Sei un professionista? Scopri il servizio di fornitura preventivi!

Impianti fotovoltaici con sistema di accumulo, quando aiutano a risparmiare?

Ultimo aggiornamento: 13-04-2018
Voto:4/5 (7704 voti)

Ormai da qualche anno, affiancata al termine “fotovoltaico”, si sente spesso un’altra parola: quella di accumulo elettrico o, per dirla in termini più internazionali di “energy storage”. Sembrerebbe che oggi, secondo molti, una soluzione innovativa per mettere il fotovoltaico e produrre la propria energia in modo autonomo e indipendente dalla rete è l’utilizzo di un impianto fotovoltaico con sistema di accumulo autonomo.

Perchè utilizzare l’accumulo elettrico? Quando è veramente necessario? Quali sono i suoi vantaggi? Possiamo già affermare, oggi, che l’accumulo conviene? Oppure è ancora troppo costoso per giustificare i benefici che porta?

Le domande, come per ogni cosa nuova, sono ancora molte, tanti i dubbi e molte le perplessità, soprattutto per quel che riguarda i costi. Per capire se i costi vengono giustificati dai benefici dobbiamo partire da qualche punto fermo. E qualche elemento di chiarezza possiamo già fissarlo.
Innanzitutto..

 

Cosa sono gli impianti fotovoltaici con sistema di accumulo

impianti fotovoltaici con sistema di accumulo domestico

Gli impianti fotovoltaici con accumulatori, sono quegli impianti che utilizzano, oltre ai tradizionali pannelli fotovoltaici e inverter, delle batterie per accumulare e stoccare temporaneamente l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici. In molti casi le batterie sono integrate direttamente nell’inverter, in altri casi sono situate in apparecchi esterni.

Batterie? Molti dei “non addetti ai lavori” si chiederanno: “perchè dovrei mettere delle batterie? A cosa servirebbero?” E soprattutto: “Perchè dovrei spendere quasi il doppio per aggiungere al mio impianto questi accumulatori?”

La risposta breve, e forse fin troppo semplicistica, è: “se un impianto con accumulatori costa il doppio, ti fa risparmiare almeno il doppio sulla bolletta elettrica”.

In breve, un impianto domestico dotato di batterie e di un sistema di gestione dei carichi permette di produrre molta energia di giorno e di utilizzarla sia di giorno che di sera, quando il fotovoltaico non produce. Di giorno nella maggior parte delle case con fotovoltaico c’è un surplus di energia. E’ in questo momento che vengono caricate le batterie. Di sera e di notte il fotovoltaico non produce, ma è in questo momento che si concentra buona parte del consumo elettrico domestico. Con gli accumulatori si riesce ad utilizzare l’energia precedentemente accumulata.

L’elettricità presa dalle batterie è, di fatto, energia “a costo zero” e permette di ridurre la bolletta elettrica. L’obbiettivo di ogni impianto fotovoltaico è sempre e solo uno: ridurre la bolletta energetica.

Il meccanismo è molto semplice. Per dirla in altri termini: col fotovoltaico il picco di produzione diurno genera un surplus di elettricità nella fasce centrali della giornata. Questo surplus viene “traslato” e utilizzato nelle fasce orarie tipiche dei carichi domestici: prima mattina, sera e notte. Questa traslazione avviene grazie all’intervento delle batterie e di una corretta gestione dei carichi.

Graficamente possiamo rappresentarlo così.

produzione e consumo col fotovoltaico con sistema di accumulo temporaneo

Per mezzo delle batterie il picco produttivo dell’impianto viene redistribuito sulle fasce orarie di consumo casalingo.

 

Come vengono utilizzati gli impianti con batterie

Questi tipi di impianti con accumulo iniziano a proporsi sul mercato non solo per gli usi per i quali vengono tradizionalmente abbinati (camper, baite isolate, barche, dispositivi mobili, ecc..), ma anche come veri e propri impianti di produzione elettrica al servizio di abitazioni, aziende, capannoni.

