Le batterie di accumulo fotovoltaico offrono la possibilità di gestire in modo flessibile l'energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico. Grazie a questo componente, è possibile immagazzinare l'energia in eccesso quando i consumi sono inferiori alla produzione, così da utilizzarla in seguito quando il consumo di elettricità supera la capacità di generazione dell'impianto.
Per sfruttare al massimo i vantaggi dell'energia solare, è cruciale comprendere il funzionamento di un impianto fotovoltaico con accumulo e avere una conoscenza approfondita delle potenzialità delle batterie di accumulo fotovoltaico. Questo articolo serve appunto per renderti consapevole dei vantaggi offerti dai sistemi di accumulo, delle varie tipologie di batterie disponibili, dei relativi costi e della loro durata nel corso del tempo.
Cosa sono e come funzioano le batterie per l’accumulo del fotovoltaico?
Quando si opta per un impianto fotovoltaico con accumulo, significa che il sistema include delle batterie che consentono di immagazzinare l'energia elettrica generata ma non immediatamente consumata. L'energia accumulata nelle batterie può essere utilizzata in qualsiasi momento, come durante le ore notturne o i periodi di ridotta irradiazione solare, quando l'impianto non produce energia sufficiente per soddisfare il fabbisogno energetico.
Le batterie possono essere di due tipi: monodirezionali, caricate esclusivamente dall'impianto fotovoltaico, oppure bidirezionali, che possono essere caricate sia dal fotovoltaico che dalla rete elettrica. Per quanto riguarda la loro installazione, le batterie possono essere collocate tra i pannelli fotovoltaici e l'inverter (lato produzione), oppure successivamente all'inverter (post-produzione).
Quali sono i vantaggi di un sistema di accumulo di energia?
L'installazione di una batteria per fotovoltaico offre principalmente due vantaggi significativi:
- Utilizzo ottimizzato dell'energia solare: Le batterie per fotovoltaico consentono di immagazzinare l'energia raccolta dai pannelli solari durante le ore diurne, quando la produzione è più elevata, ma non viene immediatamente consumata. Questa soluzione è particolarmente utile per coloro che lavorano durante il giorno o non sono spesso a casa. Le batterie permettono di accumulare l'energia non utilizzata durante il giorno e di utilizzarla successivamente quando ne hai maggiormente bisogno, come nelle ore serali o durante periodi di minor irradiazione solare.
- Maggiore indipendenza dalla rete elettrica: L'installazione di una batteria per fotovoltaico consente di ridurre significativamente la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale. Utilizzando l'energia accumulata nella batteria, è possibile ridurre la richiesta di energia dalla rete e risparmiare sulla bolletta dell'elettricità. Ciò offre una maggiore autonomia energetica e una riduzione dei costi a lungo termine.
Esempio: Con un impianto fotovoltaico non dotato di un sistema di accumulo la maggior parte dell'elettricità prodotta durante il giorno che non viene consumata è immessa in rete per circa 9 ct/kWh (a maggio 2023). Alla sera, quando in media i consumi sono più alti, sarà quindi necessario acquistare l'elettricità dalla rete pubblica - ad oggi il prezzo da pagare è di 67 ct/kWh (maggio 2023). Di conseguenza per ogni kWh di elettricità, tenendo conto del guadagno ottenuto dall'immissione dell'energia non consumata, si pagano 58 ct. D'altro canto, con un sistema di accumulo, è possibile utilizzare fino al 100% della propria elettricità. Questo ti renderà totalemtne autosufficiente.
Quali sono i vantaggi di un sistema di accumulo di energia?
L'installazione di batterie di accumulo dell'energia prodotta presentano due principali svantaggi:
- Costo elevato: Una batteria di accumulo con un volume di immagazzinamento di 6 kWh costa dai 6.000 - 7.000 €.
- Bassa durata di vita: Le moderne batterie agli ioni di litio possono durare dai 10 ai 15 anni, tuttavia, i un impianto fotovoltaico può essere utilizzato fino a 35 anni. Questo significa che nel corso della vita di un impianto fotovoltaico potrebbe essere necessario sostituire le batterie più volte per mantenere un sistema di accumulo funzionante per l'intero periodo. Ciò rappresenta un costo aggiuntivo.
Batteria di accumulo: riassunto dei vantaggi e svantaggi
VantaggiSvantaggi+Ottieni il massimo rendimento dal tuo impianto fotovoltaico-Costi di acquisizione elevati (spesso variano tra 5.000 - 10.000 €, a seconda di diversi fattori)+Riduzione dei costi dell'elettricità, grazie al minor consumo di energia fornita dalla rete pubblica-(Basso rischio) Aumento del rischio di incendio se le batterie di accumulo al litio non vengono utilizzate correttamente+L'utilizzo dell'energia prodotta dal tup impianto fotovoltaico è possibile in qualsiasi momento della giornata-Non potrai beneficiare dei vantaggi offerti dallo scambio sul posto+Maggiore indipendenza dai prezzi dell'elettricità-Sarai in grado di generare utile dalla compravendita di energia solamente in presenza di grandi quantità di elettricità in eccesso+Con un sistema di accumulo l'autoconsumo è più redditizio dell'immissione di elettricità nella rete-Se non vengono smaltite correttamente, le batterie di accumulo possono essere dannose per l'ambiente
Quanto costa una batteria di accumulo?
