Gli impianti fotovoltaici di connessione a rete hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale. In pratica, nelle ore di luce l’utenza consuma l’energia elettrica prodotta dal proprio impianto solare, mentre quando la luce non c’è o non è sufficiente, oppure se l’utenza richiede più energia di quella che l’impianto è in grado di fornire, sarà la rete elettrica che garantirà l’approvvigionamento dell’energia elettrica necessaria. Dall'altro lato, nel caso in cui l’impianto produca più energia di quella richiesta dall’utenza, tale energia verrà viceversa immessa in rete.

In questo caso si parla di cessione delle “eccedenze” alla rete elettrica locale. Tra gli esempi più comuni vi sono impianti solari installati su tetti di abitazioni, capannoni industriali o aziende agricole, già collegate alla rete elettrica.

Vediamo come sono connessi tra di loro i componenti essenziali di un impianto fotovoltaico e come si interfacciano con la rete elettrica:

1) I pannelli solari (tecnicamente moduli fotovoltaici), esposti al sole, producono corrente elettrica in forma continua.

2) L’inverter trasforma la corrente “fotovoltaica” da continua ad alternata.

3) Il Conto Energia prevede l’installazione di un contatore che misura l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico, pagata con una tariffa molto interessante.

4) La corrente entra nella rete elettrica dell’utente e viene usata prima dalle normali utenze (elettrodomestici, impianto di illuminazione, ecc.).

5) Nel caso in cui l'impianto solare produca più corrente di quella utilizzata in quel momento, l'esubero viene immesso nella rete del distributore di energia elettrica locale. Tale esubero viene misurato da un secondo contatore dedicato al conteggio dell'energia immessa.

6) Quando l’impianto non produce (di notte), o produce poco (brutto tempo), o la corrente richiesta dall’utenza è maggiore di quella che può essere fornita in quel momento dall’impianto solare, si utilizza la corrente del distributore. A fine anno si effettua il conguaglio.

Gli impianti solari connessi alla rete elettrica rappresentano quindi una fonte integrativa, perché forniscono un contributo, di entità diversa a seconda della dimensione dell’impianto, al bilancio elettrico globale dell’edificio. L’inserimento dei moduli fotovoltaici nei tetti e nelle facciate risponde alla natura distribuita della fonte solare e presenta diversi vantaggi:

• l’energia prodotta in prossimità dell’utilizzazione ha un valore maggiore di quello dell’energia fornita dalle centrali tradizionali, in quanto vengono evitate le perdite di trasporto;
   
• la produzione di energia elettrica nelle ore di insolazione permette di ridurne la domanda alla rete durante il giorno, proprio quando si verifica la maggiore richiesta. L’obiettivo, sebbene ambizioso e certamente di lungo periodo, è “livellare” i picchi giornalieri delle curve di domanda, ai quali solitamente corrispondono le produzioni energetiche più costose. E’ quindi un’alternativa interessante, in particolare alla luce della crescente diffusione dei sistemi di condizionamento negli edifici residenziali e commerciali;
   
• il costo dell’installazione del fotovoltaico rappresenta un costo evitato che va a diminuire il costo globale dell’edificio, se si considera che a volte i moduli sono elementi costruttivi, che quindi vanno a sostituire tegole o vetri delle facciate;