Il tipo di utilizzo particolarmente ottimale dei sistemi con accumulo è quello domestico residenziale. Questo perchè le abitazioni hanno un profilo di consumo “tipico” che è concentrato in fascia serale. Stessa cosa per alcune categorie di attività tipo: hotel, ristoranti, locali di intrattenimento e tutti gli esercizi commerciali che hanno una domanda elettrica in ore serali/notturne.

Per molte industrie gli accumulatori non sono necessari perchè la produzione che riescono ad ottenere di giorno col fotovoltaico va ad integrarsi già in maniera ottimale con la domanda elettrica diurna.

Di energy storage se ne inizia a parlare anche a livello di centrali elettriche ed anche di rete nazionale (a livello di rete, per esempio, i produttori potrebbero produrre energia di giorno col fotovoltaico e venderla alla rete di notte grazie agli accumulatori). A livello di gestione elettrica nazionale l’energy storage di rete permette di superare il più grande limite che attualmente hanno tutte le fonti rinnovabili: quello dell’intermittenza produttiva. Ma questo esula dagli argomenti di questo articolo.

 

Come si integrano i sistemi fv con accumulo con la rete e con lo Scambio Sul Posto

Tutti gli impianti fotovoltaici domestici con accumulo non vanno in conflitto con la rete elettrica, anzi. Sono molto utili alla rete perchè la “aiutano” a gestire meglio l’energia fluttuante prodotta con gli impianti fotovoltaici. Questi tipi di impianti non escludono che l’impianto possa essere connesso in prelievo sulla rete elettrica generale: l’utilizzo delle batterie non preclude il prelievo dalla rete (o da altre fonti) qualora la fonte solare diventi insufficiente.

Un impianto con accumulo, con le dovute proporzioni, può avere utilizzi che vanno da piccoli generatori per la ricarica di batterie, fino alle grandi centrali elettriche che producono energia pulita al servizio di intere comunità.

Ecco come si integrano queste installazioni con la rete elettrica e con il meccanismo dello Scambio sul Posto.

Si tratta di una gestione intelligente dell’energia prodotta: l’elettricità consumata nel sistema è prima di tutto quella prodotta istantaneamente dai pannelli fotovoltaici. Prima di tutto c’è sempre l’autoconsumo fotovoltaico, che è la modalità più conveniente di utilizzo dell’energia.

Quando il sole non produce viene utilizzata l’energia precedentemente accumulata nelle batterie.

Quando questa termina viene utilizzata l’elettricità di rete che rimane, in caso di bisogno, l’ultima fonte a cui attingere nel caso in cui il fabbisogno lo richieda.

Quando, di giorno, il fotovoltaico produce e quando le batterie sono completamente cariche, il sistema immette l’elettricità nella rete. Questi kWh immessi in rete vengono conteggiati dal Gse ai fini del contributo dello Scambio sul Posto. Anche gli impianti con accumulo, dunque, accedono al meccanismo della Scambio sul Posto esattamente come i tradizionali impianti senza accumulatori.

Su questo punto, che è importante ribadire, molte persone fanno un po’ di confusione.

Nel piccolo come nel grande questa formula di produzione con stoccaggio temporaneo di energia viene proposta sul mercato del fotovoltaico per ridurre al minimo i costi per gli utenti legati all’utilizzo dei servizi di rete. Il principio è semplice: tanto più si riesce ad essere indipendenti dalla rete elettrica di Enel, quanto più si avrà la convenienza economica riducendo i costi delle bollette elettriche.

In tal senso, e al di sotto di certi costi, l’impianto fotovoltaico con accumulo è un investimento che si ripaga da solo, in particolare se si beneficia delle detrazioni fiscali.

 

Quando un sistema con accumulo aiuta a risparmiare?

