Fotovoltaico integrato BIPV: cos’è, come funziona, vantaggi, costi e applicazioni anche negli edifici storici

Nel 2026 la transizione energetica non è più solo un obiettivo, ma una necessità concreta che coinvolge governi, imprese e cittadini. In Europa, il percorso tracciato dal Green Deal, dal pacchetto Fit for 55 e dalla nuova direttiva EPBD, la cosiddetta “Case Green”, sta rafforzando il ruolo del solare e della riqualificazione energetica nel patrimonio edilizio. In questo scenario, il fotovoltaico integrato — BIPV, Building Integrated Photovoltaics — si propone come una delle soluzioni più interessanti per coniugare produzione di energia, qualità architettonica e prestazione dell’involucro.

Mentre si diffondono comunità energetiche e modelli di autoconsumo condiviso, cresce anche la consapevolezza che l’innovazione non debba necessariamente alterare l’identità del costruito. Al contrario, una parte sempre più rilevante dell’architettura sostenibile passa dalla capacità di integrare tecnologie energetiche in modo coerente con il linguaggio dell’edificio, soprattutto nei contesti di pregio o sottoposti a tutela. È qui che il BIPV trova la sua massima espressione: trasformare coperture, facciate e superfici edilizie in elementi attivi, capaci di produrre energia senza rinunciare alla qualità visiva del progetto.

Cos’è il fotovoltaico integrato BIPV

Il fotovoltaico integrato, o BIPV (Building Integrated Photovoltaics), è una tecnologia in cui i moduli fotovoltaici non vengono semplicemente applicati all’edificio, ma diventano essi stessi componenti edilizi, svolgendo una o più funzioni dell’involucro. A differenza del fotovoltaico tradizionale, installato sopra superfici già esistenti, il BIPV sostituisce direttamente elementi come coperture, facciate, vetrate, lucernari o parapetti, entrando a far parte del sistema costruttivo.

Il principio di funzionamento è lo stesso del fotovoltaico convenzionale: le celle trasformano la radiazione solare in energia elettrica. Ciò che cambia è la logica progettuale. Nel BIPV, infatti, il modulo non è solo un dispositivo energetico, ma un prodotto multifunzionale che deve integrarsi nell’architettura, contribuendo alla protezione dell’involucro, al controllo della radiazione solare, alla qualità estetica del progetto e, in alcuni casi, anche alla gestione della luce naturale.

Le applicazioni più diffuse includono tetti fotovoltaici, in cui moduli o tegole solari sostituiscono le coperture in laterizio o ardesia, mantenendo l’aspetto estetico originale; facciate attive, dove pannelli verticali combinano funzione energetica e design architettonico;vetrate e superfici traslucide, ma anche elementi come lucernari, frangisole e balustrade, realizzate con celle trasparenti o semi-trasparenti che filtrano la luce naturale e generano elettricità.

Differenza tra BIPV e fotovoltaico tradizionale

La differenza principale tra BIPV e fotovoltaico tradizionale riguarda il grado di integrazione nell’edificio. Nel caso del BIPV (Building Integrated Photovoltaics), i moduli fotovoltaici non vengono semplicemente fissati sopra una superficie esistente, ma sostituiscono direttamente un componente edilizio e ne assumono anche una funzione costruttiva. Nel fotovoltaico tradizionale, invece, i pannelli vengono installati in sovrapposizione alla copertura o ad altre superfici dell’edificio: per questo, in ambito tecnico, si parla più correttamente di BAPV (Building Applied Photovoltaics).

La distinzione non è quindi solo estetica, ma anche progettuale e funzionale. Un sistema BIPV deve rispondere contemporaneamente a requisiti edilizi ed elettrotecnici: oltre a produrre energia, deve contribuire alla tenuta dell’involucro, alla protezione dagli agenti atmosferici, al controllo della radiazione solare o alla continuità architettonica della facciata o della copertura. Nel fotovoltaico tradizionale, invece, il modulo mantiene soprattutto una funzione energetica, mentre la funzione edilizia resta affidata al pacchetto costruttivo sottostante.

Dal punto di vista applicativo, il BIPV trova impiego soprattutto quando il progetto richiede una forte qualità di integrazione visiva e materica. Il fotovoltaico tradizionale, al contrario, è generalmente più standardizzato, più semplice da installare e spesso più competitivo sul piano economico, soprattutto quando l’obiettivo prioritario è massimizzare la produzione elettrica senza intervenire in modo sostanziale sull’architettura dell’involucro.

Dove si applica il BIPV: tetti, facciate, vetrate e tegole fotovoltaiche

Il BIPV trova applicazione in tutte quelle parti dell’edificio in cui il modulo fotovoltaico può sostituire un componente dell’involucro e assolvere, oltre alla produzione di energia, anche una funzione edilizia. Le applicazioni principali riguardano le coperture, sia inclinate sia piane, le facciate, i sistemi vetrati come lucernari e curtain wall, ma anche soluzioni più specifiche come tegole fotovoltaiche, elementi frangisole e moduli semitrasparenti.

