Come scegliere le batterie più adatte al mio fotovoltaico [simulatore]

Impianto fotovoltaico e batterie di accumulo elettrico, insieme, possono garantire un risparmio in bolletta che, in alcuni periodi dell’anno, arriva ad essere del 100%. Come scegliere le batterie più adatte?

La “nuova era” del fotovoltaico è quella dei sistemi di accumulo tramite batterie. Un sistema di accumulo è un sistema che, per mezzo di accumulatori elettrici, raccoglie l’elettricità prodotta di giorno dal fotovoltaico (o eolico o altra fonte) per renderla disponibile la sera e la notte, quando il fotovoltaico non produce.

Mettere i pannelli fotovoltaici e immagazzinare nelle batterie parte dell’energia prodotta di giorno, permette di avere a disposizione la “propria” energia pulita anche la sera, quando l’impianto non produce. E’ questo il modo migliore per sfruttare al massimo il proprio impianto e per aumentare al massimo l’autonomia dalla rete elettrica Enel.

In termini più semplici.

• Di giorno l’impianto produce.
  L’energia prodotta viene in parte auto-consumata sul momento. In parte viene stoccata nelle batterie. La rimanenza, quando le batterie sono cariche, viene immessa in rete e pagata eventualmente con lo “scambio sul posto”.
• Di sera l’impianto non produce.
  L’energia di cui si ha bisogno viene prelevata dalle batterie (ricaricate durante il giorno). Quando le batterie sono scariche, l’impianto elettrico preleva dalla rete elettrica di Enel (addebitando i kwh in bolletta).

In questo modo il risparmio sui costi energetici diventa il massimo ottenibile col proprio impianto.

 

Come funziona l’impianto fotovoltaico con batterie

Mettere batterie di accumulo col fotovoltaico è la soluzione per risparmiare in bolletta. Come scegliere le batterie più adatte? Prima di capire come scegliere le batterie più adatte, vediamo un po più nello specifico come funziona l’impianto fotovoltaico con accumulo.

Il sistema di accumulo viene collegato all’impianto fotovoltaico, da un lato, ed (eventualmente) alla rete elettrica esterna, dall’altro. Attraverso una centralina il sistema governa i flussi di energia in base alle necessità dell’utente. Attraverso un regolatore di carica, invece, il sistema regola la carica delle batterie evitando dannosi sovraccarichi. Il tutto, ovviamente, deve essere dimensionato in maniera proporzionale alla potenza dell’impianto, alle batterie ed alla quantità dei consumi elettrici.

Ecco come funziona. L’elettricità pulita prodotta dal fotovoltaico viene “dirottata su vie diverse” in ordine di priorità:

• direttamente all’utenza di casa (ai carichi domestici) per l’autoconsumo immediato;
• alle batterie di accumulo, per l’autoconsumo “differito”;
• alla rete Enel (solo se previsto dal progetto e solo quando le batterie sono completamente cariche), per la valorizzazione attraverso il meccanismo dello scambio sul posto (leggi qui la guida completa allo scambio sul posto).

Un semplice schema chiarisce, più di mille parole, il funzionamento del sistema di accumulo domestico tramite batterie.

 

 

Si tratta in genere di un sistema “intelligente” in grado di stabilire se e quando autoconsumare, accumulare o (se previsto) immettere in rete l’energia auto-prodotta.

Nell’era dell’accumulo domestico da fonti rinnovabili l’aspetto principale degli impianti diventa, dunque, non più solo la capacità produttiva dei pannelli fotovoltaici, nè  l’efficienza di conversione dell’inverter, ma la capacità di accumulo elettrico delle batterie: “quanta energia pulita saranno in grado di stoccare le mie batterie?”

Come scegliere le batterie più adatte al mio tipo di impianto? Quante me ne servono per soddisfare le mie necessità? Di quanti kwh di stoccaggio mi servono per ridurre la spesa in bolletta in maniera significativa?

Ciò che oggi è fondamentale capire è se e come le batterie sono necessarie a garantire i maggiori risparmi in bolletta e se i loro costi vengono ammortizzati in tempi utili.

Leggi qui per approfondire benefici e vantaggi dello stoccaggio di energia e come la spesa viene ammortizzata nel tempo.

 

Quanto costa un Kit Fotovoltaico con e senza accumulatori?

I prezzi degli impianti fotovoltaici “chiavi in mano” sono arrivati oggi a costare anche meno di 2mila euro per kw. Un impianto da 3 kilowatt chiavi in mano costa meno di 6 mila euro, inclusa installazione.

Se, anzichè acquistare il servizio “chiavi in mano”, si opta per l’acquisto di un kit fotovoltaico completo di moduli, inverter, strutture di fissaggio e cablature, i prezzi scendono a cifre inferiori ai 1.000 euro per kilowatt di potenza impianto.

Su negozi online come Ebay o Amazon si trovano i prezzi in assoluto più economici: kit fotovoltaici da 3 kw con batterie si trovano, ad esempio, a meno di 3.000 euro. Kit da 4 KW con batterie al piombo vengono venduti a 3.500 euro + iva.

Per approfondire leggi anche: Il costo di un kit fotovoltaico al kw.

 

Come scegliere le batterie più adatte per il mio impianto fotovoltaico

Il fabbisogno medio di elettricità di una famiglia è di circa 3.000 kwh/anno che, suddiviso su base giornaliera, è di circa 8,2 kwh al giorno (cioè: 3.000 diviso 365 gg).

Il consumo giornaliero medio per una famiglia è di circa 8,2 kwh/giorno.

