L’utilizzo di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica rappresenta un passo importante verso la sostenibilità. Tuttavia, per massimizzare i benefici di questa tecnologia, è fondamentale comprendere il ruolo chiave svolto da una batteria di accumulo fotovoltaico. Questa tipologia di dispositivo consente di gestire l’energia in modo flessibile e intelligente, immagazzinandola quando la produzione supera i consumi elettrici e utilizzandola quando necessario. Entriamo subito più nel dettaglio.
Sistemi di accumulo fotovoltaico: una soluzione funzionale e all’avanguardia
Le batterie di accumulo fotovoltaico rappresentano il cuore pulsante degli impianti fotovoltaici moderni, permettendo di trasformare la produzione intermittente di energia elettrica in un flusso costante e affidabile. Questi dispositivi all’avanguardia non solo ottimizzano l’autoconsumo dell’energia generata, ma fungono anche da riserva preziosa in periodi di scarsa irradiazione solare. Ma cosa sono esattamente, come sono realizzate e come funzionano le batterie di accumulo per impianti fotovoltaici?
Il funzionamento dei sistemi di accumulo
Quando si opta per un impianto fotovoltaico con accumulo, si integra il sistema con batterie apposite. Ogni batteria di accumulo ha la capacità di immagazzinare l’energia elettrica prodotta, consentendo di utilizzarla in momenti in cui la produzione solare non è sufficiente a coprire i consumi, come durante la notte o in periodi di irradiazione solare limitata.
In pratica, al mattino l’impianto cattura l’energia solare tramite i pannelli e, grazie all’inverter, la trasforma in corrente alternata che viene sfruttata dall’impianto elettrico dell’immobile. Nel pomeriggio il procedimento continua e l’energia in eccesso viene conservata nella batteria. La sera e durante la notte, quando l’impianto fotovoltaico non cattura l’energia solare, viene usata l’elettricità conservata nella batteria di accumulo. Qualora non dovesse bastare, l’impianto elettrico preleverà energia dalla rete di distribuzione nazionale.
Le tipologie di batterie di accumulo
Le batterie possono essere di due tipi principali: monodirezionali, che si caricano solo dal fotovoltaico, o bidirezionali, che possono essere caricate sia dal fotovoltaico che dalla rete elettrica. Possono essere posizionate tra i pannelli fotovoltaici e l’inverter (lato produzione) o dopo l’inverter (post-produzione). La dimensione delle batterie deve essere attentamente calcolata per garantire un accumulo adeguato in base alle esigenze specifiche dell’impianto e dei consumi dell’utente.
A litio o al piombo-acido
Attualmente, le batterie di accumulo fotovoltaico disponibili sul mercato sono principalmente agli ioni di litio. Questa tecnologia offre una durata superiore rispetto alle batterie più datate al piombo-acido, con un’elevata efficienza energetica e la capacità di scaricarsi fino all’80% senza perdere rendimento. La differenza principale rispetto a una batteria di accumulo al piombo-acido è soprattutto il costo. Le batterie agli ioni di litio hanno un prezzo d’acquisto più elevato e presentano anche una shelf-life più lunga. Le batterie al litio sono disponibili in un’ampia gamma di capacità e possono essere installate sia in ambienti residenziali che commerciali.
Anche se meno comuni, le batterie al piombo-acido sono ancora utilizzate, specialmente in applicazioni più datate. Offrono una durata di vita inferiore e una minore densità energetica rispetto alle controparti al litio, ma rimangono una scelta valida in alcune situazioni.
I pacchi batteria e i sistemi di gestione
Le celle al litio possono essere organizzate in moduli e pacchi batteria. I moduli, insiemi di celle collegate in serie o in parallelo, costituiscono l’unità di base. Diversi moduli vengono quindi aggregati per formare un pacchetto batteria completo. Questa modularità si traduce in una flessibilità di progettazione: permette di adattare le batterie alle specifiche esigenze degli impianti.
Ogni batteria di accumulo è dotata di un sofisticato sistema di gestione della batteria, il quale monitora costantemente lo stato di carica delle celle, bilancia la distribuzione dell’energia e protegge la batteria da sovraccarichi o scariche eccessive. Questo sistema garantisce l’efficienza e la sicurezza a lungo termine delle batterie.
Il dimensionamento e la capacità di una batteria di accumulo
Il corretto dimensionamento delle batterie è essenziale per garantire un funzionamento ottimale: un sistema sovradimensionato può comportare spese inutili, mentre una capacità insufficiente non riesce a coprire la domanda energetica nei periodi di minor produzione solare. Proprio per questo, è sempre opportuno affidarsi ai professionisti specializzati che si occuperanno di effettuare un accurato calcolo dei profili di consumo elettrico per determinare la capacità necessaria della batteria di accumulo in base alle esigenze energetiche dell’edificio in cui verrà installata.