Nelle coperture, il BIPV è una delle soluzioni più immediate quando si interviene su un tetto da rifare o su una nuova costruzione. I moduli possono essere integrati in sistemi a falda, in coperture metalliche, membrane o componenti che sostituiscono direttamente il materiale di rivestimento. In questo caso il vantaggio non è solo energetico: la superficie attiva diventa parte della pelle edilizia e può contribuire a ridurre l’impatto visivo rispetto a un impianto sovrapposto.

Le facciate fotovoltaiche rappresentano invece una delle applicazioni più interessanti negli edifici terziari, pubblici e direzionali, dove la superficie verticale può trasformarsi in un elemento energeticamente attivo senza rinunciare al progetto architettonico.

Un capitolo a parte riguarda le vetrate fotovoltaiche, i lucernari, i parapetti e più in generale i moduli semi-trasparenti, che permettono di combinare generazione elettrica, ingresso della luce naturale e controllo solare. In queste applicazioni il BIPV può svolgere una funzione particolarmente evoluta, perché non sostituisce soltanto un elemento di chiusura, ma contribuisce anche alla qualità luminosa degli ambienti interni e alla gestione dei carichi solari.

È proprio questa versatilità — dalla copertura alla facciata, fino al vetro fotovoltaico e alle tegole solari — a rendere il BIPV una tecnologia adatta sia alla nuova costruzione sia ai progetti di riqualificazione in cui involucro, energia e architettura devono essere pensati come un unico sistema.  Nei processi di retrofit energetico, il BIPV consente di rinnovare l’immagine architettonica degli edifici senza comprometterne l’identità storica.

Vantaggi del fotovoltaico integrato

L’adozione del BIPV offre vantaggi rilevanti soprattutto quando il progetto richiede di integrare produzione energetica, qualità architettonica e funzione edilizia in un unico sistema. Il primo beneficio riguarda l’integrazione visiva e materica: rispetto a un impianto fotovoltaico sovrapposto, il BIPV può inserirsi in modo più coerente nell’involucro, perché sostituisce direttamente elementi come coperture, facciate, vetrate o schermature.

Un secondo vantaggio è la sua natura multifunzionale. Nel BIPV il modulo non si limita a produrre elettricità, ma diventa parte del sistema edilizio e può contribuire, a seconda della configurazione, anche alla protezione dell’involucro, al controllo dell’irraggiamento solare, alla gestione della luce naturale e alla qualità complessiva del progetto. Nelle applicazioni in facciata o nei moduli semitrasparenti, per esempio, il beneficio non si misura solo in kWh prodotti, ma anche nella capacità di combinare energia, schermatura e daylighting in un’unica soluzione.

C’è poi un vantaggio potenziale sul piano economico e costruttivo: quando il modulo fotovoltaico sostituisce un componente edilizio, una parte del costo dell’impianto può essere compensata dal fatto che non occorre installare separatamente quel materiale di rivestimento o chiusura. Questo non significa che il BIPV sia sempre meno costoso del fotovoltaico tradizionale, ma che il confronto economico va letto in ottica di costo integrato edificio-impianto, e non solo come costo del modulo.

Limiti e criticità del BIPV 

Accanto ai vantaggi, il BIPV presenta anche alcune criticità che ne rendono l’adozione più complessa rispetto al fotovoltaico tradizionale. La prima riguarda i costi iniziali, che possono risultare più elevati per effetto della personalizzazione del prodotto, della minore standardizzazione e della necessità di far dialogare requisiti edilizi ed elettrotecnici nello stesso componente.

Un secondo limite riguarda la complessità progettuale. A differenza di un impianto fotovoltaico tradizionale, il BIPV deve essere studiato fin dalle prime fasi del progetto architettonico ed esecutivo. Questo implica un coordinamento più stretto tra progettista, impiantista, produttore, facciatista o coperturista e installatore, con verifiche più articolate su stratigrafia, fissaggi, cablaggi, sicurezza, manutenzione e comportamento del sistema nel tempo. Proprio la mancanza di conoscenze e linee guida progettuali adeguate è indicata dall’IEA PVPS come uno dei fattori che hanno finora frenato un’adozione più ampia del BIPV.

C’è poi un tema di prestazione e convenienza tecnico-economica. Il fatto che il modulo sia integrato nell’involucro non garantisce automaticamente una resa ottimale: orientamento, ombreggiamenti, inclinazione, ventilazione del pacchetto, trasparenza del vetro e vincoli compositivi possono incidere in modo significativo sulla produzione elettrica. In alcuni casi, quindi, il BIPV offre il massimo valore quando riesce a bilanciare energia, qualità architettonica e funzione edilizia.

Infine, il BIPV richiede una particolare attenzione sotto il profilo normativo e autorizzativo. Poiché i moduli sono utilizzati come prodotti edilizi, devono rispondere non solo a requisiti energetici ma anche a requisiti costruttivi, di sicurezza e di integrazione nell’edificio, come evidenziano gli standard IEC dedicati (63092-1 e 63092-2). Naturalmente nei contesti
vincolati o di pregio si devono considerare le verifiche autorizzative.

