Inverter fotovoltaici, tecnologie e trend. L’inverter è il cuore dell’impianto; analisi delle tendenze di mercato e delle tipologie esistenti per il piccolo commerciale.

Secondo lo studio più recente di Global Market Insights, la dimensione del mercato degli inverter fotovoltaici su scala industriale dovrebbe registrare una valutazione di 10 miliardi di dollari entro il 2028.

La crescita del mercato è attribuita alla crescente diffusione di progetti solari su larga scala, insieme a varie iniziative e obiettivi governativi per l’adozione di energie rinnovabili. Le rigorose riforme normative per l’accettazione delle rinnovabili, insieme alla graduale eliminazione dei progetti energetici ad alta impronta di carbonio, contribuiranno alla crescita del settore.

Si prevede che il mercato degli inverter fotovoltaici assisterà a sostanziali incrementi, in virtù dei continui sforzi per l’integrazione delle fonti di energia rinnovabile, compresa l’energia solare, nell’infrastruttura di rete. La crescente consapevolezza verso la mitigazione delle emissioni di carbonio degli impianti di generazione di energia sosterrà questo mercato. Inoltre, l’introduzione di riforme favorevoli, green bond, certificati e incentivi da parte dei responsabili politici integrerà l’espansione del settore.

Piccolo commerciale

Si prevede che il mercato degli inverter fotovoltaici < 1500 V registrerà un tasso di crescita del 3% fino al 2028. La crescente domanda di dispositivi di monitoraggio efficaci per ridurre i rischi operativi e aumentare l’efficienza complessiva dell’impianto aumenterà la penetrazione del prodotto. Il miglioramento della produttività, la riduzione dei tempi di risposta e l’identificazione di problemi di prestazioni sono tra le varie funzionalità offerte dagli inverter fotovoltaici di medio/grandi dimensioni. Inoltre, i rapidi miglioramenti tecnologici combinati con misure di ottimizzazione energetica sono alcuni dei fattori chiave che aumenteranno la crescita del settore.

© Fronius

Il mercato degli inverter fotovoltaici su scala industriale del mostrerà una crescita variabile nei prossimi anni, a causa della crescente preferenza per le fonti di energia pulita rispetto ai combustibili tradizionali. Molti Paesi si stanno concentrando sui vantaggi fiscali, sull’assistenza finanziaria e sui sussidi per incoraggiare l’implementazione dell’integrazione solare su larga scala. Inoltre, la crescente domanda di energia a causa dell’aumento della popolazione e dei rincari energetici sta aumentando la necessità di integrare fonti sostenibili nel mix energetico.

I principali attori nel mercato globale degli inverter fotovoltaici su scala industriale includono Sungrow, Siemens, SMA Solar Technology AG, Darforn Electronics Corp., Enphase Energy, SolarEdge Technologies, Inc., Growatt New Energy, Schneider Electric, Fronius International GmbH, Eaton, Fimer Group, Delta Electronics, Inc., TMEIC, Canadian Solar e Tabuchi Electric Co., Ltd.

E ancora, il segmento dei micro-inverter fotovoltaici – secondo lo studio di Grand Review Research – è destinato a un tasso di crescita sostanziale entro il 2027. Questi sistemi elettronici a livello di modulo sono diventati una scelta popolare per i settori commerciali e industriali: sono convenienti, facili da installare, e hanno il vantaggio dell’alta affidabilità e maggiore efficienza e prestazioni.

Inverter, come scegliere

Cuore pulsante di ogni impianto, l’inverter garantisce che i moduli fotovoltaici funzionino sempre al massimo delle loro prestazioni, in funzione dell’irraggiamento e della temperatura, e monitora costantemente la rete pubblica, nonché è responsabile del rispetto di vari criteri di sicurezza.