In generale, la potenza dell’accumulo è del 50-100% superiore rispetto alla potenza di picco dell’impianto fotovoltaico. Esistono diverse categorie di batterie al litio in base alle capacità, adatte a differenti tipologie di impianti:
- Batterie di accumulo per fotovoltaico 3 kW – Batterie al litio da circa 5 kWh, ideali per impianti fotovoltaici da 3 kW.
- Batterie di accumulo per fotovoltaico 6 kW – Batterie con una capacità di almeno 9,6 kWh, ideali per impianti da 6 kW.
- Batterie di accumulo per fotovoltaico 12 kW – Batterie adatte a condomini o piccole attività, al litio e con una capacità di circa 20-40 kWh.
Quanto costano le batterie?
Il costo delle batterie dipende da vari fattori, inclusa la tecnologia (litio o piombo-acido), l’efficienza energetica, la profondità di carica e la qualità delle cellule dei moduli batteria. Anche la capacità, la temperatura d’esercizio e le funzionalità integrate influenzano il prezzo. Considerando l’installazione e gli adempimenti burocratici, in genere il costo chiavi in mano di una batteria di accumulo al litio è di circa 900-1.200 euro per kWh.
La durata e la garanzia, i problemi comuni e le risoluzioni
La durata delle batterie è legata al numero di cicli di carica completi, misurati in modo simile alle batterie dei moderni smartphone. La maggior parte delle batterie attualmente in commercio ha una garanzia del produttore di almeno 7 anni e una vita utile che può arrivare fino a 10.000 cicli di carica. È fondamentale verificare la capacità residua minima garantita dal produttore, che dovrebbe essere almeno del 75%. Al di sotto di questa percentuale le batterie potrebbero perdere efficienza e richiedere la sostituzione.
Il corretto funzionamento delle batterie dipende da vari fattori, tra cui l’installazione, la posizione del parco batterie e la configurazione del sistema con l’impianto fotovoltaico e la rete elettrica. Problemi come lo scaricamento autonomo della batteria possono derivare da esposizione a temperature incompatibili, guasti elettrici, malfunzionamenti dell’inverter o un numero eccessivo di cicli di carica. In caso di problemi, è sempre fondamentale chiamare un professionista specializzato per l’ispezione, l’identificazione delle cause e la valutazione delle soluzioni.
Sfrutta al massimo l’energia solare grazie agli impianti fotovoltaici con accumulo
Come hai potuto vedere, ci troviamo di fronte a una soluzione eccellente sotto diversi punti di vista. Tuttavia, la batteria di accumulo si presenta anche come un investimento che dev’essere effettuato con attenzione. Una volta scelta la soluzione migliore per il proprio immobile, sarà possibile fruire di tantissimi vantaggi. Uno dei vantaggi principali è sicuramente il risparmio economico a lungo termine. Sebbene l’installazione iniziale possa rivelarsi un investimento significativo, sarà infatti possibile recuperarlo constatando una riduzione notevole delle bollette dell’energia elettrica.
Grazie alla capacità di accumulo, si potrà immagazzinare l’energia solare in eccesso prodotta durante le ore di luce del giorno e utilizzarla quando il sole non è disponibile. Ciò riduce la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale, consentendo di ridurre nettamente la dipendenza dalla rete elettrica e anche le emissioni nocive per l’ambiente. Questo passo verso un approccio più sostenibile all’energia è cruciale per affrontare le sfide del cambiamento climatico e preservare il nostro Pianeta per le generazioni future.
I diversi utilizzi di un sistema fotovoltaico con accumulo
Oltre a poter essere utilizzata per l’illuminazione e l’alimentazione di elettrodomestici e dispositivi vari, l’energia autoprodotta può essere usata per il riscaldamento e per la produzione di acqua calda sanitaria. Questa scelta consente di ridurre altresì le spese per il gas. Chi usa uno o più veicoli elettrici può anche utilizzare l’energia solare per alimentare la propria auto, andando a ridurre ulteriormente l’impatto ambientale e ad abbassare i costi legati al carburante.
Una riserva di emergenza e la continuità dell’alimentazione
Gli impianti fotovoltaici con batteria di accumulo si presentano anche come una riserva di emergenza utilissima durante blackout o interruzioni di rete. Poiché la maggior parte dei sistemi è dotata di sistemi di accumulo avanzati, è possibile mantenere un flusso costante di energia anche quando la rete elettrica è inattiva. Questo aspetto è fondamentale per garantire la continuità dell’alimentazione in situazioni di emergenza, soprattutto quando si utilizzano apparecchiature come frigoriferi o dispositivi medici.
La cessione dell’energia alla rete elettrica nazionale
Infine, è utile sapere che gli impianti fotovoltaici con accumulo possono essere integrati nella rete elettrica distribuita, consentendo agli utenti di contribuire alla produzione e alla distribuzione di energia. Attraverso l’utilizzo di tecnologie intelligenti e sistemi di gestione energetica avanzati, è possibile ottimizzare la condivisione dell’energia prodotta con la rete ricevendo crediti energetici o compensazioni finanziarie.
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