Impianti fotovoltaici per magazzini: vantaggi di tetti ampi e carichi costanti

Tetti estesi e consumi regolari possono rendere i magazzini adatti al fotovoltaico. Come dimensionare l’impianto tra autoconsumo, carichi e superfici.

Un magazzino visto dall’alto presenta spesso una caratteristica che, dal punto di vista energetico, è difficile ignorare: migliaia di metri quadrati di copertura che per buona parte della giornata rimangono esposti al sole, mentre sotto quel tetto continuano a funzionare illuminazione, sistemi di ventilazione, movimentazione delle merci e, in alcune attività, impianti di refrigerazione. La coincidenza tra una superficie disponibile per produrre elettricità e consumi presenti durante le ore diurne è uno dei motivi per cui il fotovoltaico ha trovato nel settore industriale e logistico un terreno particolarmente favorevole.

I numeri italiani mostrano già la dimensione del fenomeno. Secondo il Rapporto Statistico Solare Fotovoltaico 2024 del GSE, alla fine del 2024 il settore industriale riuniva 92.467 impianti per una potenza complessiva di 17.852 MW, pari al 48,2% della potenza fotovoltaica nazionale; nello stesso anno questi impianti avevano prodotto 17.917 GWh.

Dietro questi dati c’è però un aspetto che merita maggiore attenzione: per un magazzino il vantaggio del fotovoltaico non dipende soltanto da quanti pannelli riescano a entrare sul tetto, ma soprattutto da quanta parte dell’energia prodotta possa essere utilizzata direttamente nell’edificio mentre viene generata.

Il tetto ampio è un’opportunità, ma la superficie utile viene prima dei metri quadrati totali

Le coperture dei magazzini e dei centri logistici possono estendersi per superfici molto superiori a quelle disponibili su edifici residenziali o piccoli esercizi commerciali, rendendo possibile installare potenze fotovoltaiche importanti senza occupare nuovo suolo.

La superficie geometrica del tetto, tuttavia, non coincide automaticamente con quella realmente disponibile per i moduli.

Lucernari, evacuatori di fumo, impianti di climatizzazione, zone d’ombra e percorsi necessari per la manutenzione riducono lo spazio utilizzabile; a questi elementi si aggiungono la verifica della struttura della copertura e le condizioni tecniche richieste per l’installazione.

La progettazione dovrebbe quindi partire da una mappatura della superficie realmente disponibile, valutando orientamento e ombreggiamenti insieme alla disposizione dei moduli, invece di ricavare la potenza dell’impianto semplicemente moltiplicando la superficie totale del capannone per un valore medio.

LED Italia affronta questo principio anche nell’approfondimento Fotovoltaico per aziende: come ridurre il costo dell’energia nei capannoni, dove il dimensionamento viene collegato direttamente ai consumi dell’attività e alle caratteristiche effettive della copertura.

Il secondo vantaggio è ciò che accade sotto il tetto

La disponibilità di spazio sarebbe molto meno interessante se l’edificio rimanesse quasi sempre privo di consumi durante il giorno.

Molti magazzini presentano invece un fabbisogno elettrico che accompagna l’attività per diverse ore consecutive: illuminazione e ventilazione rimangono operative durante i turni, mentre sistemi di movimentazione, uffici e apparecchiature ausiliarie aggiungono ulteriori carichi. Nei centri refrigerati il profilo può diventare ancora più continuo, perché una parte della domanda prosegue anche quando l’attività logistica rallenta.

Questa relativa regolarità può creare una sovrapposizione favorevole con la curva di produzione fotovoltaica.

Quando i pannelli stanno producendo e il magazzino sta contemporaneamente consumando energia, l’elettricità generata sul tetto viene utilizzata direttamente dall’impianto aziendale, riducendo il prelievo dalla rete.

È il principio dell’autoconsumo, che negli edifici commerciali e industriali assume particolare importanza proprio perché produzione e fabbisogno possono sovrapporsi per molte ore.

Un esempio aiuta a capire perché il profilo di carico è più importante della sola potenza installata

Immaginiamo un magazzino che, nelle ore centrali di un giorno lavorativo, stia assorbendo 120 kW.

Se in quello stesso momento l’impianto fotovoltaico produce 80 kW, quei 80 kW possono contribuire direttamente ad alimentare l’attività, mentre i restanti 40 kW vengono prelevati dalla rete.

Se invece l’impianto producesse 150 kW mentre il fabbisogno dell’edificio rimanesse fermo a 120 kW, la parte utilizzata direttamente sarebbe pari a 120 kW, mentre i 30 kW eccedenti dovrebbero essere gestiti secondo la configurazione prevista, per esempio attraverso l’immissione in rete o un eventuale sistema di accumulo.

L’esempio è volutamente semplificato, ma evidenzia un punto fondamentale: aumentare la potenza fotovoltaica oltre il profilo di consumo non aumenta automaticamente nella stessa misura l’energia autoconsumata.

