Energia solare su richiesta

Bolletta elettrica più leggera con gli accumulatori fotovoltaici

Energia solare anche di notte

Gli accumulatori di corrente per impianti fotovoltaici sfruttano i picchi di produzione. Evitano così che l’energia solare venga immessa in rete a prezzi poco interessanti.

Fondamentalmente, l’energia solare viene generata quando splende il Sole. Ciò significa che i picchi di rendimento si situano sul mezzogiorno e durante l’estate. Siccome ciò non coincide sempre con gli orari di maggior consumo, l’impianto fotovoltaico produce corrente in eccesso che va a finire nella rete elettrica. Si consiglia quindi di mantenere l’autoconsumo il più alto possibile. Questo si ottiene usando gli elettrodomestici o ricaricando l’auto elettrica quando splende il sole. Inoltre, la produzione in eccesso può essere sfruttata con un accumulatore di corrente.

L’accumulatore aumenta l’autoconsumo

Più energia solare si usa in proprio, più redditizio diventa l’impianto fotovoltaico e tanto più bassa sarà la bolletta elettrica. Un accumulatore di corrente contribuisce a far aumentare l’autoconsumo. Se è disponibile più elettricità di quanta se ne consumi, la quantità in eccesso viene immessa nell’accumulatore. Se di sera o nelle ore notturne c’è bisogno di corrente, l’energia solare immagazzinata viene messa a disposizione. Naturalmente, l’energia accumulata si può usare anche nel caso in cui il fabbisogno diurno sia superiore a quanto riesce a produrre l’impianto fotovoltaico. E ciò indipendentemente dal fatto che l’accumulatore sia pieno o solo parzialmente carico. Soltanto quando non basta neppure l’energia solare immagazzinata, la corrente supplementare sarà prelevata dalla rete elettrica. In questo modo, è possibile coprire con la produzione fotovoltaica gran parte del fabbisogno di elettricità. Secondo Swissolar, in una casa unifamiliare l’autoconsumo può raggiungere il 90%. La percentuale dipende da vari fattori, come ad esempio le abitudini del consumatore e la dimensione dell’impianto.

Irraggiamento solare, produzione di elettricità solare, consumo elettrico e ricarica della batteria durante la giornata.

Immagine: Helion

Dimensione dell’impianto e dell’accumulatore

Per un’economia domestica di quattro persone, generalmente alle nostre latitudini si raccomanda un impianto FV con una potenza di 4 o 5 chilowatt di picco. Per produrla ci vogliono all’incirca dai 20 ai 30 m² di superficie per i pannelli. Per quanto riguarda l’accumulatore, invece, la dimensione e la capacità di ricarica vanno adattate alle esigenze individuali. Come regola di base, l’accumulatore dovrebbe essere abbastanza grande per fornire energia elettrica solare a un nucleo familiare dalla sera alla mattina. Per una famiglia media di quattro persone con un consumo elettrico annuo di circa 4500 chilowattora, basta di solito una capacità tra i 4 e i 6 kWh. Idealmente, il dispositivo di gestione dell’energia decide quando l’accumulatore va caricato e scaricato, massimizzando l’autoconsumo oppure scaricando il più possibile in rete. A seconda del sistema, è possibile prendere in considerazione anche le previsioni meteorologiche. Se l’autosufficienza elettrica è particolarmente importante, è meglio investire in un impianto ad elevata capacità di stoccaggio (e anche in un impianto solare più grande). In questo modo, si abbassa la quota di elettricità che deve essere prelevata dalla rete. Quest’ultima, comunque, rimarrà necessaria per una percentuale residua compresa tra il 10 e il 30%, poiché tra dicembre e febbraio il rendimento solare è troppo basso.

Durata di vita e cicli di ricarica

Per gli accumulatori fotovoltaici si utilizzano principalmente batterie al piombo e agli ioni di litio. Negli ultimi anni si usa sempre di più la tecnologia agli ioni di litio, che ha una capacità di stoccaggio leggermente inferiore rispetto alle batterie al piombo. Tuttavia, il suo rendimento è molto elevato e rispetto alle batterie al piombo ha una durata di vita nettamente superiore. I fabbricanti solitamente dichiarano un numero di cicli di ricarica che corrisponde alla capacità di memoria. Un ciclo equivale a caricare, stoccare e scaricare l’accumulatore, utilizzando l’intera capacità utile della memoria. Gli accumulatori di corrente moderni raggiungono dai 5000 ai 10 000 cicli di ricarica. La durata di vita di una batteria fotovoltaica, comunque, non dipende soltanto dal numero di cicli di ricarica e scarica. Se un accumulatore non viene utilizzato è soggetto al deterioramento naturale. È sempre più conveniente se la batteria viene sfruttata a fondo e se invecchia a causa dell’alto numero di cicli di ricarica piuttosto che per il puro deperimento dei materiali. Le odierne batterie agli ioni di litio durano una ventina d’anni.

Tecnologia, spazio necessario e costi

I moduli solari generano sempre corrente continua, che viene immessa in rete dopo essere stata trasformata in corrente alternata da un convertitore (chiamato inverter). Gli accumulatori si distinguono in sistemi accoppiati a corrente continua (CC) e a corrente alternata (CA). Gli accumulatori accoppiati in CC condividono lo stesso convertitore, che è progettato appositamente per l’intero impianto FV. Un accumulatore accoppiato in CA, invece, ha un proprio convertitore fotovoltaico ed è quindi indipendente dall’impianto fotovoltaico. Quest’ultima variante si adatta sia ai nuovi impianti fotovoltaici sia a quelli già installati.

Gli accumulatori accoppiati in corrente continua condividono lo stesso convertitore di corrente dell’impianto FV.

Immagine: Memodo GmbH

Accumulatore accoppiato in corrente alternata con convertitore di corrente autonomo.

Immagine: Memodo GmbH

Il prezzo di un accumulatore fotovoltaico per una casa unifamiliare si situa attualmente tra i 9000 e i 20 000 franchi, a seconda della capacità di stoccaggio, del tipo di sistema di accumulo della corrente, della profondità massima di scarica e del numero di cicli. Lo spazio necessario per un accumulatore è di circa 1 m². Il pavimento o la parete deve avere una capacità di carico e una stabilità sufficienti, poiché questi dispositivi pesano tra gli 80 e i 160 chilogrammi.

Chi sta pensando di acquistare un accumulatore di corrente deve quindi considerare diversi aspetti. Ma al centro delle riflessioni va messa sempre la maggiore autonomia energetica e la possibilità di sfruttare la produzione in eccesso.

Fonte immagine principaleBE Netz AG

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