Il costo delle batterie di accumulo per il fotovoltaico varia in base a diversi fattori. Il prezzo dipende dalla tecnologia utilizzata (litio o piombo-acido), dall'efficienza energetica, dalla profondità di carica e dalla qualità delle celle delle batterie. Allo stesso modo, la capacità di stoccaggio, la temperatura di funzionamento e le funzionalità integrate, come i sistemi di gestione remota, influiscono sul costo complessivo. È inoltre necessario considerare il costo della manodopera per l'installazione, l'eventuale installazione di un nuovo inverter fotovoltaico e le spese amministrative correlate.
In media, il prezzo chiavi in mano delle batterie di accumulo di energia solare varia tra i 5.000 e i 10.000 euro. Un'unità di immagazzinamento con un volume d'accumulo di 6 kWh costa circa 6.000-7.000 euro.
Quali sono i criteri da tenere in considerazione quando si acquista una batteria di accumulo?
Quando selezioni una batteria di accumulo per il tuo impianto fotovoltaico, è essenziale considerare non solo il prezzo, ma anche altri fattori altrettanto importanti, tra cui:
- Capacità di accumulo
- Efficienza
- Durata di vita
- Profondità massima di scarico
- Numero di cicli di ricarica
- Attraccamento di stoccaggio
Capacità di accumulo
La capacità di accumulo si riferisce alla quantità massima di energia che può essere immagazzinata nella batteria e viene misurata in kilowattora (kWh). Nelle abitazioni, di solito è necessario un accumulatore con una capacità di stoccaggio compresa tra 3 e 10 kWh. In generale, le dimensioni e il costo dell'accumulatore sono proporzionalmente correlati: più energia si desidera immagazzinare, più grande e costoso sarà l'accumulatore necessario.
Per scegliere la giusta batteria di accumulo per il tuo impianto fotovoltaico, puoi seguire la seguente regola:
L'unità di accumulo deve avere circa un kWh di capacità di accumulo per ogni mille kWh di consumo annuo.
Esempio: Per un consumo annuo di 4.000 kWh, si consiglia una batteria di accumulo con una capacità di circa 4 kWh. 4 kWh x 365 giorni = 1.460 kWh di energia accumulata all'anno. Ciò corrisponde a poco più di un terzo del consumo annuale totale.
L'efficienza di un accumulatore di energia solare
L'efficienza della batteria si riferisce alla percentuale di quantità di energia solare originariamente fornita che viene effettivamente stoccata nell'unità di accumulo. Le batterie di accumulo in piombo mostrano un'efficienza compresa tra il 70% e l'85%, mentre le batterie al litio hanno un'efficienza che varia tra il 90% e il 98%. Di conseguenza, le batterie al litio sono generalmente considerate più efficienti in quanto perdono meno energia nel processo di conversione.
Durata di vita di una batteria di accumulo
La durata di vita di una batteria di accumulo dipende dalla sua qualità e tecnologia. Generalmente, le batterie di accumulo al piombo hanno una durata media di circa 5-10 anni, mentre le batterie al litio possono durare dai 10 ai 15 anni. Considerando che gli impianti fotovoltaici hanno una durata di vita compresa tra i 20 e i 35 anni, può essere necessario sostituire diverse batterie nel corso del tempo.
Pertanto, è consigliabile optare per batterie con una durata più lunga. Sebbene possano avere un prezzo d'acquisto più elevato, spesso sono più redditizie a lungo termine poiché richiedono meno sostituzioni nel corso della vita dell'impianto. Con una batteria ad alta durata, potrebbe essere necessario acquistare solo due unità di accumulo anziché tre o quattro nel corso degli anni.
Profondità massima di scarico
La profondità massima di scarico si riferisce alla quantità di energia che può essere estratta dalla batteria prima che sia necessario ricaricarla. Ad esempio, con una profondità massima di scarico del 95%, il 5% dell'energia immagazzinata rimane sempre nella batteria.
È importante considerare la profondità massima di scarico durante l'utilizzo della batteria di accumulo, poiché scarichi troppo profondi possono accelerare l'usura della batteria e ridurne la vita utile complessiva. Mantenere una percentuale di energia residua nella batteria contribuisce a preservare la sua efficienza e durata nel tempo.