Per questo il progetto dovrebbe partire dalle curve di carico dell’attività, preferibilmente osservate con una granularità sufficientemente dettagliata da distinguere orari di lavoro, fine settimana e variazioni stagionali.

Carichi costanti e fotovoltaico possono lavorare particolarmente bene insieme

Un edificio che presenta un consumo relativamente regolare nelle ore comprese tra la mattina e il tardo pomeriggio offre al progettista un vantaggio importante: una parte rilevante della produzione solare può trovare immediatamente una domanda all’interno della struttura.

Pensiamo a un centro logistico che lavora dalle prime ore del mattino fino alla sera. Durante le ore centrali, quando la generazione fotovoltaica raggiunge normalmente i livelli più elevati, continuano a essere alimentati l’illuminazione dei corridoi e delle baie, gli impianti di ventilazione e le apparecchiature impiegate nella movimentazione.

In questa situazione il fotovoltaico non viene installato soltanto per produrre una certa quantità di kWh nell’arco dell’anno, ma per sostituire una parte dell’energia che l’azienda avrebbe acquistato dalla rete proprio nello stesso momento.

La distinzione è importante perché un impianto da 200 kWp può avere un comportamento economico molto diverso in due aziende che consumano la stessa quantità annuale di elettricità ma in orari completamente differenti.

Magazzino tradizionale e magazzino refrigerato non hanno lo stesso profilo

Parlare genericamente di “magazzino” rischia di nascondere differenze importanti.

Un deposito nel quale lavorano operatori soltanto durante il giorno può avere una curva di consumo fortemente legata agli orari di apertura; una piattaforma logistica con più turni può mantenere livelli di domanda più elevati anche al mattino presto e alla sera, mentre una struttura frigorifera può presentare un carico di base significativo durante l’intera giornata.

Questa differenza influenza direttamente il dimensionamento.

Nel primo caso può essere particolarmente interessante massimizzare la quota di produzione utilizzata tra la tarda mattina e il pomeriggio; in una struttura con consumi notturni importanti può invece emergere maggiormente il tema dell’accumulo o di una diversa gestione dei carichi.

Non esiste quindi una potenza “corretta per un magazzino” determinabile attraverso la sola metratura dell’edificio.

Un tetto piano permette anche di lavorare sulla curva di produzione

Molti edifici logistici presentano coperture piane o con inclinazioni ridotte, condizione che offre diverse possibilità nella disposizione dei moduli.

Una configurazione orientata prevalentemente verso sud tende a concentrare maggiormente la produzione nelle ore centrali, mentre in determinate condizioni una disposizione est-ovest può distribuire la generazione su un intervallo più ampio della giornata e consentire una diversa utilizzazione della superficie disponibile.

La soluzione migliore dipende dal profilo di consumo, dalle ombre e dalla geometria del tetto.

Per un magazzino che presenta carichi significativi fin dalle prime ore del mattino e nel tardo pomeriggio, quindi, non sempre l’obiettivo coincide con ottenere il massimo picco possibile a mezzogiorno; può essere più interessante cercare una curva di produzione che segua meglio il comportamento dell’edificio.

Moduli ad alta potenza sulle grandi coperture

Quando il progetto coinvolge migliaia di metri quadrati, anche la potenza del singolo modulo influenza il numero di pannelli, la disposizione delle stringhe e la densità energetica ottenibile sulla superficie disponibile.

Tra le soluzioni presenti su LED Italia rientra il modulo AIKO da 600 W SKU 12600, sviluppato anche per applicazioni commerciali e industriali. Il pannello utilizza celle N-Type ABC, ha un’efficienza dichiarata del 23,2% e dimensioni pari a 2.278 × 1.134 mm.

Lo stesso modulo è disponibile anche in configurazioni da bancale: 31 pannelli da 600 W corrispondono, per esempio, a una potenza complessiva di 18,6 kWp.

In un grande magazzino questi valori rappresentano naturalmente soltanto una frazione dell’impianto finale, ma aiutano a comprendere come progetti commerciali e industriali vengano costruiti attraverso moduli ripetuti su superfici molto più estese rispetto a quelle di una normale abitazione.

Il dimensionamento dell’inverter segue la struttura dell’impianto

Con l’aumentare della potenza fotovoltaica cambia anche l’architettura elettrica.

Le grandi coperture possono presentare orientamenti differenti oppure zone con condizioni di irraggiamento non perfettamente uniformi, rendendo importante la corretta configurazione delle stringhe e degli MPPT dell’inverter.

La scelta non dovrebbe essere effettuata osservando esclusivamente la potenza nominale dell’apparecchio, perché tensioni e correnti delle stringhe devono rientrare nei limiti previsti dal produttore e il rapporto tra potenza DC installata e potenza AC deve essere progettato sulla base della configurazione reale.

Anche eventuali ampliamenti futuri dovrebbero essere considerati in questa fase, soprattutto quando il magazzino prevede nuovi carichi elettrici legati all’espansione delle attività.