© Fraunhofer

Gli inverter si classificano sulla base di tre importanti caratteristiche: la potenza, il dimensionamento sul lato CC e la topologia. La potenza disponibile parte da 2 kW e arriva fino all’ordine dei megawatt: in generale si tratta di 5 kW per impianti residenziali su tetto, da 10 a 20 kW per impianti commerciali, e da 500 a 800 kW per l’impiego in centrali fotovoltaiche. Il dimensionamento sul lato CC: bisogna considerare la connessione dei moduli con l’inverter. Vi sono inverter di stringa, multistringa e centrali. La topologia: inverter monofase e trifase, adatti a impianti di grandi dimensioni in seguito al limite del carico simmetrico fissato a max 4,6 kVA.

Il lavoro degli inverter è oneroso. Si occupano, in prima battuta, di trasformare la corrente con il minor impatto possibile in termini di perdite, e le nuove tecnologie consentono ormai di sfiorare il 98% di rendimento. Gli inverter devono, inoltre, ottimizzare la potenza, con la ricerca e il mantenimento dell’MPP, per ovviare ai parametri di intensità dell’irraggiamento e della temperatura dei moduli che si modificano continuamente.

E ancora, l’inverter deve monitorare in ottica di protezione il rendimento dell’impianto fotovoltaico e della rete di alimentazione, segnalando eventuali anomalie e intervenendo per interrompere in modo sicuro il flusso di corrente; deve comunicare con le interfacce che consentono il controllo e il monitoraggio di tutti i parametri; gestire la temperatura nell’involucro che influisce anche sul grado di rendimento e poter funzionare bene fino anche a 50° C; resistere alle intemperie con grado di protezione IP65.

Inverter fotovoltaici per il segmento commerciale

La scelta della tecnologia è fondamentale: scegliere il giusto inverter può aiutare l’azienda a contenere i costi di installazione, manutenzione, monitoraggio e commissioning. La soluzione può essere ricercata tra tecnologie di inverter di stringa trifase per applicazioni commerciali e industriali. Nella scelta sono importanti la densità di potenza e la capacità di accumulo dell’energia, nonché l’integrazione di avanzate funzionalità digitali e una progettazione semplificata del sistema, affinché si adatti facilmente a qualsiasi tipo di installazione (impianti nuovi o preesistenti), e che offra inferiori costi di installazione e manutenzione.

© Delta

Inverter – i costi e il ritorno sull’investimento

L’investimento economico in un impianto fotovoltaico è certamente importante. Si pensa solitamente al solo costo dei moduli e al risparmio economico ed energetico che generano sul lungo periodo; mentre un buon esito di tale investimento dipende anche dal rapporto costo-efficienza dell’inverter scelto. Per un impianto commerciale si parte da circa 800€ fino anche a più di 3.000€, ma i prezzi degli inverter sono in continuo cambiamento, come quelli dei pannelli, in generale al ribasso sul lungo periodo. Inoltre, a differenza dei moduli, l‘inverter ha una vita utile inferiore, superiore comunque ai 10 anni, e si deve prevedere anche la sua sostituzione.

In generale è bene considerare i costi totali che il prodotto genera nel corso del suo ciclo di vita, che possono essere ricavati con l’aiuto di un calcolo del TCO (Total Cost of Ownership). Fra l’altro, questo permette di determinare i risparmi e il tempo di ammortamento.

Un impianto fotovoltaico può essere installato in qualsiasi tipologia di impresa che abbia spazio a disposizione. I costi per realizzazione di un impianto comprendono il costo dei pannelli, il costo degli inverter, dei cavi e degli altri componenti, i costi di installazione, i costi di allacciamento alla rete, infine i costi per la manutenzione ordinaria. Un impianto di taglia commerciale o aziendale (superiore ai 20 kW di potenza di picco) costa tra i 1.000 e i 1.500 euro per kW installato. L’investimento per un impianto fotovoltaico è ripagabile cinque-sette anni, se si auto-consuma il più possibile l’energia elettrica prodotta.