BIPV negli edifici storici e nei contesti vincolati

Negli edifici storici e nei contesti sottoposti a tutela, il punto non è soltanto installare un impianto fotovoltaico per produrre energia rinnovabile, ma farlo in modo compatibile con il valore architettonico, materico e percettivo del bene.

In questo quadro, il BIPV può rappresentare una soluzione particolarmente interessante perché consente di incorporare la funzione energetica direttamente nell’involucro, riducendo l’effetto di sovrapposizione visiva tipico dei sistemi applicati.

Le Linee guida del Ministero della Cultura per il miglioramento dell’efficienza energetica nel patrimonio culturale sottolineano che, nel costruito storico, ogni intervento deve essere valutato in rapporto alla conservazione del bene e alla compatibilità con le sue caratteristiche architettoniche e materiche.

Proprio per questo il BIPV va presentato come una tecnologia che, in alcuni casi, può offrire un grado di integrazione maggiore rispetto al fotovoltaico tradizionale. La sua efficacia, nei contesti vincolati, dipende dalla capacità di sostituire o reinterpretare componenti edilizi esistenti senza introdurre elementi incongrui, mantenendo coerenza cromatica, continuità materica e minimo impatto percettivo. Il valore del BIPV, in questi ambiti, si misura anche nella possibilità di conciliare decarbonizzazione e tutela, evitando che il tema energetico si traduca in un’alterazione dell’identità architettonica del manufatto.

Anche il contesto normativo europeo rende questo tema sempre più attuale. La direttiva EPBD, Direttiva (UE) 2024/1275, rafforza il ruolo del solare negli edifici e introduce il principio degli edifici solar-ready, ma allo stesso tempo riconosce agli Stati membri la possibilità di esentare varie categorie di edifici, inclusi quelli storici, dai requisiti di ristrutturazione energetica. E’ chiaro che la traiettoria europea spinge verso una maggiore integrazione del solare nel costruito, ma nel patrimonio storico resta centrale una valutazione caso per caso, basata su equilibrio tra prestazione, reversibilità e tutela.

Due case history Chirenti: il BIPV applicato al patrimonio culturale

Per comprendere il potenziale del BIPV nei contesti vincolati vi proponiamo 2 case history firmate Chirenti in collaborazione con l’azienda Visen, in cui l’integrazione fotovoltaica viene messa alla prova su edifici e siti di alto valore culturale.

I casi del Museo delle Navi Romane di Nemi e della Villa dei Misteri a Pompei mostrano bene come il fotovoltaico integrato possa essere utilizzato non come elemento aggiunto, ma come componente compatibile con l’architettura e con le esigenze di conservazione del luogo. Entrambi i progetti si sviluppano attorno a un’idea precisa: trasformare superfici edilizie già esistenti in infrastrutture energetiche discrete, coerenti e non invasive.

Museo delle Navi Romane di Nemi

L’intervento nel Museo delle Navi Romane di Nemi, ha previsto la riqualificazione energetica delle coperture spioventi attraverso la sostituzione del rivestimento esistente con materiali fotovoltaici esteticamente equivalenti. Il progetto ha interessato  una superficie complessiva di circa 750 metri quadrati e ha previsto l’installazione di circa 400 lastre glass-to-glass distribuite sulle falde Est e Ovest, per una potenza complessiva nell’ordine dei 100 kWp.

Il dato più interessante, in questo caso, oltre alla taglia dell’impianto, è il fatto che la produzione energetica venga integrata in una copertura che mantiene coerenza cromatica e materica con l’edificio, riducendo al minimo la percezione dell’intervento.

Il progetto di Nemi è rilevante anche perché mostra come il BIPV possa assumere una funzione concreta all’interno di un museo, contribuendo all’alimentazione dell’illuminazione e di parte dei fabbisogni energetici interni ed esterni senza ricorrere a soluzioni visivamente invasive. Il fotovoltaico integrato diviene un elemento che si inserisce nel progetto del restauro e della riqualificazione, rendendo l’edificio energeticamente attivo senza compromettere la sua identità visiva.

Villa dei Misteri a Pompei

Ancora più delicato è il caso della Villa dei Misteri, all’interno del Parco Archeologico di Pompei, dove la sensibilità del contesto rende particolarmente evidente il valore dell’integrazione.

Nel progetto realizzato da Chirenti, i tradizionali coppi ed embrici del porticato ligneo sono stati sostituiti con tegole fotovoltaiche identiche per forma e colore, in grado di sviluppare circa 10 kWp di potenza. L’energia prodotta è destinata anche all’illuminazione degli affreschi augustei della sala del Grande Affresco, con l’obiettivo di supportare un sistema più controllato e qualitativamente più adatto alla fruizione del bene.

