Un impianto fotovoltaico con accumulo rappresenta la soluzione ideale per chi è alla ricerca di un sistema che produca energia da fonte rinnovabile (come la luce solare, appunto) ma che nel contempo garantisca anche una certa dose di risparmio sulla bolletta.
In effetti il recente conflitto russo-ucraino ha evidenziato quanto l’Europa e dunque l’Italia siano dipendenti dal gas russo. Questa constatazione ha posto l’accento sulla necessità di dare maggiore slancio alla produzione di energie rinnovabili per ottenere autonomia energetica.
La tecnologia dell’impianto fotovoltaico con accumulo è composta da pannelli solari abbinati a una o più batterie che servono per l’accumulo di energia. Con questa combinazione è possibile sia incrementare l’efficienza energetica dei nuovi impianti (ovvero di produrre una quantità maggiore di energia) sia ridurre gli sprechi che possono verificarsi nel sistema.
Difatti, l’obiettivo resta sempre il medesimo: affrancarsi dalla rete elettrica nazionale e dai combustibili fossili per iniziare a produrre energia elettrica in maniera autonoma. Sia nel caso di aziende sia nel caso di utenti domestici.
I pannelli fotovoltaici rappresentano uno degli strumenti migliori per iniziare a produrre energia elettrica attingendo la materia prima, diciamo così il “combustibile”, direttamente dal Sole. Ma per quanto gli impianti fotovoltaici siano economici e di facile installazione, hanno il grosso limite di dipendere dalla disponibilità di luce solare.
Per questo motivo sono stati progettati impianti fotovoltaici con accumulo, ossia provvisti di una batteria, solitamente al Litio (in un certo senso simile nell’idea a un Power Bank). Questo genere di impianto consente che l’energia sia stoccata possa essere consumata in un secondo momento.
Dunque un impianto fotovoltaico con accumulo è composto da normali pannelli fotovoltaici dotati di una batteria che “conserva” l’energia prodotta in surplus.
Indice degli argomenti
Come funziona un impianto fotovoltaico
Un impianto di generazione di energia “solare” è composto da una serie di pannelli di silicio, in grado di trasformare una quota dell’irraggiamento solare in energia elettrica. I pannelli generano una corrente elettrica continua, che ha bisogno di essere trasformata in corrente alternata da parte di un elemento detto inverter. Dopo di che può essere utilizzata dalla maggior parte di abitazioni e impianti industriali.
Nell’impianto è sempre presente un contatore che misura l’energia prodotta. Quando i pannelli sono in funzione, esistono due possibilità di sfruttarne l’energia prodotta:
- autoconsumo (ovvero consumo istantaneo)
- immissione in rete.
Se ci sono elettrodomestici in funzione nell’edificio, l’energia prodotta viene consumata; quando invece non c’è bisogno di energia essa viene immessa nella rete.
Quando i pannelli non producono energia (ad esempio di notte), le utenze nell’edificio ricevono energia dalla rete. L’energia immessa in rete e quella che viene assorbita dalla rete sono misurate da contatori.
L’accumulo fotovoltaico ha un funzionamento dinamico e segue il ciclo del Sole: al mattino, l’energia prodotta viene consumata direttamente sul posto (casa o azienda) e quella in eccesso viene invece immagazzinata dall’accumulatore di energia solare; nel pomeriggio, l’energia elettrica in eccesso viene venduta all’interno della rete elettrica; alla sera viene utilizzata all’interno della struttura per alimentare gli elettrodomestici; durante la notte, se l’energia non è sufficiente, l’impianto la recupera dalla rete elettrica.
Come funziona un impianto fotovoltaico con accumulo
Un sistema di accumulo per impianto fotovoltaico è costituito da un insieme di accumulatori o batterie che stoccano l’energia prodotta che non viene immediatamente consumata.
Questo consente di “conservare” l’energia in eccesso rispetto ai consumi, prodotta di giorno e di utilizzarla di sera o di notte senza richiederla alla rete elettrica. L’impianto solare con accumulo, quindi, consente di utilizzare l’energia in un momento diverso rispetto a quando è stata prodotta.
Secondo le regole del GSE (Gestore Servizi Elettrici), un impianto fotovoltaico con accumulo di energia può essere installato su impianti:
- fotovoltaici incentivati (Conto Energia)
- che chiedono il riconoscimento degli incentivi
- che accedono al cosiddetto “scambio sul posto”.
Sono ammessi solo sistemi di accumulo che rispondano alla normativa CEI 0-21, cioè l’insieme di regole che disciplinano la connessione degli utenti alle reti di bassa tensione delle imprese distributrici di energia elettrica, che non include nel suo ambito di applicazione i sistemi stand-alone e non connessi alla rete.
Due diversi sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici
Esistono due modalità di accumulo che permettono lo stoccaggio dell’energia fotovoltaica:
- inverter con batteria integrata
All’interno di un unico box si trovano l’inverter, ossia il dispositivo che permette la trasformazione della corrente da continua a alternata, e una batteria al litio integrata; questo rende il sistema compatto e poco ingombrante.
