
• inclinazione dei moduli compresa fra 25(latitudini pi meridionali) e 35(latitudini pi settentrionali);
• assenza di ostacoli in grado di creare ombreggiamento.

I vantaggi possono riassumersi in:

• assenza di qualsiasi tipo di emissione inquinante;
• risparmio di combustibili fossili;
• affidabilità degli impianti poiché non esistono parti in movimento;
• costi di esercizio e manutenzione ridotti al minimo;
• modularitè del sistema (per aumentare la potenza dell'impianto è sufficiente aumentare il numero dei moduli).

Peraltro è da tener presente che l'impianto fotovoltaico è caratterizzato da un elevato costo iniziale (dovuto essenzialmente all'elevato costo dei moduli) e da una produzione discontinua a causa della variabilità della fonte energetica (il sole).

Entrambe le tipologie d'impianto utilizzano il sole come fonte energetica, catturandone la radiazione attraverso superfici captanti: mentre i moduli fotovoltaici trasformano direttamente la radiazione solare in energia elettrica, i pannelli solari termici utilizzano l'energia termica del sole per riscaldare l'acqua da utilizzare per uso igienico sanitario o per il riscaldamento degli ambienti.

I sistemi autonomi (stand-alone) vengono normalmente utilizzati per elettrificare le utenze difficilmente collegabili alla rete perché ubicate in aree poco accessibili, e per quelle con bassissimi consumi di energia che non rendono conveniente il costo dell'allacciamento. Tale tipo di sistema è caratterizzato dalla necessità di coprire la totalità della domanda energetica dell'utenza. Gli elementi che costituiscono un sistema fotovoltaico autonomo sono i moduli fotovoltaici, il sistema di accumulo (batterie) ed il regolatore di carica. Essendo la corrente generata dal sistema fotovoltaico una corrente continua, se il carico prevede l'utilizzo di apparecchiature che richiedono corrente alternata, diventa necessario l'inserimento anche un convertitore c.c./a.c. (inverter). Le batterie accumulano l'energia elettrica prodotta dai moduli FV e consentono di differire nel tempo l'erogazione di corrente al carico. In sostanza garantiscono l'erogazione di energia elettrica anche nelle ore di minore illuminazione o di buio. Il regolatore di carica è l'elemento che regola i passaggi di corrente tra moduli e batterie e tra batterie e carico. La sua funzione principale è quella di proteggere le batterie da fenomeni di carica e scarica profonda.

Finalmente anche in Italia, grazie al Conto Energia, produrre energia elettrica coi sistemi fotovoltaici rappresenterà un interessantissimo investimento, proprio come avviene ormai da anni in altri paesi d'Europa, Germania e Spagna in testa.
Il nuovo Decreto Ministeriale 6 febbraio 2006 sull'incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici è stato pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 15 febbraio 2006, quindi entrato in vigore il 16 febbraio.
Il nuovo Decreto amplia e integra il DM del 28 luglio 2005 e tra le principali novità c'è l'innalzamento della potenza complessiva incentivabile da 100 a 500 MW e la variazione dei termini di presentazione delle domande che potranno essere inviate esclusivamente nei periodi dal 1 al 31 marzo, dal 1 al 30 giugno, dal 1 al 30 settembre e dal 1 al 31 dicembre di ciascun anno.
Le domande che saranno inoltrate al GRTN al di fuori dei periodi indicati non saranno prese in considerazione e dovranno essere ripresentate.

Decreto Legislativo n. 387 del 29.12.2003 - Attuazione della Direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili.

Decreto Ministeriale del 28.07.05 - Conto Energia: criteri per l'incentivazione della produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare.Delibera AEEG n_188.05 del 14 settembre 2005.pdf - Definizione

Delibera AEEG n_188.05 del 14 settembre 2005 - Definizione del soggetto attuatore e delle modalità per l'erogazione delle tariffe incentivanti degli impianti fotovoltaici (in attuazione dell'art. 9 del Decreto Ministeriale del 28.07.05)

Decreto Ministeriale del 06.02.06 - Conto Energia modifiche e integrazioni

Delibera AEEG n. 28.06 - Condizioni tecnico/economiche del servizio di Scambio sul posto dell'energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnaovabili di potenza nominale non superiore a 20 Kw (ai sensi dell'art.6 del Decreto Legislativo n. 387 del 29.12.2003

Delibera AEEG n 40.06 del 24.02.06 - Modificazione e integrazione alla Deliberazione dell' AEEG n. 188.05 del 14 settembre 2005.