Già di base, utilizzando batterie di accumulo si ha un immediato risparmio in bolletta in quanto si riduce la quantità di elettricità prelevata dalla rete e pagata in bolletta. E’ ovvio, però, che gli accumulatori, per essere veramente convenienti, devono avere un costo che sia recuperabile in breve tempo attraverso i benefici che apportano a chi decide di installarlo.

Si tratta, come sempre, di individuare il giusto rapporto tra costi e benefici: come per ogni investimento, anche per il fotovoltaico con batterie, bisogna valutare bene il risparmio che si può ottenere in relazione ai costi sostenuti. Oggi il prezzo degli accumuli elettrici al servizio del fotovoltaico è già sceso di molto rispetto a solo un paio di anni fa. Ma, probabilmente, ad oggi convengono veramente solo ad alcune condizioni: la più importante è che prima di pensare all’accumulo bisogna pensare a massimizzare l’autoconsumo o integrare l’utilizzo di una pompa di calore. Con la pompa di calore, infatti, si riesce ad aumentare l’autoconsumo senza fare ricorso alle batterie.

 

I prezzi degli accumuli a batterie

Senza considerare i costi degli impianti fotovoltaici, che sono arrivati a meno di 2.000 euro per kW installato (tutto incluso chiavi in mano), i prezzi dei sistemi di accumulo si sono ridotti già di parecchio rispetto a solo un anno fa. Erano partiti con costi superiori a 2.000-2.500 euro per kWh accumulato. Questi prezzi elevati erano relativi alle tecnologie agli Ioni di Litio o al Litio Ferro Fosfato (le batterie al Piombo erano già più economiche, anche se meno efficienti e meno durature).

Oggi gli accumulatori di qualità adatti per gli impianti fotovoltaici sono principalmente quelli agli Ioni di Litio, che hanno durate garantite tra i 6.000 ed i 10.000 cicli di ricarica, che corrispondono a circa 15 anni. Solo per fare quattro nomi tra le marche più vendute, abbiamo:

  • TESLA Powerwall
  • Lg Chem
  • Sonnen Battery
  • Varta

I prezzi? Oggi siamo passati dagli oltre 2.000 euro per kwh accumulato a meno di 1.000 €/kWh nominale. In alcuni casi vengono dichiarati dalle case produttrici poco più di 500 euro per kWh di accumulo nominale.

Con questi livelli di prezzo in molti casi l’investimento si ripaga senza problemi e con tempistiche interessanti. Beneficiando poi delle detrazioni fiscali 50%, fruibili per le sole installazioni domestiche, i ritorni sono ancor più interessanti.

 

Ecco la cosa più importante.. prima di pensare ad un sistema di accumulo

Al di là dei prezzi delle batterie in rapida diminuzione, la cosa più importante da tenere in considerazione è questa: prima di pensare all’accumulo fotovoltaico bisogna pensare a rendere massimo l’autoconsumo istantaneo. E’ questo il fattore di maggiore risparmio: cercando di spostare la gran parte dei consumi elettrici “consueti” nelle fasce orarie in cui l’impianto produce a regime si otterranno i maggiori benefici “a costo zero”, senza il costo di utilizzo degli accumulatori.

In questo modo si potrà dimensionare l’utilizzo degli accumulatori solo per il fabbisogno residuale di elettricità.

Ad oggi il fotovoltaico con accumulo, dunque, conviene in particolar modo quando lo usiamo solo dopo aver massimizzato l’autoconsumo istantaneo. In questo senso ciò che più risulta utile è installare apparecchi che permettano di consumare più energia quando il sole produce più potenza elettrica, apparecchi che permettano di rendere massimo lo sfruttamento immediato dell’energia auto-prodotta. Apparecchi che, per esempio, permettano di programmare l’utilizzo di alcuni elettrodomestici e che permettano una gestione intelligente dei carichi di consumo.