Numero di cicli di ricarica
Un ciclo di ricarica si verifica ogni volta che la batteria di accumulo viene scaricata fino alla massima profondità di scarica e quindi completamente ricaricata. Non è necessario che sia un singolo scaricamento completo, ma anche scaricamenti parziali accumulati possono essere considerati come un ciclo completo. Ad esempio, un accumulatore con una profondità di scarica massima del 99% avrà completato un ciclo di carica anche se è stato scaricato tre volte al 33%. Anche se nel frattempo è stato completamente ricaricato, questo viene considerato un ciclo completo.
La durata della batteria di accumulo solare non riguarda solo il numero di anni di utilizzo, ma anche il numero di cicli di ricarica a cui è stato sottoposto. Più cicli di ricarica vengono eseguiti, più la capacità di accumulo massima si riduce e maggiori sono le possibilità di incorrere in problemi. In media, un sistema di accumulo può subire circa 200 cicli di ricarica all'anno.
Attraccamento di stoccaggio
Poichè i pannelli fotovoltaici producono corrente continua che viene convertita in corrente alternata utilizzabile solo dall'inverter, esistono due diverse opzioni per l'attraccamento della batteria di accumulo.
- Opzione 1: una batteria di accumulo di corrente continua viene installata davanti all'inverter e immagazzina la corrente proveniente direttamente dai pannelli fotovoltaici
- Opzione 2: una batteria di accumulo di corrente alternata è collegata dietro l'inverter e immagazzina la corrente convertita dall'inverter
La differenza sostanziale tra le due opzioni riguarda il numero di conversioni richieste per rendere l'energia utilizzabile nell'abitazione. Nell'Opzione 1, viene effettuata solo una conversione, direttamente al momento dell'utilizzo, poiché la corrente immagazzinata è già in corrente continua. Al contrario, nell'Opzione 2 sono necessarie due conversioni: la prima per convertire la corrente continua in corrente alternata per l'immagazzinamento e la seconda per convertire la corrente alternata in corrente continua al momento dell'utilizzo.
Pertanto, se il rendimento energetico è un fattore importante nella scelta del sistema di accumulo, l'Opzione 1, che richiede una sola conversione, offre un rendimento complessivamente superiore rispetto all'Opzione 2
Quali tipologia di batteria scegliere: Piombo o litio?
Le batterie di accumulo più comuni sul mercato sono quelle al piombo e quelle a ioni di litio, e offrono prestazioni eccellenti in termini di capacità di stoccaggio, efficienza e durata. Nonostante, queste batterie siano a prima vista molto smili, ci sono differenze sostanziali tra questi due tipi di batterie:
CriteriPiombo-acidoIoni di litioVita5 - 10 anni10 - 15 anniCicli di carica2.000 – 4.0005.000 – 7.000Efficienza70 – 85 %80 – 98 %Profondità di scarica60 – 80 %80 – 100 %ManutenzioneRegolarmente ogni pochi anniNon è necessaria alcuna manutenzioneSicurezzaNessuna preoccupazionePossibilità di surriscaldamento (rara)
È vero che le batterie di accumulo al litio spesso sono considerate superiori rispetto alle batterie al piombo, ma è importante sottolineare che quest'ultime hanno anche i loro vantaggi. Uno dei principali vantaggi dell'accumulo al piombo è il costo inferiore rispetto all'accumulo al litio. Le batterie al piombo sono generalmente più economiche da acquistare e possono essere una scelta più conveniente per coloro che hanno un budget limitato.
Inoltre, le batterie al piombo non presentano i rischi di surriscaldamento associati a certi tipi di batterie al litio. Alcune batterie al litio possono essere soggette a surriscaldamento in caso di sovraccarico o utilizzo scorretto, e richiedono un sistema di gestione dell'energia per prevenire tali situazioni. Al contrario, le batterie al piombo non hanno gli stessi problemi di surriscaldamento.
Per garantire sicurezza ed efficienza nel tuo impianto fotovoltaico, Enpal utilizza un accumulatore al litio-ferro-fosfato. Queste batterie appartengono alla famiglia degli ioni di litio, ma sono caratterizzate da una maggiore sicurezza. Non sono infiammabili o esplosive e possono resistere a temperature e danni estremi. Ciò significa che puoi ottenere i vantaggi delle batterie al litio, come maggiore capacità di stoccaggio e maggiore efficienza, senza dover preoccuparti dei rischi di surriscaldamento associati ad altre varianti di batterie al litio.
Conclusione
L'installazione di un sistema di accumulo di energia solare con un impianto fotovoltaico può offrirti un'indipendenza energetica significativa e ridurre i tuoi costi di elettricità. Tuttavia, per ottenere i massimi vantaggi, è fondamentale selezionare una batteria di accumulo compatibile con il tuo impianto. Una scelta errata potrebbe comportare un investimento inadeguato e potenziali rischi per la sicurezza del tuo sistema.
Prima di procedere all'acquisto di una batteria di accumulo, è essenziale informarsi accuratamente.
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