Fotovoltaico con accumulo (batterie): cos’è, come funziona e quanto costa

Cosa sono i sistemi di accumulo

L’impianto fotovoltaico con accumulo è in grado di raccogliere l’energia elettrica in eccesso  prodotta durante il giorno, immagazzinarla, per poi sfruttarla nelle ore di poca illuminazione o buio. In poche parole il sistema di accumulo garantisce un consumo differito ma continuato di energia elettrica anche quando l’impianto non produce. Questo permette di favorire l’autoconsumo, ovvero il maggiore utilizzo di energia autoprodotta dall’impianto, anziché prelevarla dalla rete elettrica. Se il consumo di energia elettrica di una famiglia si concentra nelle ore successive al tramonto, ecco che il sistema di accumulo può tornare molto utile anche in termini di convenienza.

Come funziona un fotovoltaico con sistema di accumulo

Le celle fotovoltaiche assorbono i fotoni dei raggi solari che giungono sotto forma di corrente continua tramite l’effetto fotoelettrico; l’inverter a sua volta converte la tensione continua in corrente alternata che verrà poi distribuita a tutto l’impianto. Fin qui tutto regolare.
In alcuni casi l’impianto può prevedere anche un sistema di accumulo, ciò significa che oltre alle solite apparecchiature comprenderà al suo interno anche delle batterie che permetteranno di stoccare l’energia elettrica e renderla disponibile nei momenti in cui serve. Il sistema di accumulo è in grado di svolgere Peak Shaving e Load Leveling, si tratta di due funzioni che consentono di accumulare energia quando la domanda è bassa e rilasciarla quando la domanda è troppo alta; gli obiettivi sono quelli di limare i picchi di consumo e livellare la curva di carico. Questo processo generalmente avviene in maniera automatica dopo il settaggio del dispositivo che gestisce le batterie.

 

Batterie di accumulo

Le batterie sono l’elemento fondamentale per un impianto fotovoltaico con accumulo e ne esistono di diversi tipi:

  • batterie al piombo-acido: si dividono in AGM e GEL e sono praticamente simili. Per quanto riguarda le prime l’elettrolita contenuto nella batteria è assorbito da una “spugna” tipo lana di vetro, mentre le seconde l’elettrolita è assorbito da un supporto tipo gel. Il sistema nel ciclo di “carica-scarica” trattiene circa il 50% di energia (per non danneggiare le batterie), ma tra le disponibili sul mercato risultano essere le più usate grazie soprattutto al rendimento e al rapporto tra prezzo e prestazioni. La loro durata si aggira al massimo attorno ai 5 anni. I prezzi variano dai  2.500 ai 4.000 euro.
  • batterie a ioni di litio: hanno una vita media più lunga rispetto alle precedenti (10/12 anni) e salvo qualche eccezione sono anche più costose. Il sistema trattiene solo circa il 20% di energia, pertanto fornisce prestazioni migliori. Il loro prezzo varia dai 4.000 fino a 6.000 euro.

 

Resu10 di Lg Chem

RESU è il sistema di accumulo energetico di LG CHEM ideale per l’utilizzo di fotovoltaici di ultima generazione e per la massimizzazione dell’autoconsumo.

Grazie al suo peso e dimensioni ridotti, il sistema Resu è noto per la sua duttilità di installazione, sia a parete che a pavimento in ambienti interni o esterni.

Resu10 kWh è la batteria tecnologicamente più avanzata per quanto riguarda l’accumulo di energia in quanto utilizza dei materiali di altissima qualità e un processo innovativo capace di ridurre i tempi e i costi di installazione.

L’accumulatore è composto da ioni di litio ed ha una capienza di 9,8 kWh e 48V; è preferibile nel caso in cui ci sia un grande numero di cicli, con una media di 250 cicli di carica all’anno. Si possono comunque installare più batterie contemporaneamente.

Il sistema di gestione della batteria controlla automaticamente carica e scarica del sistema di accumulo di energia e assicura la completa affidabilità e protezione contro sovratensioni e alte temperature. Se si desidera monitorare a distanza questi processi personalmente, è possibile scaricare gratuitamente l’app che fornirà tutti i dati nel dettaglio in tempo reale.

Lg Chem assicura una durata della batteria dell’80% dopo 10 anni, il prezzo sul mercato online si aggira intorno ai 5.200 euro più eventuali costi di spedizione, supporto attrezzature e installazione.

 

Powerwall di Tesla

Powerwall è un altro top di gamma per quanto riguarda le batterie riservate all’accumulo di energia, si tratta di un sistema adatto a soluzioni domestiche targato Tesla, leader mondiale nella produzione di auto elettriche di lusso.
La collaudata tecnologia delle batterie delle auto Tesla fornisce elettricità alla casa in modo economico e sicuro.