Se consideriamo che almeno il 50% dei consumi domestici avviene la sera o la notte, quando l’impianto non produce, si avrà bisogno di accumulare circa 4 kwh/giorno per avere un buon margine di autonomia dalla rete.

Per inciso: se riduco i prelievi di rete del 50%, le bollette si ridurranno del 50%. Se prelevo il 90% in meno, il mio risparmio sarà del 90%, ecc…

In una tipica giornata l’impianto potrà produrre per l’immediato consumo diurno, ma anche per il consumo notturno caricando le batterie di accumulo disponibili per la notte.

In questo caso una capacità di stoccaggio di 4 kwh sarà sufficiente a ridurre le bollette in maniera già significativa (ovviamente in estate le batterie incideranno meno sui consumi domestici, a causa della maggiore insolazione naturale).

 

Quali sono le differenze tra i diversi tipi di batterie?

Per una famiglia media di 2/3 persone solitamente il fabbisogno nelle ore serali/notturne è sui 4/5 kwh al giorno, ma in base al tipo di batterie si potranno adottare soluzioni diverse. Ecco i due principali tipi di batterie con il loro punto di forza e la loro criticità.

• Batterie al piombo e Batterie al piombo/gel (per capirci: sono simili a quelle della macchina).
  Per queste si considera il 50% di utilizzo.
  Cioè: se ho bisogno di 4,5 kwh userò un accumulo da 9 kwh in quanto devo considerare che il sistema nel ciclo di “carica-scarica” si trattiene circa il 50% di energia (questo per evitare di danneggiare le batterie).
  Le batterie al piombo/gel durano mediamente 5 anni e quelle al Piombo durano 2/3 anni.
• Batterie al litio (simili a quelle degli apparecchi elettrici).
  Per queste si considera l’80% di utilizzo.
  Cioè: per 4,5 kwh avremo bisogno di un accumulo di circa 5,7 Kwh. Questo tipo di batteria costa di più ma garantisce una maggiore durata rispetto a quelle al piombo, ed una maggiore efficienza. Hanno in genere 10/12 anni di funzionamento contro i 5 anni delle batterie a Piombo/Gel e contro i 2/3 anni di quelle al Piombo.

 

I costi delle batterie sono al ribasso e più andiamo avanti, meno costeranno. La batteria al Piombo è oggi la soluzione più economica, ma ha una minore efficienza e durata rispetto alle batterie al litio.

 

Di quanta energia ho bisogno per coprire i miei consumi con le batterie?

Per avere un’idea di quanto possa essere il mio fabbisogno di elettricità il calcolo è semplice: bisogna moltiplicare i watt assorbiti dagli apparecchi utilizzati, per le ore stimate di funzionamento.

Dunque: facciamo la lista di cosa dobbiamo alimentare e per quanto tempo. Leggiamo sulle targhette dei vari apparecchi quanto consumano e moltiplichiamo ogni consumo per il numero di ore di utilizzo stimate e sommiamo il tutto.

Esempio.

Di quanti kwh ho bisogno per far funzionare….

Utilizzatore	Consumo di targa (watt)	Ore di utilizzo giornaliere	Energia necessaria (Wh)
4 lampadine da 40 watt	160 watt	6	960 Wh
1 Radio	60 watt	3	180 Wh
1 TV	100 watt	2	200 Wh
…	…	…	….
…	…	…	….
TOTALE ENERGIA NECESSARIA			1.340 Wh/giorno (cioè: 1,34 Kwh/giorno)

 

Quante batterie ci vogliono per stoccare X kwh/giorno?

Fatte le opportune premesse, anche se ovviamente si parla sempre di stime: come capire quante batterie ci vogliono per accumulare “un quantitativo” di energia al giorno? In linea di massima, per capire come scegliere le batterie più adatte a garantire una certa  autonomia abbiamo bisogno di tre dati:

• i kwh di stoccaggio desiderati
• i Volt di ogni batteria (in genere le batterie sono a 12 o 24 Volt)
• gli Amperora (Ah) di ogni batteria. L’Amperora è un indicatore della quantità effettiva di elettricità che la batteria è in grado di fornire in ogni ora di utilizzo. Gli Amperora (Ah) che ci interessano sono quelli dichiarati dal produttore sulla targhetta del prodotto e rappresentano la massima quantità di carica accumulabile nella batteria stessa.

Moltiplicando i Volt per gli Ampere si ottiene la potenza, in Watt. Moltiplicando i Volt per gli Amperora si ottiene la quantità di elettricità fornita dall’accumulatore, misurata in Wattora.

Il Wattora, o meglio il Kilowattora, è l’unità di misura utilizzata per quantificare l’elettricità che quotidianamente utilizziamo: in ogni contatore elettrico, come in ogni bolletta elettrica, l’unità di misura utilizzata è il kWh. Sulla base dei KWh vengono misurati, ad esempio, i consumi effettivi di un’abitazione, vengono calcolate le bollette e, per chi ha un impianto fotovoltaico, vengono calcolati i contributi dello scambio sul posto, l’autoconsumo o gli incentivi.

Ecco un piccolo simulatore per calcolare quante batterie sono necessarie per stoccare una certa quantità di corrente elettrica. L’assunto di base è che: “Wattora” = “Volt x Amperora”. Se questa è la “regola teorica”, “nella pratica” le batterie, per potersi ricaricare più volte e per durare a lungo nel tempo, non si devono mai scaricare completamente prima di essere ricaricate: diverse batterie (al piombo), ad esempio, possono raggiungere una scarica massima del 50% prima di essere ricaricate. Per questo motivo per scegliere le batterie più adatte bisogna considerare anche la “profondità di scarica” garantita da ogni tecnologia e dai relativi produttori.

 

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