Come Collegare Un Inverter FV Alla Rete: I Grid Tied

1) Cosa È Un Inverter Di Rete O Grid Tied

Gli inverter di rete, o grid-tied, rappresentano un componente chiave in qualsiasi impianto fotovoltaico connesso alla rete elettrica. La loro funzione principale è quella di trasformare la corrente continua generata dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata compatibile con quella della rete pubblica. Ma il loro compito non si esaurisce con la semplice conversione dell’energia: l’inverter di rete è un dispositivo intelligente, in grado di monitorare costantemente la tensione e la frequenza della rete elettrica per garantire una sincronizzazione perfetta.

Uno degli aspetti più interessanti degli inverter grid-tied è che consentono di utilizzare la rete come una “batteria virtuale”: quando l’impianto produce più energia di quanta ne viene consumata, l’eccesso viene immesso nella rete e contabilizzato economicamente tramite contratti di ritiro dedicato (RID) o tramite autoconsumo con incentivo. Quando invece l’impianto produce meno energia del necessario, si attinge dalla rete per colmare il fabbisogno.

Dal punto di vista tecnico, gli inverter grid-tied generano un’onda sinusoidale pura, perfettamente sincronizzata con quella della rete pubblica. Questo significa che l’oscillatore interno dell’inverter riesce a replicare in modo preciso la forma d’onda, la frequenza e persino l’angolo di fase (entro 1° rispetto alla rete). Tale accuratezza è fondamentale per evitare danni o interferenze agli altri apparecchi connessi e per garantire un trasferimento energetico sicuro.

Inoltre, l’inverter è in grado di disconnettersi automaticamente dalla rete in caso di black-out. Questo comportamento, previsto dalle normative di sicurezza CEI, serve a evitare che l’inverter continui a iniettare corrente nella rete durante un’interruzione, mettendo a rischio la sicurezza dei tecnici impegnati nei lavori di ripristino.

Con l’evoluzione delle tecnologie di comunicazione, molti inverter grid-tied moderni integrano funzionalità smart: connessione Wi-Fi o Ethernet, monitoraggio da remoto tramite app, aggiornamenti firmware over-the-air e compatibilità con le community energetiche, elementi ormai essenziali anche nell’ottica della transizione digitale.

 

2) Inverter Di Rete Diversi Per L’Eolico E Per Il Fotovoltaico

Anche se gli inverter di rete per impianti eolici e fotovoltaici possono sembrare simili, in realtà sono progettati per rispondere a dinamiche di produzione energetica molto differenti. L’output di una turbina eolica, infatti, varia principalmente in base alla velocità del vento, spesso in modo imprevedibile e discontinuo. Al contrario, i pannelli fotovoltaici rispondono a un ciclo giornaliero e stagionale, con variazioni più regolari e prevedibili legate all’irraggiamento solare.

Per questo motivo, gli algoritmi di Maximum Power Point Tracking (MPPT), che rappresentano il cuore dell’ottimizzazione energetica, sono differenti per le due tecnologie. Gli inverter fotovoltaici devono adattarsi costantemente alla variazione della tensione e della corrente dei moduli causata dalla temperatura dei pannelli, dalla copertura nuvolosa e dall’ombreggiamento parziale. Quelli eolici, invece, devono gestire la variabilità del vento e l’inerzia meccanica delle turbine.

Nel datasheet di ogni inverter, il produttore riporta chiaramente l’intervallo di tensione in ingresso, il numero di MPPT disponibili, l’efficienza di conversione e le protezioni integrate (come sovratensioni, inversioni di polarità e sovracorrente). Le informazioni contenute nel datasheet sono cruciali per dimensionare correttamente l’impianto e per garantire la compatibilità tra moduli e inverter.

Oggi sul mercato si trovano anche inverter ibridi o multisorgente, capaci di gestire contemporaneamente input da pannelli fotovoltaici, batterie e anche microturbine eoliche. Questi modelli sono spesso impiegati in sistemi off-grid o in configurazioni ibride dove si combinano diverse fonti per garantire la continuità energetica anche in assenza della rete pubblica.