 

Quali soluzioni propone il mercato: accumulo, ma non solo.. gestione intelligente

Oggi si trovano sul mercato diverse soluzioni integrate e già dimensionate per installazioni standard. Un ambito di installazione domestico, ad esempio, può prevedere un kit con il classico impianto fotovoltaico da 3 kW di potenza ed un inverter con sistema di accumulo integrato con una capienza nominale che va dai 3 ai 9 kWh. 9 kwh è il consumo medio che una famiglia “media” sostiene giornalmente. Se poi la famiglia sostituisce i tradizionali apparecchi a gas con apparecchi elettrici (per esempio una pompa di calore per il riscaldamento) la autoproduzione elettrica verrà ammortizzata in maniera più ottimale.

Alcune case produttrici di batterie (in questo caso Tesla) si spingono a proporre sul mercato domestico e piccolo industriale accumulatori al Litio da 14 kWh, fin troppo sovra-dimensionati per i consumi medi di una famiglia. Queste soluzioni, che in proporzione sono quelle più economiche (circa 500 euro/kWh accumulato), potrebbero essere adatte per case multi-famigliari, piccoli condomini o piccole attività commerciali.

 

Tutti i sistemi fotovoltaici con batterie ovviamente raggiungono la loro massima efficacia se utilizzati in simbiosi con la domotica o con altri sistemi di produzione elettrica da fonti rinnovabili. Per esempio: apparecchi per l’accensione automatizzata e programmabile degli elettrodomestici, integrazione di micro-generatori eolici o di cogeneratori ad alto rendimento in grado di produrre corrente elettrica e calore sfruttando insieme gas e fonti rinnovabili. Con un cogeneratore ad alto rendimento è possibile, in alcune situazioni, rendersi totalmente autonomi dalla rete elettrica di Enel a costi interessanti.

 

Una diversa tipologia di impianti con accumulo è quella definita “stand alone”. Si tratta di impianti “staccati” e totalmente indipendenti dalla rete elettrica nazionale. Un vantaggio non trascurabile di questo tipo di impianti è che, in caso di blackout, l’impianto può continuare a produrre e rifornire l’utenza di energia elettrica. In termini tecnici è paragonabile ad un “gruppo di continuità”. La continuità dell’approvvigionamento in caso di blackout  non avviene nel caso degli impianti connessi in rete. Questi impianti, infatti, hanno nell’inverter un meccanismo di sicurezza che “stacca” la fornitura in caso di assenza di tensione elettrica sulla rete generale. Si tratta in questo caso di un tipo di impianti diverso da quello visto fin’ora e meriterebbe un articolo a parte. In generale rimane sempre conveniente utilizzare la rete elettrica come accumulatore virtuale sulle quantità residuali di energia che il proprio accumulatore non riesce a stoccare.

“Tecnologie energetiche pulite, fotovoltaico, fonti rinnovabili: queste le leve per uno sviluppo sostenibile e consapevole. Il giornalismo ambientale e le nuove tecnologie sono ottimi strumenti di condivisione per tracciare nuove strade”

Alessandro Fuda – Copy Writer e SEO Developer appassionato di fonti rinnovabili, fotovoltaico, risparmio energetico, ambiente

Clicca per richiedere una consulenza o un preventivo


14 Commenti

  1. angelo razzano, il 29 luglio 2016 ore 14:22

    Buongiorno
    Possiedo già un impianto fotovoltaico da 3 KW con un anno di vita.
    Vorrei dotarlo di sistema di accumulo o in alternativa di cogenerazione calore.
    Se di Vostro interesse, gradirei un preventivo di massima.
    Cordiali saluti

    • Alessandro F., il 29 luglio 2016 ore 16:27

      ciao, compila il form nella sezione preventivi.

    • ligabue82, il 2 settembre 2016 ore 08:22

      Caro Sig. Angelo, al momento i sistemi di accumulo non sono ancora competitivi dal punto di vista economico.
      Quelli più accessibili (che costano cioè meno) hanno scarsissime prestazioni, mentre quelli più competitivi costano troppo.
      I tempi di ritorno sono esageratamente lunghi.
      Saluti

      • Alessandro F., il 2 settembre 2016 ore 09:37

        ciao, concordo. Hai qualche info sui prezzi?