L’accumulo non è automaticamente necessario

La presenza di grandi consumi non significa che un magazzino debba necessariamente installare una batteria insieme al fotovoltaico.

Se l’attività utilizza direttamente gran parte della produzione solare mentre viene generata, l’autoconsumo può già raggiungere livelli interessanti senza spostare energia da un momento all’altro della giornata.

Lo storage diventa più rilevante quando si verificano eccedenze frequenti durante le ore solari e contemporaneamente esiste un fabbisogno significativo nelle ore successive.

Per comprendere questa relazione bisogna quindi osservare quanta produzione eccede realmente il consumo e per quanto tempo, evitando di dimensionare l’accumulo semplicemente in proporzione alla potenza dei pannelli.

Il GSE mette a disposizione il Portale Autoconsumo Fotovoltaico, pensato anche per effettuare simulazioni relative a impianti esistenti o da realizzare.

Anche l’efficienza del magazzino modifica il dimensionamento del fotovoltaico

Un altro passaggio interessante riguarda il rapporto tra riduzione dei consumi e nuova produzione.

Se un magazzino sostituisce un vecchio impianto di illuminazione con apparecchi LED più efficienti, la curva di carico dell’edificio cambia; lo stesso può accadere sostituendo apparecchiature o introducendo sistemi di gestione che limitano i consumi nelle aree non utilizzate.

Per questo sarebbe poco logico dimensionare il fotovoltaico su dati storici destinati a cambiare poco dopo l’installazione.

LED Italia affronta il tema specifico dei consumi luminosi nell’articolo Illuminazione industriale: ridurre i consumi nei magazzini, che permette di collegare il progetto fotovoltaico a un ragionamento più ampio sull’energia utilizzata all’interno della struttura.

Prima si definisce il nuovo profilo dei consumi, quindi si dimensiona la produzione destinata a coprirli.

Nuovi carichi possono cambiare il progetto nei prossimi anni

Il profilo energetico di un magazzino non è necessariamente destinato a rimanere invariato.

L’elettrificazione di alcune attività, l’aggiunta di nuovi impianti di climatizzazione oppure la ricarica di veicoli e mezzi utilizzati nella logistica possono incrementare la domanda elettrica e modificarne la distribuzione durante la giornata.

Un progetto fotovoltaico dovrebbe quindi osservare il presente senza ignorare gli sviluppi già programmati dall’azienda.

Se una parte della flotta verrà elettrificata nei prossimi anni, per esempio, programmare le ricariche nelle ore di maggiore produzione solare può trasformare un nuovo consumo in una possibilità di aumentare l’autoconsumo dell’impianto.

La stessa logica vale per nuovi reparti o ampliamenti del magazzino: conoscere in anticipo i carichi previsti permette di evitare che il sistema venga dimensionato soltanto sulla fotografia energetica del momento.

Il tetto più grande non produce necessariamente il progetto migliore

La tentazione, davanti a una copertura molto estesa, può essere quella di riempire tutta la superficie disponibile.

Dal punto di vista tecnico ed economico, però, il criterio più utile è mettere in relazione spazio disponibile e fabbisogno reale dell’attività.

Un grande impianto può generare molta energia, ma se una quota rilevante viene prodotta quando il magazzino non ne ha bisogno, il profilo economico cambia rispetto a un progetto costruito intorno a una forte contemporaneità tra produzione e consumo.

Al contrario, un’attività con consumi diurni elevati e relativamente regolari può sfruttare una parte significativa dell’energia senza doverla prima immagazzinare o cedere alla rete.

È questa combinazione a rendere particolarmente interessanti molti edifici logistici: grandi superfici permettono di produrre sul posto, mentre carichi presenti per molte ore possono utilizzare quella produzione nello stesso momento.

Dal tetto al bilancio energetico del magazzino

Progettare un impianto fotovoltaico per un magazzino significa quindi partire meno dal catalogo dei pannelli e più dal funzionamento reale dell’edificio.

La copertura indica quanta potenza potrebbe fisicamente essere installata; la curva di carico suggerisce quanta di quella produzione può essere utilizzata direttamente, mentre l’analisi degli ampliamenti previsti permette di capire come il fabbisogno potrebbe evolvere.

Il settore industriale rappresenta già quasi metà della potenza fotovoltaica installata in Italia secondo i dati GSE del 2024, un risultato che riflette anche la disponibilità di grandi superfici e la presenza di consumi elettrici importanti durante le ore lavorative.

Per un magazzino, quindi, il valore del fotovoltaico nasce soprattutto dalla possibilità di far coincidere due elementi che nello stesso edificio sono già presenti: un tetto esteso sopra e una domanda di energia relativamente continua sotto.

Per approfondire il tema, LED Italia ha pubblicato anche Fotovoltaico per aziende: come ridurre il costo dell’energia nei capannoni e l’articolo dedicato a fotovoltaico e sostenibilità aziendale: come misurare risparmio energetico e riduzione delle emissioni.