Qui il valore del BIPV non risiede tanto nella quantità di energia prodotta, quanto nella qualità dell’inserimento architettonico. In un contesto archeologico di straordinaria fragilità, la sostituzione di elementi tradizionali con componenti energeticamente attivi ma formalmente indistinguibili dimostra come la tecnologia possa mettersi al servizio della conservazione, anziché entrare in conflitto con essa. Il caso di Pompei diventa così emblematico di una possibile evoluzione del rapporto tra energia e patrimonio verso un’integrazione misurata, capace di accompagnare la tutela con strumenti coerenti con il luogo e con la sua memoria materiale.

Il mercato del fotovoltaico integrato in Italia e nel mondo

Sul piano internazionale, secondo i dati di Precedence Research, il mercato globale del BIPV vale 34,78 miliardi di dollari nel 2025 e potrebbe raggiungere 250,91 miliardi di dollari entro il 2035, con un tasso medio annuo di crescita del 21,85% tra 2026 e 2035. Nello stesso report, l’Europa risulta l’area oggi più rilevante, con un valore stimato di 13,91 miliardi di dollari nel 2025 e una quota del 40% del mercato mondiale.

Altre società di analisi, come IMARC e Fortune Business Insights, indicano valori e traiettorie di crescita sensibilmente differenti. Più che il dato puntuale, quindi, il messaggio di fondo è che il BIPV viene ormai considerato un segmento con potenziale industriale crescente, sospinto dalla diffusione di edifici ad alte prestazioni, dall’evoluzione dei moduli architettonicamente integrabili e dalle politiche di decarbonizzazione del costruito

Per l’Italia, mancano ancora dati ufficiali armonizzati sul solo comparto BIPV. La startup SOTTILE (SOlar Technological TILE), che ha ricevuto il premio Startup a Key – The Energy Transition Expo 2024, prevede che da qui al 2030 si dovranno installare circa 5 GWp all’anno di fotovoltaico, di cui il 60% circa è costituito dal fotovoltaico su edifici. Di questa quota, la frazione del fotovoltaico integrato si prevede pari ad almeno il 2,5%.

La nuova potenza fotovoltaica entrata in esercizio in Italia nel 2025 è stata di circa 6,4 GW, arrivando a complessivi 43,5 GW. Il BIPV si inserisce dunque in un mercato nazionale del solare molto dinamico, ma la sua diffusione procede ancora a ritmo contenuto, frenata da costi iniziali elevati e dalla scarsa conoscenza tecnica tra professionisti e amministrazioni. Le prospettive per i prossimi anni restano però positive; l’aggiornamento del PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima) e i nuovi fondi destinati al Green Deal europeo aprono spazi di finanziamento per progetti di fotovoltaico su edifici storici, soprattutto nei contesti urbani sottoposti a riqualificazione.

Il fotovoltaico integrato rappresenta dunque una frontiera strategica della transizione energetica, capace di unire tecnologia e cultura del costruire. Nel percorso verso città più resilienti e a zero emissioni, l’energia solare non deve essere solo aggiunta, ma incorporata nell’architettura stessa, trasformando i nostri edifici — antichi e moderni — in veri e propri organismi energetici viventi.

FAQ Fotovoltaico integrato BIPV

Che cos’è il fotovoltaico integrato (BIPV)?

Il fotovoltaico integrato, o BIPV (Building Integrated Photovoltaics), è una tecnologia che unisce la produzione di energia solare con elementi architettonici dell’edificio. A differenza dei pannelli tradizionali montati sopra le superfici, il BIPV sostituisce direttamente parti della struttura — come tetti, facciate o vetrate — diventando parte integrante della costruzione. In questo modo, svolge una doppia funzione: genera elettricità e contribuisce all’estetica e all’efficienza energetica dell’edificio.

BIPV e fotovoltaico tradizionale coincidono?

No. Il BIPV, acronimo di Building Integrated Photovoltaics, indica sistemi in cui il modulo fotovoltaico non viene semplicemente applicato all’edificio, ma ne diventa parte integrante, sostituendo direttamente un componente dell’involucro. Nel fotovoltaico tradizionale, invece, i pannelli vengono installati sopra una superficie già esistente e mantengono soprattutto una funzione energetica.

Il fotovoltaico integrato può essere una soluzione adatta agli edifici storici?

Può esserlo, ma non in modo automatico. Nei contesti storici e di pregio il BIPV è spesso considerato una soluzione più compatibile del fotovoltaico tradizionale perché consente una migliore integrazione visiva e materica. Tuttavia, la reale fattibilità dipende dal tipo di edificio, dal valore del bene, dal contesto paesaggistico e dalla capacità del progetto di rispettarne identità e caratteristiche costruttive.

Qual è la differenza tra BIPV e BAPV?

La distinzione è legata al livello di integrazione architettonica. Nel BIPV il modulo fotovoltaico svolge anche una funzione edilizia, perché sostituisce elementi come coperture, facciate, vetrate o schermature. Nel BAPV (Building Applied Photovoltaics), invece, il sistema viene fissato sopra l’involucro esistente senza sostituirlo. In altre parole, il BIPV è parte dell’edificio; il BAPV è un’aggiunta all’edificio.

