Carport solare vs pannelli solari sul tetto

Due percorsi per la generazione solare in loco

Un edificio commerciale con un grande tetto piatto e un parcheggio altrettanto grande ha due diverse opportunità solari. Il tetto può diventare una centrale elettrica. Il parcheggio può diventare una centrale elettrica che ombra anche ogni veicolo parcheggiato sotto di esso. Il tetto solare e i parcheggi solari trasformano entrambi lo spazio sottoutilizzato in risorse di generazione di elettricità e entrambi alimentano quell'elettricità nel pannello elettrico dell'edificio per compensare il consumo di servizi. Le somiglianze finiscono in gran parte qui. I due approcci comportano diverse tecniche strutturali, diverse logistiche di installazione, diverse interazioni con la proprietà esistente e diversi gruppi di benefici accessori che vanno oltre i kilowattora prodotti. Un sistema sul tetto si attacca a una struttura esistente, ereditando i suoi punti di forza e i suoi limiti. Un parcheggio solare è una nuova struttura costruita appositamente che porta pannelli solari come tetto. Questa distinzione definisce ogni aspetto del confronto. Il proprietario che presume che le due cose siano intercambiabili probabilmente prenderà una decisione basata su informazioni incomplete. Il proprietario che comprende le differenze strutturali, operative e finanziarie può fare una scelta che si alline con i propri obiettivi energetici e la loro strategia immobiliare più ampia.

Requisiti strutturali e fattore relativo allo stato attuale del tetto

La variabile più importante nella scelta tra impianto solare su tetto e pensilina solare è lo stesso tetto. Un impianto fotovoltaico su tetto installa i pannelli, il sistema di supporto e i relativi carichi dovuti al vento e alla neve su una struttura progettata e costruita probabilmente anni o decenni prima che l’energia solare fosse presa in considerazione. Se il tetto ha ancora cinque, dieci o quindici anni di vita utile residua, l’installazione di un impianto solare su di esso genera un problema futuro: l’impianto dovrà essere rimosso e reinstallato al momento della sostituzione del tetto. I costi legati alla disattivazione e alla riattivazione possono ridurre in modo significativo il ritorno economico dell’impianto su tetto. Se il tetto è prossimo alla fine della sua vita utile, l’approccio logico consiste nel sostituirlo prima dell’installazione dell’impianto solare, con un conseguente aumento considerevole dei costi iniziali del progetto. È obbligatoria una valutazione strutturale effettuata da un ingegnere qualificato per verificare che la struttura esistente del tetto possa sopportare il peso aggiuntivo e le forze di sollevamento provocate dal vento generate dai pannelli solari. Una pensilina solare evita completamente questi rischi legati al tetto. Si tratta di una struttura fissata al suolo, ancorata alla superficie del parcheggio mediante plinti in calcestruzzo o pali infissi, che sopporta autonomamente i propri carichi strutturali, indipendentemente da qualsiasi edificio esistente. La struttura in acciaio è progettata specificamente per sostenere i pannelli solari, dimensionata secondo i requisiti locali relativi ai carichi di vento e neve e realizzata con protezione anticorrosione adatta a decenni di esposizione all’esterno. La pensilina non interagisce con il tetto dell’edificio, non dipende dalle condizioni strutturali dell’edificio e non deve essere rimossa in caso di ristrutturazione o rifacimento del tetto.

Produzione di energia, raffreddamento e vantaggi di orientamento

L'energia prodotta da un pannello solare nel corso della sua vita dipende dalla quantità di luce solare che colpisce i pannelli e dalla loro efficienza nel trasformarla in elettricità. Le strutture del tetto sono limitate dall'orientamento dell'edificio su cui si trovano. Se il tetto dell'edificio è rivolto est-ovest e ha una bassa pendenza, i pannelli saranno montati a filo, accettando un angolo non ottimale e potenzialmente un azimut non ottimale. I tetti piatti offrono maggiore flessibilità attraverso sistemi di scaffalature inclinate, ma l'angolo di inclinazione è spesso limitato da considerazioni di ombreggiatura tra file e dalla superficie disponibile del tetto. Un parcheggio solare non deve affrontare tali vincoli di orientamento. La struttura è progettata da una lavagna bianca. Le colonne di supporto possono essere posizionate in modo che il baldacchino sia rivolto verso sud nell'emisfero settentrionale, all'angolo di inclinazione preciso che massimizza la produzione annuale di energia per la latitudine locale. Questa ottimizzazione può produrre un significativo vantaggio di produzione di energia rispetto a un array sul tetto che deve seguire la linea del tetto dell'edificio. Il secondo fattore energetico è il vantaggio del raffreddamento. I pannelli solari perdono efficienza man mano che la loro temperatura aumenta. Un pannello sul tetto montato a pochi centimetri sopra una superficie calda del tetto funziona in un microclima ad alta temperatura, in particolare nei pomeriggi estivi quando il tetto irradia il calore immagazzinato. Un pannello di carport, ben elevato al di sopra del suolo e con aria aperta che circola liberamente su entrambi i lati, funziona a una temperatura inferiore e quindi ad un'efficienza maggiore. Questo effetto di raffreddamento è misurabile e persistente durante la vita del sistema.