        • Alessandro Soragna, il 8 ottobre 2016 ore 15:31

          Al momento un sistema di accumulo per un impianto on grid si aggira intorno ai 3500-4000€ per 5 kwh di accumulo effettivi con batterie piombo gel.
          Il costo è si elevato ma alzi l’autoconsumo notevolmente.
          Io non ho prelevato corrente da maggio fino a inizio settembre quest’anno.

        • Alessandro F., il 8 ottobre 2016 ore 15:59

          ipotizzando consumi di una famiglia a 3.500 kwh/anno, di cui circa 80% in autoconsumo, in quanto tempo si ammortizza il costo del sistema di accumulo?

        • Alessandro Soragna, il 13 ottobre 2016 ore 08:52

          Ciao Alessandro,
          Ho calcolato il tuo sistema e ipotizzando impianto nuovo con accumulo (circa 10000€ di spesa), l’impianto che ti occorrerebbe è da 3kwp con accumulo di 5 kwh.
          Il sistema si ammortizza in circa 6 anni.
          Siccome sono un professionista, non voglio farmi pubblicità perchè non lo reputo opportuno qui, quindi se vuoi puoi lasciarmi la tua mail privata e ti invio un prospetto del primo anno dettagliato per periodi.

  2. giovanni paternò, il 4 agosto 2016 ore 19:02

    la moltitudine di condizionatori che si allacciano alle 8,30 del mattino abbatte la tensione di rete sotto i 190V e l’inverter blocca la dazione energetica verso la rete pubblica ma anche personale: i miei 6kw di fv me li metto in quel posto!FARO’CAUSA ALL’ENEL, ma prima, con gli accumulatori, cerco di schivare il danno al più presto. ALESSANDRO, SOCCORRIMI! Non ho alcuna speranza che la distribuzione energetica VOGLIA migliorare qui, in centro storico povero! Con la rete a 200V i miei “POWER ONE” si allacciano,ma x pochi minuti, che la tensione scende a 190V! E’ li che tocca convertire l’utenza; non più la rete ma il pacco batterie!!!ma a me una facoltà: ch’io possa anche “comandare” tale conversione!!!

    • Michele, il 4 dicembre 2017 ore 23:08

      Michele S.

      Io avevo il problema opposto , rete vecchia e alla fine della linea in campagna ,speso 150 euro con enel per cotrollare e per loro tutto ok … RIsultato che in estate la rete si alzava fino a 257 volt poi l’ inverter andava in blocco e ripartiva dopo 30 secondi ecc..COSI PER ORE ….. abbiamo montato un trasformatore fra la linea e l impianto che abbassa della corrente di 20 volt ( entrata 240 uscita 220 ) cosi da ingannare l inverter e non si stacca piu .. la linea si alza anche fino a 259 volt adesso ma non abbiamo mai avuto
      problemi di guasti per gli elettrodomestici anomali … in inverno lo escludiamo cosi da eliminare la dispersione di corrente causata dal trasformatore .

      • gipi, il 6 dicembre 2017 ore 16:59

        Ciao Michele S

        Ottima idea !!!

        In pratica un trasformatore (forse nella versione più economica di “autotrasformatore”) con rapporto base di 1:1,1 (o 1,1:1 “guardandolo” dal verso opposto).

        Potresti fornire anche i dati tecnici completi del trasformatore ed il prezzo ? La cosa (semplicissima di per se stessa) sarà di sicuro interesse per moltissimi utenti del FV.

        I dati richiesti sarebbero:

        —1) Si tratta di un trasformatore (o autotrasformatore) monofase commerciale o specificatamente costruito ?
        —2) Nel caso sia “commerciale” quale è la marca ? (la notizia può servire per sapere in quante “taglie di potenza” viene costruito normalmente il trasformatore.
        —3) Nel caso sia costruito su ordinazione specifica di che marca è ? (eventualmente la Provincia nella quale risiede il costruttore).
        A titolo conoscitivo, per chi fosse interessato, esiste sempre la possibilità di farsi costruire, presso piccoli/medi artigiani del settore qualsiasi tipo di questi trasformatori. Naturalmente con prezzi leggermente maggiori di quelli fabbricati in serie.
        — 4) Quale è la Potenza di Targa del tuo trasformatore (kVA) e quanto ti è costato ?