Il BIPV si applica solo ai tetti?

No. Anche se la copertura è una delle applicazioni più diffuse, il BIPV può essere integrato in molte altre parti dell’edificio. Oltre ai tetti, trova impiego in facciate ventilate, vetrate, lucernari, frangisole, parapetti e altri componenti dell’involucro. È proprio questa versatilità a renderlo interessante sia nelle nuove costruzioni sia nei progetti di riqualificazione.

Su un immobile vincolato quali autorizzazioni possono essere necessarie?

Negli immobili sottoposti a vincolo paesaggistico, monumentale o storico, l’installazione di sistemi fotovoltaici richiede in genere una verifica autorizzativa specifica. A seconda dei casi possono essere necessari il nulla osta della Soprintendenza o altri passaggi previsti dalla normativa di tutela. Per questo, nei contesti vincolati, il progetto deve essere impostato fin dall’inizio tenendo conto di compatibilità architettonica, reversibilità e impatto percettivo dell’intervento.

Il BIPV costa più del fotovoltaico tradizionale?

In molti casi sì, soprattutto in termini di investimento iniziale. Il BIPV richiede spesso componenti più personalizzati, una progettazione più integrata e una posa più articolata rispetto ai sistemi standard. Il confronto economico, però, non va fatto soltanto sul costo del modulo: nei sistemi integrati una parte della spesa può essere compensata dal fatto che il componente fotovoltaico sostituisce un elemento edilizio che andrebbe comunque realizzato.

Il BIPV migliora anche la prestazione dell’involucro?

Può contribuire, ma dipende dal tipo di sistema e dal progetto complessivo. Il vantaggio del BIPV non consiste solo nella produzione di energia: in alcune applicazioni può concorrere anche alla protezione dell’involucro, al controllo dell’irraggiamento solare, alla gestione della luce naturale e alla qualità architettonica della pelle edilizia. Non si tratta però di un beneficio automatico, perché le prestazioni dipendono dalla stratigrafia, dalla configurazione del sistema e dal modo in cui il modulo è integrato.

Quali superfici dell’edificio possono diventare attive con il BIPV?

Le superfici potenzialmente attivabili sono diverse. Le più comuni sono coperture, facciate e vetrate, ma il BIPV può essere integrato anche in lucernari, schermature solari, parapetti, pensiline e altri elementi dell’involucro. La scelta dipende da orientamento, esposizione, funzione del componente, vincoli architettonici e obiettivi energetici del progett

29/05/2024

Fotovoltaico integrato: un’opportunità per la crescita del solare

Il fotovoltaico integrato – BIPV ha stime di crescita importanti, anche se è un mercato di nicchia. Una soluzione di una startup italiana potrebbe contribuire alla sua espansione, puntando sugli edifici storici

a cura di Andrea Ballocchi

Indice degli argomenti:

• Fotovoltaico integrato: potenzialità e sfide
• Cos’è il BIPV
• SOTTILE, una soluzione innovativa italiana
  • Dalla ricerca alla pratica commerciale
• Le quote di mercato del fotovoltaico integrato

Il fotovoltaico integrato può contribuire alla transizione energetica, offrendo all’edilizia e all’architettura una tecnologia capace di fornire idee e soluzioni in grado di unire la necessità di produzione energetica pulita in edilizia all’esigenza di fornire più soluzioni di design per assolvere alle necessità progettuali, sia sulle nuove costruzioni sia per le ristrutturazioni.

Alle soluzioni presenti finora sul mercato se ne aggiunge una, nuova, tutta nel segno del made in Italy, che promette di andare a coprire una fetta importante di mercato, rispondendo alle esigenze specifiche degli edifici storici. È frutto del progetto di ricerca europeo Horizon 2020, HEART, sfociato poi nella creazione della startup italiana SOTTILE solar.

Fotovoltaico integrato: potenzialità e sfide

Come ha sottolineato Rocco Viscontini, presidente di Italia Solare, in occasione di un convegno dedicato, «le prospettive future per l’integrazione del fotovoltaico sono promettenti. Gli sviluppi nella tecnologia dei materiali e nelle tecniche di installazione potrebbero rendere l’integrazione solare una caratteristica standard negli edifici nuovi e ristrutturati. Inoltre, l’interesse crescente per la sostenibilità potrebbe spingere legislatori e progettisti a incoraggiare o richiedere l’integrazione solare nei codici edilizi».

Tuttavia non mancano le sfide: il costo iniziale dell’integrazione solare è più elevato rispetto ai sistemi solari tradizionali, ha evidenziato lo stesso Viscontini. La progettazione e l’integrazione richiedono una pianificazione accurata e una collaborazione tra architetti, ingegneri e installatori di impianti fotovoltaici.

Cos’è il BIPV

Il fotovoltaico integrato si riferisce all’integrazione dei moduli solari fotovoltaici negli elementi strutturali e architettonici degli edifici, come tetti, facciate o persino elementi vetrati. «L’obiettivo è creare un design architettonico che incorpori l’energia solare in modo armonioso, combinando funzionalità estetiche ed energetiche, consentendo agli edifici di generare energia solare in modo discreto e integrato», ha ricordato il presidente di Italia Solare.