Il valore a doppio utilizzo e i benefici non energetici

L’impianto solare sul tetto ha un’unica funzione: generare elettricità. Un carport solare, invece, genera elettricità e trasforma contemporaneamente l’esperienza del parcheggio. L’ombra fornita dalla copertura mantiene le autovetture più fresche d’estate, proteggendone gli interni dai danni causati dai raggi UV e riducendo il colpo di calore che i conducenti avvertono al rientro nei veicoli. Questa ombra attenua anche l’effetto isola di calore proprio del parcheggio. Un’area asfaltata non ombreggiata assorbe le radiazioni solari e le riemette sotto forma di calore, innalzando la temperatura ambiente dell’intera proprietà. La copertura del carport intercetta tale radiazione e ne converte una parte in elettricità, riducendo il carico termico sull’area circostante. Per le proprietà commerciali che accolgono clienti, il parcheggio ombreggiato rappresenta un servizio aggiuntivo che distingue l’azienda dai concorrenti. Per i dipendenti, costituisce un miglioramento quotidiano della qualità della vita. L’integrazione della ricarica per veicoli elettrici è il terzo vantaggio a doppia funzione. Un carport solare offre una piattaforma naturale per installare le apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici (EVSE). L’energia generata sopra le aree di parcheggio può essere indirizzata verso le colonnine di ricarica montate sui pilastri del carport, creando una stazione di ricarica ombreggiata e alimentata da energia solare, che aggiunge un ulteriore livello di funzionalità e resilienza futura alla proprietà.

Costo, tempo di ritorno e confronto finanziario a lungo termine

Il confronto finanziario tra un impianto fotovoltaico su tetto e un carport solare non è una semplice questione di confronto del costo di installazione per watt. Le due opzioni presentano strutture di costo fondamentalmente diverse, percorsi distinti di accesso agli incentivi e impatti differenti sul valore complessivo dell’immobile. Un sistema su tetto ha, nella maggior parte dei casi, un costo iniziale più basso per watt, poiché sfrutta la struttura esistente del tetto come fondazione e richiede minori quantità di materiale strutturale. Il sistema di fissaggio è più leggero, l’installazione è più rapida e il processo di autorizzazione è generalmente più consolidato. Il costo totale di installazione riflette queste efficienze. Un carport solare richiede invece maggiore acciaio, maggiore calcestruzzo, maggiore ingegnerizzazione e maggiori interventi sul sito. Il costo iniziale per watt è quindi più elevato. Tuttavia, il caso finanziario a favore del carport include flussi di ricavo ed economie evitate che un impianto su tetto non può generare. L’ombreggiamento del parcheggio rappresenta un asset con un reale valore economico, sia che lo si misuri in termini di preferenza dei clienti, di fidelizzazione dei dipendenti o della possibilità di applicare un sovrapprezzo per il parcheggio coperto. L’economia derivante dall’evitare una futura sostituzione del tetto e una futura dismissione e reinstallazione dell’impianto fotovoltaico costituisce un beneficio finanziario reale, sebbene spesso trascurato, offerto dall’approccio carport. Se il proprietario dell’immobile sta già valutando l’installazione di una struttura d’ombra in tessuto o in metallo sul parcheggio, il costo aggiuntivo per rendere tale struttura portante per pannelli solari può essere contenuto rispetto al costo di costruire separatamente una struttura d’ombra e un impianto fotovoltaico su tetto. Il periodo di rientro per un carport solare è tipicamente più lungo rispetto a quello di un impianto su tetto, ma il carport offre un ventaglio più ampio di ritorni economici nel corso di una vita utile più prolungata.

Scelta del partner giusto per il tuo investimento in strutture solari

Che la scelta ricada su un impianto fotovoltaico a tetto o su una pensilina solare, le prestazioni del sistema nel corso dei decenni di funzionamento dipendono dalla qualità ingegneristica della struttura che sostiene i pannelli. Un sistema di fissaggio per tetti che si corrode, si allenta o provoca perdite diventa un fattore di rischio. Una struttura per pensilina che oscilla eccessivamente al vento, raccoglie acqua sulla sua copertura o sviluppa ruggine nei punti di giunzione compromette sia l’investimento fotovoltaico sia il servizio di parcheggio. La qualità della lavorazione dell’acciaio, il sistema di protezione anticorrosione, la progettazione delle fondazioni e l’ingegneria strutturale determinano se la struttura fotovoltaica funzionerà come previsto per decenni, resistendo alle intemperie, ai cicli termici e all’uso quotidiano. Kinpower mette a disposizione questa competenza ingegneristica e manifatturiera per progetti di pensiline solari e sistemi di fissaggio fotovoltaici, realizzando strutture in acciaio in cui progettazione, produzione e controllo qualità sono allineati alla lunga durata di vita dei pannelli solari che supportano. Per il proprietario dell’immobile che valuta le opzioni fotovoltaiche, la scelta di un partner produttivo con comprovata esperienza strutturale garantisce che l’investimento solare poggia su una base di acciaio durevole e correttamente ingegnerizzato. I pannelli solari possono essere la parte più visibile dell’installazione, ma è la struttura che li sostiene a garantire che continuino a produrre energia in modo sicuro e affidabile per l’intera durata dell’investimento. Questa integrità strutturale, conseguita grazie alla qualità manifatturiera e alla disciplina ingegneristica, rappresenta il requisito comune a entrambe le vie per la generazione fotovoltaica in loco.