W sezonie 2011/2012 Penczew po raz pierwszy w swojej karierze zbierał siatkarskie szlify poza granicami Bułgarii. Występując we włoskiej Serie A, rywalizował z najlepszymi siatkarzami w Europie. Grał też, choć nie w podstawowym składzie Bułgarów na Igrzyskach Olimpijskich w Londynie.