Sono diverse le tecnologie presenti: dai moduli fotovoltaici integrati nelle coperture (tegole e pannelli per tetti piani) alle facciate o vetrate fotovoltaiche, ai moduli flessibili (film sottili) fino ai sistemi per l’ombreggiamento come le pergole fotovoltaiche.

«L’integrazione fotovoltaica negli edifici (BIPV) offre una serie di vantaggi significativi, che contribuiscono alla sostenibilità e alla riduzione dell’impronta ambientale degli edifici – ha illustrato ancora Viscontini -. Parliamo: di produzione di energia rinnovabile, di risparmio sui costi energetici, di utilizzo efficiente dello spazio e di estetica migliorata».

Il BIPV può essere uno strumento per il retrofit, può assicurare un incremento del valore dell’immobile e contribuire alla sostenibilità e responsabilità ambientale. La crescita, però, è frenata da costi tipicamente elevati rispetto ai moduli tradizionali, dalla limitata consapevolezza dei progettisti, dalla limitata disponibilità di soluzioni tecniche sul mercato, dalla mancanza di standardizzazione e da limitazioni estetiche.

SOTTILE, una soluzione innovativa italiana

Sul mercato ci sono, come detto, diverse tecnologie riguardanti il fotovoltaico integrato. Una soluzione tutta italiana che si sta affacciando proprio di recente è stata proposta dalla startup SOTTILE (SOlar Technological TILE), che ha ricevuto il premio Startup a Key – The Energy Transition Expo 2024.

Come spiega Claudio Del Pero, professore associato presso il Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito del Politecnico di Milano e co-founder della startup, «la soluzione è nata nell’ambito del progetto europeo HEART (Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit), coordinato dal Politecnico di Milano, conclusosi nel 2022.  Si tratta del frutto di un ulteriore sviluppo dell’idea originaria, già testata nell’ambito della ricerca. Ora abbiamo deciso di metterla sul mercato, apportando ulteriori miglioramenti tecnici».

SOTTILE è un sistema completo, formato da elementi componibili secondo la geometria e le dimensioni desiderate ed appositamente progettato per l’installazione su coperture a falda, in abbinamento con praticamente qualsiasi tipo di tegola. Può essere utilizzato, infatti, in sostituzione del manto in laterizio esclusivamente nelle porzioni destinate all’impianto solare, mentre le restanti porzioni del tetto possono essere rivestite con elementi tradizionali.

Dalla ricerca alla pratica commerciale

L’iniziativa intende, quindi, elevare il prodotto a scala commerciale. «L’obiettivo è andare a coprire una nicchia di mercato, proponendo questa soluzione per integrare il fotovoltaico su edifici esistenti, in particolare su tetti in tegole. L’ambito applicativo ideale è rappresentato dagli edifici esistenti, specie quelli storici, dove il fotovoltaico tradizionale sovrapposto alla copertura non risulta una soluzione adeguata».

L’esempio concreto è rappresentato proprio dall’intervento di rigenerazione del tetto di un edificio del Politecnico di Milano, costruito all’inizio del XX secolo (img di apertura). «L’idea è ricreare l’effetto tegola, con un impatto visivo molto ridotto – specifica il cofondatore di SOTTILE –. Questo sistema si adatta bene anche ai tetti irregolari, grazie ad un’elevata modularità e flessibilità», rileva ancora Del Pero.

Alla base del sistema c’è un substrato di plastica riciclata che garantisce la tenuta all’acqua e che si monta sugli stessi supporti delle tegole tradizionali, sovrapponendo poi dei laminati fotovoltaici color coppo o neri. Tali laminati utilizzano celle monocristalline con tecnologia half-cut. L’efficienza della versione nera è comparabile a quella di un modulo tradizionale (18-20%), mentre quella colorata è leggermente inferiore. I costi del sistema completo si aggirano intorno ai 150€/m², ovvero pari a circa 1000€/kW_p, garantendo, quindi, la competitività economica rispetto a soluzioni tradizionali non integrate.

Le quote di mercato del fotovoltaico integrato

Sulla base di un’analisi condotta dalla stessa SOTTILE si prevede che da qui al 2030 si dovranno installare circa 5 GW_p all’anno di fotovoltaico, di cui il 60% circa è costituito dal fotovoltaico su edifici. Di questa quota, la frazione del fotovoltaico integrato si prevede pari ad almeno il 2,5%.

«Ipotizzando di entrare in questo comparto pensiamo di poter inizialmente coprire una quota conservativa dell’1%, che si traduce in 300 – 750 kW_p all’anno, con una successiva crescita progressiva».

Il vantaggio offerto dalla tegola di SOTTILE riguarda la possibilità di integrare in modo ottimale la tecnologia fotovoltaica in tutte le tipologie di tetti in tegole, costituendo un’opportunità in più, specie nei tetti dove l’installazione di pannelli tradizionali può essere più complessa, per esempio nei tetti esistenti dove il substrato di appoggio non risulta perfettamente regolare e complanare.