Va sottolineato che la normativa vigente in Italia, come la CEI 0-21 (per la BT) e la CEI 0-16 (per la MT), impone a tutti gli inverter collegati alla rete una certificazione di conformità e la compatibilità con funzioni di regolazione automatica di tensione e frequenza. Dal 2023 è inoltre obbligatorio il supporto al Sistema di Comunicazione per la Disconnessione Remota (SGR) per impianti superiori a 11,08 kW.

 

3) Come Collegare In Rete Un Impianto Fotovoltaico

Il collegamento di un impianto fotovoltaico alla rete elettrica italiana è un’operazione regolamentata da norme tecniche precise e richiede una valutazione preliminare del contesto impiantistico. La modalità di connessione dipende principalmente dalla potenza dell’impianto:

• Bassa tensione (BT): 230 V monofase o 400 V trifase. È la connessione standard per impianti domestici o commerciali fino a 100 kW.
• Media tensione (MT): tipicamente a 15 o 20 kV. È richiesta per impianti di potenza superiore ai 200 kW, con obbligo di cabina secondaria.
• Alta tensione (AT): solo per grandi impianti industriali (oltre 10 MW), poco diffusi in ambito fotovoltaico.

Il collegamento di impianti monofase in BT è limitato a 6 kW, mentre impianti trifase possono arrivare fino a 100 kW in BT. Per potenze superiori o esigenze specifiche (come stabilimenti industriali), è necessario passare alla connessione in MT.

La norma CEI 0-21, aggiornata nel 2022, stabilisce le condizioni per la connessione degli utenti attivi alla rete BT. Tra i requisiti principali vi sono:

• La protezione contro le sovracorrenti e le sovratensioni.
• La disconnessione automatica in caso di anomalia di rete.
• La limitazione delle correnti residue in continua (massimo 0,5% della corrente nominale AC).
• L’obbligo di impianti equipaggiati con interfaccia CEI 0-21 certificata.

Per realizzare la connessione, è necessario avviare una procedura tecnica con il distributore di energia (tipicamente E-Distribuzione o altro operatore locale). L’iter include:

1. Richiesta di connessione tramite portale (es. e-distribuzione.it).
2. Progetto elettrico con schema unifilare, relazioni tecniche e dichiarazione di conformità dell’inverter.
3. Accettazione del preventivo e installazione dell’impianto.
4. Allaccio alla rete e collaudo da parte del distributore.
5. Attivazione convenzione GSE per la vendita dell’energia o il ritiro dedicato (RID).

Dal 2021 lo scambio sul posto (SSP) non è più disponibile per i nuovi impianti: il meccanismo sostitutivo è il “ritiro dedicato” o l’autoconsumo incentivato in ambito di comunità energetiche rinnovabili (CER).

 

4) Quali Sono I Migliori Inverter Per Il Fotovoltaico

La scelta dell’inverter giusto è determinante per ottimizzare la resa dell’impianto. L’architettura classica prevede un inverter centralizzato che gestisce una stringa di moduli, ma oggi la tendenza si sta spostando verso soluzioni distribuite, con ottimizzatori o microinverter.

Microinverter

I microinverter sono dispositivi che gestiscono la conversione DC/AC a livello di singolo pannello. Questo approccio consente:

• Di massimizzare la produzione anche in presenza di ombreggiamenti parziali.
• Di semplificare il cablaggio e migliorare la sicurezza (assenza di alta tensione in continua).
• Di effettuare monitoraggio puntuale per modulo, utile per manutenzione e diagnostica.

I microinverter hanno una potenza compresa tra 250 W e 400 W e sono ideali per piccoli impianti domestici con tetti complessi o orientamenti multipli. Brand noti in questo segmento sono Enphase, Hoymiles e APsystems.