Tale accumulatore è in grado di immagazzinare durante le ore del giorno l’energia necessaria per far fronte al fabbisogno elettrico di una famiglia nelle ore serali.

Ogni batteria Tesla Powerwall è composta da ioni di litio e ha una capacità di accumulo pari a 6,4 kWh. In caso di consumi elevati, è possibile installare più batterie contemporaneamente, vista anche la forma elegante e le dimensioni ridotte.

Si noti che il sistema Tesla richiede anche l’installazione di un inverter appositamente progettato per essere compatibile con con le batterie e monitorare l’intero impianto (costo inverter = 2.500 euro circa).

La ricarica può essere effettuata prelevando energia direttamente dai pannelli solari oppure dalla rete elettrica in caso l’impianto preveda l’allaccio ad essa; questo per garantire un’erogazione efficiente in ogni momento della giornata (anche in condizioni di black out).

Powerwall è completamente automatizzata, si installa facilmente e non necessita di alcuna manutenzione. Tesla ne garantisce la durata di 10 anni.

L’acquisto può essere effettuato nel sito ufficiale Tesla, il prezzo di una singola batteria  è di 5.900 euro, ai quali saranno da aggiungere i costi delle attrezzature di supporto (510 euro) e i costi di installazione della sola batteria (tra i 1.000 e i 3.000 euro).

Powerwall di Tesla. Foto di edwardhblake (CC BY 2.0)

Come scegliere un sistema di accumulo

Supponiamo a questo punto di voler installare un impianto fotovoltaico da 3 kw con annesso sistema di accumulo. Che batteria sceglieremo?

Il fabbisogno medio di elettricità di una famiglia di tre o quattro persone è di circa 3.000 kwh/anno, cioè 8,2 kwh al giorno. Se il 50% del consumo quotidiano si concentra nelle ore in cui l’impianto non produce, l’accumulo di energia necessario al giorno sarà di circa 4 kWh.

Occorrerà una batteria al litio con una capacità nominale di 6 kWh, in modo che se trattiene circa il 10-20% della carica, avrò comunque a disposizione circa 4,5 kWh sufficienti a soddisfare i consumi serali della famiglia.

Se decido di utilizzare una batteria al piombo o piombo/gel, che ricordiamo trattiene il 50% della carica, per lo stesso caso domestico avrò bisogno di un accumulatore nominale da 9 kwh.

 

Quanto costa installare un sistema di accumulo

Come già visto, a seconda della scelta della batteria, il prezzo di installazione per un sistema di accumulo può variare a seconda dei materiali utilizzati, della capacità di accumulo e dal marchio di produzione.
In generale comunque un sistema di accumulo di media potenza costa tra i 2.500 e i 6.000 iva inclusa per le batterie a litio, mentre tra i 2.000 e i 4.000 iva inclusa per le batterie al piombo o piombo/gel.
Quindi se ad esempio un fotovoltaico da 3 kw in media costa 6.000 euro, un fotovoltaico con sistema di accumulo può costare intorno agli 12.000 euro. Ovviamente a questa stima dovranno aggiungersi i costi delle attrezzature di supporto, i costi della manodopera per l’installazione, i costi delle spese burocratiche e i costi di un nuovo inverter qualora il sistema ne richieda la necessità tecnica.

 

Incentivi per un sistema di accumulo

Chi decide di installare un impianto fotovoltaico con accumulo può usufruire di una detrazione fiscale pari al 50% delle spese sostenute, non solo per l’impianto ma anche per il sistema di accumulo. In questo modo lo Stato permette di recuperare metà della spesa d’acquisto degli accumulatori proprio per agevolare la diffusione del fotovoltaico con accumulo nelle abitazioni degli italiani. Anche le batterie di accumulo, come i pannelli e gli inverter godono del regime di Iva agevolata al 10%.

Inoltre, ogni regione può pubblicare dei bandi che riconoscono incentivi e agevolazioni ai residenti che scelgono di installare un sistema di accumulo sul proprio territorio.

La Regione Lombardia ad esempio riconosce fino a 3.000 euro per i cittadini che installano un sistema di accumulo.

Tutto questo permette di dimezzare l’investimento e ridurre decisamente i tempi di ammortamento.

 

Conclusione

In conclusione, possiamo affermare che il sistema di accumulo permette di aggiungere ulteriore convenienza ad un, già vantaggioso, comune impianto fotovoltaico. Il sistema di accumulo infatti consente di ottenere un un considerevole risparmio dovuto all’elevato tasso di autoconsumo e consente anche di ammortizzare prima l’investimento.

Se hai dubbi riguardo ai sistemi di accumulo e vorresti conoscere altre informazioni non esitare a lasciare un commento.

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