Il prodotto è realizzato per buona parte direttamente dai partner di SOTTILE, appoggiandosi anche a una filiera made in Italy.

17/12/2021

Fotovoltaico in edilizia: è l’ora dei Building Integrated Photovoltaics (BIPV)

Aumentare lo sviluppo del fotovoltaico in edilizia è possibile grazie ai Building Integrated Photovoltaics, un’opportunità possibile già oggi, a livello tecnologico ed economico

Indice degli argomenti:

• Building Integrated Photovoltaics (BIPV): costi e benefici
• Fotovoltaico in edilizia per il retrofit e per le nuove costruzioni
• BIPV: la necessità di formare e informare
• Fotovoltaico in edilizia: gli sviluppi della ricerca

Il fotovoltaico in edilizia può essere la chiave di volta della transizione energetica, ma anche un modo per rendere il parco immobiliare più sostenibile.

Entro il 2050, il 70% della popolazione mondiale vivrà nelle città e sarà responsabile di oltre il 70% delle emissioni mondiali. Gli edifici utilizzano circa il 40% dell’energia globale, occorre puntare a costruirli e riqualificarli in modo che richiedano un fabbisogno quasi zero di energia, ma possano andare oltre: gli edifici possono crearne di più di quanta ne impiegano. Un obiettivo possibile che ha un nome: Building Integrated Photovoltaics (BIPV). È ben più che un’opzione, ma un trend di mercato in crescita.

Il fotovoltaico integrato negli edifici, spesso abbreviato in BIPV, è una fonte di energia rinnovabile in crescita.

“L’uso di pannelli solari integrati nell’edificio come materiale da costruzione e generatore di energia permette di ottenere edifici a energia netta zero, o anche progetti di edifici energy plus”. Lo ha scritto Hassan Gholami, ricercatore all’università norvegese di Stavanger che ha studiato la tecnologia BIPV come alternativa ad altri materiali da costruzione in Europa. Ha scoperto che la tecnologia è già diventata economicamente fattibile nella maggior parte dei paesi europei. Il prezzo complessivo sta scendendo di anno in anno, mentre la sua efficienza sta aumentando.

Edifici con fotovoltaico integrato nelle facciate possono essere “un’idea intelligente ed economicamente valida nella maggior parte delle regioni europee, anche nei paesi del nord come la Norvegia”, mette in luce la ricerca di Gholami.

In Australia, un’altra ricerca evidenzia come gli edifici della città di Melbourne potrebbero fornire il 74% del loro fabbisogno di elettricità se la tecnologia fotovoltaica fosse completamente integrata in tetti, pareti e finestre. Pubblicata sulla rivista Solar Energy, la ricerca, condotta dai membri dell’ARC Centre of Excellence in Exciton Science della Monash University, insieme ai collaboratori dell’Università di Lisbona, è la prima del suo genere al mondo a modellare la fattibilità e l’impatto del fotovoltaico integrato nelle finestre, insieme ad altre tecnologie solari, su scala cittadina.

Entrambi gli studi confermano quanto già il mercato sta recependo. Non è un caso che i BIPV siano attesi a una crescita significativa: Allied Market Research stima che il mercato del Building Integrated Photovoltaics, valutato 14 miliardi di dollari nel 2020 dovrebbe moltiplicare per sei nel 2030, arrivando a raggiungere gli 86,7 miliardi di dollari.

Building Integrated Photovoltaics (BIPV): costi e benefici

Il fotovoltaico in edilizia potrebbe fornire una possibilità concreta alle città di essere autosufficienti energeticamente. A partire proprio dai BIPV. Si possono definire i Building Integrated Photovoltaics come tutti quei sistemi e materiali fotovoltaici utilizzati per sostituire i materiali da costruzione convenzionali in parti dell’involucro dell’edificio come il tetto, i lucernari o le facciate e sistemi ombreggianti.

Come ha spiegato Francesco Paolo Lamacchia, presidente del Network Edifici a Consumo Zero, nel corso di un seminario organizzato da GBC Italia, essi “sono sempre più incorporati nella costruzione di nuovi edifici come fonte principale o ausiliaria di energia elettrica, sebbene gli edifici esistenti possano essere adattati con una tecnologia simile”.

Ha anche messo in evidenza i vantaggi del fotovoltaico integrato rispetto ai più comuni sistemi che non lo sono: il costo iniziale può essere compensato riducendo l’importo speso per i materiali da costruzione e la manodopera che normalmente sarebbero utilizzati per costruire la parte dell’edificio che i moduli BIPV vanno a sostituire.

Fotovoltaico in edilizia per il retrofit e per le nuove costruzioni

Non ci sono solo i BIPV. O meglio, il fotovoltaico in edilizia, integrato su tetti e facciate, può essere un’idea buona anche per le ristrutturazioni. Il metodo BAPV (Building Applied Photovoltaics) consiste nel montare i moduli sulle superfici esistenti tramite sovrapposizione una volta terminata la costruzione, come ad esempio durante un progetto di ristrutturazione energetica. Questo è l’approccio adottato per le soluzioni fotovoltaiche tradizionali.