- sistema componibile con batterie esterne
Il sistema accumulatore di energia fotovoltaico si trova all’esterno ed è collegato ai pannelli solari. Ciò permette di scegliere tra differenti tecnologie e modalità di accumulo, per questo offre maggiore flessibilità al cliente.
Come collocare i sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici
È ammessa dal Gse (gestore servizi energetici) l’installazione di batterie per stoccare l’energia prodotta dal proprio impianto, purché siano installate adottando una tra le tre configurazioni:
- monodirezionale lato produzione: sempre in rete e le batterie vengono caricate solo da parte dell’impianto fotovoltaico;
- bidirezionale lato produzione: in rete;
- bidirezionale post-produzione: in modalità completamente disconnessa dalla rete
Le opzioni lato produzione prevedono che le batterie siano installate tra l’impianto fotovoltaico e l’inverter, prima del contatore di produzione; la modalità post-produzione, invece, prevede che gli accumulatori siano installati dopo l’inverter.
È bene non collocare i componenti all’esterno, poiché i fattori climatici e la presenza di insetti potrebbero danneggiare il meccanismo di accumulo.
Quando installare un impianto fotovoltaico con accumulo
Tenendo conto che le batterie in un impianto fotovoltaico con accumulo possono essere acquistate anche in un secondo tempo, possiamo ragionevolmente dire che la valutazione di convenienza va fatta, caso per caso. Infatti, un impianto fotovoltaico semplice consente di risparmiare se e solo se l’energia che si produce viene immediatamente utilizzata. Questo significa far funzionare la maggior parte degli elettrodomestici durante il giorno. Parliamo di una condizione ideale che nella realtà non è sempre semplice da realizzare.
Ma un vantaggio significativo che offre il sistema fotovoltaico con accumulo è quello di permettere un risparmio doppio rispetto a quello garantito dal fotovoltaico semplice. Prestando attenzione ai consumi e cercando di utilizzare l’energia soprattutto di giorno, si può arrivare addirittura ad azzerare i costi energetici della bolletta.
Invece, se il consumo serale, come risulta dai propri consumi, è superiore a quello giornaliero, o si modificano le proprie abitudini o conviene modificare il proprio impianto fotovoltaico, inserendo appunto degli accumuli che, ricaricandosi di giorno, fanno risparmiare sui prelievi di corrente dalla rete la sera. Di conseguenza è consigliato un impianto fotovoltaico con accumulo soprattutto a chi consuma molto di sera o nei weekend.
Infine, considerato che anche un vecchio impianto a pannelli solari può essere dotato di un sistema ad accumulo è necessario tenere conto del costo delle batterie e delle modifiche da apportare per convertire l’impianto. Ad esempio potrebbe essere necessario sostituire l’inverter con uno di tipo Smart.
Quanto costa un impianto fotovoltaico con accumulo
Per quanto riguarda i costi, i prezzi di un impianto fotovoltaico con accumulo possono variare in base a numerosi fattori quali i materiali utilizzati per i pannelli, la necessità di realizzare alcuni lavori preventivi per poter procedere poi all’installazione.
L’impianto fotovoltaico con accumulo costa di più rispetto al tradizionale impianto a pannelli solari con scambio sul posto, a causa delle batterie (anche se oggi costa almeno il 50% in meno rispetto a 4-5 anni fa); la quota di autoconsumo è però maggiore e, una volta raggiunta la soglia di pareggio, il risparmio è più elevato.
Attualmente, l’installazione di un impianto fotovoltaico ha un prezzo che si aggira attorno ai 6.000 euro (1.500 euro al kWh), anche se con le detrazioni fiscali si può risparmiare fino al 50%. Per l’aggiunta di un sistema di accumulo, il costo ulteriore oscilla tra i 1.000 e i 6.000 euro, l’investimento può rientrare in un lasso di tempo che va dai 6 agli 8 anni.
Oggi il costo di un impianto fotovoltaico con accumulo da 4 kWh, ossia per un consumo tipico di una famiglia, si aggira intorno ai 6000 euro. Parliamo di circa 1.500 euro a kWh, per batterie di tipo Trojan (quindi su impianti fotovoltaici già esistenti), a cui ovviamente bisogna aggiungere il costo dell’impianto fotovoltaico, il che porta la somma totale intorno ai 10/12.000 euro.
Un impianto con scambio sul posto ha un costo di 6-8.000 euro. Il consumo medio annuo di una famiglia è pari a circa 3.200 kWh, con un consumo giornaliero intorno ai 9 kWh e il 40% di questo durante la notte (quindi appunto devono essere disponibili 4 kWh).
Lo scambio sul posto non è molto conveniente per l’utente, considerando che il costo dell’energia elettrica in media si aggira intorno agli 0,25 euro al kW per l’acquisto, mentre la vendita, che viene rimborsata l’anno successivo dal GSE, ha una tariffa pari a circa la metà, intorno quindi agli 0,14 euro al kW.
La convenienza è una delle motivazioni principali per cui scegliere un impianto fotovoltaico con accumulo, anche se bisogna ricordare il beneficio ambientale, poiché grazie agli impianti a energia solare le emissioni di CO2 nell’atmosfera diminuiscono.