Inverter con Ottimizzatori

Un’alternativa sono gli inverter “intelligenti” abbinati a ottimizzatori di potenza, come quelli di SolarEdge o Tigo. Ogni pannello è dotato di un piccolo modulo MPPT che comunica con l’inverter centralizzato. Questo sistema offre:

• Una maggiore flessibilità progettuale.
• L’ottimizzazione energetica a livello di modulo.
• Un controllo avanzato e aggiornamenti firmware da remoto.

Inverter Stringa

Gli inverter stringa restano comunque i più diffusi, soprattutto per impianti commerciali o industriali. Alcuni dei migliori produttori includono Fronius, SMA, Huawei, GoodWe e Growatt. I moderni inverter stringa offrono:

• Efficienze superiori al 98%.
• Interfaccia Wi-Fi e portali per il monitoraggio.
• Capacità di gestione per configurazioni bifacciali o ad alta tensione in ingresso.

Ogni inverter va selezionato in funzione del numero di MPPT, del range di tensione di lavoro, della potenza nominale e della compatibilità con le normative locali. È essenziale scegliere dispositivi con certificazione CEI 0-21 (o CEI 0-16 in MT) aggiornate alle ultime versioni.

 

5) Componenti Accessori Di Un Inverter Fotovoltaico

Un inverter fotovoltaico, per funzionare correttamente, ha bisogno di una serie di componenti ausiliari che ne garantiscono la sicurezza, la funzionalità e l’efficienza complessiva:

1. Cavi di sezione adeguata: i collegamenti tra i pannelli e l’inverter, o tra l’inverter e il quadro AC, devono essere realizzati con cavi resistenti alle intemperie e con sezioni idonee a sostenere correnti elevate. Cavi sottodimensionati comportano cadute di tensione e rischi di surriscaldamento.
2. Protezione da sovracorrente in continua: mediante fusibili o interruttori specifici in DC, che devono essere accessibili e installati in contenitori stagni IP65.
3. Protezione da sovratensioni (SPD): scaricatori di sovratensione lato DC e AC sono raccomandati per proteggere inverter e moduli da eventi atmosferici o picchi da rete.
4. Interruttori magnetotermici e differenziali AC: obbligatori per la protezione della linea in alternata, con selettività e tarature adeguate ai carichi e alla potenza dell’impianto.
5. Contatori bidirezionali e smart meter: utili per misurare l’energia prodotta, consumata e immessa in rete. Sono indispensabili per sistemi di autoconsumo monitorato o per l’adesione alle CER.
6. Sistema di monitoraggio remoto: oggi quasi tutti gli inverter offrono portali o app per visualizzare in tempo reale la produzione, i consumi, l’efficienza e segnalare eventuali anomalie.

Infine, un buon impianto fotovoltaico grid-tied deve prevedere una manutenzione regolare: pulizia dei pannelli, verifica dei serraggi, controllo delle curve I-V e aggiornamento firmware dell’inverter.

 

6) Prospettive Future E Comunità Energetiche

L’evoluzione degli inverter grid-tied è strettamente connessa alla diffusione delle comunità energetiche rinnovabili (CER) e dei sistemi di autoconsumo collettivo. Con l’entrata in vigore del decreto attuativo CER 2024 (attuativo della Direttiva RED II), si aprono nuove opportunità per impianti condivisi tra cittadini, PMI ed enti pubblici.

Gli inverter del futuro saranno chiamati a gestire non solo la conversione dell’energia, ma anche:

• La ripartizione dinamica dell’energia tra più utenti.
• Il supporto alla rete in termini di servizi ancillari (regolazione tensione e frequenza).
• La gestione di flussi bidirezionali tra produzione, accumulo e consumo.

L’integrazione con sistemi di accumulo e con reti intelligenti (smart grid) diventerà sempre più stretta. Gli inverter saranno sempre più “grid-forming”, in grado di stabilizzare la rete locale anche in assenza della rete pubblica, aprendo la strada a una maggiore autonomia energetica.