Anche se possono essere pensati come retrofit, tuttavia il maggior valore dei sistemi fotovoltaici integrati nel costruito lo si realizza includendoli nel progetto iniziale dell’edificio. “Sostituendo il fotovoltaico con materiali standard durante la costruzione iniziale, i costruttori possono ridurre il costo incrementale dei sistemi fotovoltaici ed eliminare i costi e i problemi di progettazione dei sistemi di montaggio separati”, specifica la SEIA, l’associazione delle industrie dell’energia solare. La stessa illustra quali sono le applicazioni del fotovoltaico integrato nell’edificio.

A partire dalla facciata, il fotovoltaico può essere integrato nei lati degli edifici, sostituendo le tradizionali finestre di vetro con pannelli solari semitrasparenti a film sottile o cristallini. Queste superfici hanno meno accesso alla luce diretta del sole rispetto ai sistemi sul tetto, ma in genere offrono una maggiore superficie disponibile.

Per quanto riguarda il fotovoltaico sul tetto, suo luogo d’elezione, in queste applicazioni il fotovoltaico può sostituirlo in parte o totalmente. Alcune aziende offrono un tetto solare integrato, in un unico pezzo, fatto di vetro laminato; altre offrono tegole solari che possono essere montate al posto delle normali tegole del tetto.

E poi ci sono vetri e vetrate. Le celle solari ultrasottili possono essere usate per creare superfici semi-trasparenti, che permettono alla luce del giorno di penetrare mentre simultaneamente generano elettricità. Queste sono spesso usate per creare lucernari o serre fotovoltaiche.

BIPV: la necessità di formare e informare

L’industria delle costruzioni oggi ha tutte le possibilità per integrare il fotovoltaico in edilizia e rendere perfettamente attuabili i Building Integrated Photovoltaics.

Tuttavia, come hanno messo in luce Gholami e gli altri autori della ricerca, la più grande barriera in Norvegia è la mancanza di competenza.

C’è quindi bisogno di una mentalità differente da parte dei professionisti, ma anche degli utenti finali. Come ha rilevato l’architetto e ricercatrice ENEA Alessandra Scognamiglio, in un recente articolo, è ampiamente riconosciuto che la dimensione visiva del fotovoltaico è fondamentale per l’accettazione sociale.

“In questo senso, il cosiddetto Building Integrated Photovoltaics è un possibile catalizzatore, poiché il fotovoltaico è integrato in morfologie di involucro edilizio che sono familiari al pubblico. È fondamentale essere in grado di progettare e valutare un sistema BIPV in modo che il suo rendimento visivo sia ottimale. Esistono molti studi a questo proposito, ma ancora non forniscono una chiara organizzazione teorica dei concetti utilizzati per definire le prestazioni visive dei BIPV”.

Da qui Scognamiglio è partita a esporre una formalizzazione sistematica transdisciplinare degli edifici fotovoltaici integrati e a proporre un vocabolario incentrato sulla percezione formale dei BIPV come parte del sistema di involucro dell’edificio. In pratica, ha messo a punto un vocabolario, basato su un insieme di 11 parole chiave visive. Questo metodo “Faciliterà il dialogo tra le diverse parti interessate (ad esempio, architetti, clienti, produttori di moduli e autorità pubbliche) e, in generale, la valutazione delle prestazioni visive di BIPV. Di conseguenza, permette un confronto oggettivo e quindi un processo decisionale informato”.

Fotovoltaico in edilizia: gli sviluppi della ricerca

Intanto la ricerca prosegue e moltiplica le opportunità per integrare il fotovoltaico in edilizia. Ricercatori dell’Istituto di struttura della materia del CNR, dell’Università di Milano Bicocca e dell’azienda Glass to Power hanno messo a punto un materiale a basso impatto ambientale e ad alto rendimento per la realizzazione di dispositivi fotovoltaici integrabili nelle costruzioni. Si tratta di una lastra di plexiglas trasparente contenente una dispersione del materiale organico che agisce da concentratore solare a luminescenza.

A differenza dei pannelli fotovoltaici utilizzati finora – che sono solitamente opachi e scuri, o semi-trasparenti – questo sistema permette di realizzare lastre trasparenti, con benefici dal punto di vista sia estetico sia funzionale.

Sempre in Italia, su nuove opportunità per i BIPV lavora anche CHOSE, il centro di ricerca attivo nello sviluppo delle celle solari organiche e ibride organiche/inorganiche. Anche il Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara è attivo in particolare sul Pannelli Fotovoltaici Organici (OPV), in collaborazione col MIT di Boston. Rispetto all’attuale tecnologia al silicio, l’OPV permette di realizzare pannelli molto più leggeri e flessibili, integrabili in diversi sistemi e contesti e a costi più contenuti.

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