        Mie ulteriori avvertenze e consigli :

        Per chi si ponesse il problema del consumo di Energia del trasformatore, che realmente visti i benefici non è importante, posso aggiungere che il rendimento a pieno carico generalmente è intorno al 97% (la perdita quindi del 3%). A carichi dimezzati, rispetto al massimo, si scende normalmente a perdere 1-1,5%).

        Nel caso di trasformatore costruito su ordinazione possono essere richieste anche varie “uscite” scalate tra loro del 5% in modo da poter adattare al meglio la “presa” qualora, nel lungo tempo, la condizione della Linea Enel (voltaggio) dovesse mutare sensibilmente.
        Il costo delle “uscite/entrate aggiuntive” aggiuntive è minimo (diciamo 10 € a presa ).

      • ligabue82, il 10 dicembre 2017 ore 12:45

        In pratica questo trasformatore è un regolatore di tensione, come quelli che si trovano in commercio?
        Anche a me interesserebbe marca, modello e costo…
        Penso però che se molti utenti sulla stessa linea adottassero questo componente, la rete elettrica ne risentirebbe moltissimo…
        saluti

        • gipi, il 12 dicembre 2017 ore 20:45

          Ciao Ligabue

          Ovviamente, come dici tu, questa “trovata tecnica” non è assolutamente per tutti. Per la verità dovrebbe essere proibita, ma anche ENEL dovrebbe rispettare gli Impegni Contrattuali……

          Il “pompaggio” di Energia su una linea già sovraccaricata da troppe Immissioni di altri Impianti FV non fa altro che aggravare la situazione di tutti gli altri che non ricorrono all’espediente, e anche degli Utenti normali che vedono aumentare il loro voltaggio oltre al +10% (tolleranza a Contratto) sino anche al +15% (da230V a 264,5V).

          Diciamo che, a rotazione, molti degli Inverter che insistono sulla stessa linea risulteranno “staccati” mentre quello provvisto di trasformatore continuerà a “pompare”allegramente.

          In pratica è come andare a manomettere le impostazioni del Voltaggio Massimo, già presenti in tutti gli Inverter secondo le prescrizioni di ENEL, ma che per un utente “normale” non è possibile fare perché protette da speciale password di accesso.
          Comunque facendolo si perderebbe anche la garanzia del Costruttore in caso di danno all’Inverter.

          In tutte le situazioni di questo mondo vi sono sempre piccole nicchie di utilità riservate ai più intraprendenti……..purché in numero limitato !!

          Comunque, nel caso specifico che è stato segnalato (io stesso ne ho vissuto uno analogo), a mali estremi estremi rimedi…..

          Per il mio caso, e la sua regolare soluzione, vedere :
          https://www.fotovoltaiconorditalia.it/idee/scambio-sul-posto-fotovoltaico-guida-completa

          Intervento :
          Gipi, Il 20 Giugno 2016 Ore 15:55
          Reclami verso ENEL

  3. biagio, il 7 ottobre 2017 ore 14:37

    Sono un privato che vorrebbe diventare autonomo off grid parlo di un immobile indipendente in isola elba e possibile e conveniente ho sentite e letto un po di tutto ma non ho ancora le idee chiare.. si parla di accumulatori tesla, bossch, fiamm la casa la ristrutturero totalmente e possibile
    grazie a tutti per un gradevole risposta

    • Alessandro F., il 9 ottobre 2017 ore 11:13

      Ciao per un’indipendenza 100% dalla rete, che teoricamente è possibile, ciò che bisogna considerare non sono tanto i pannelli fv (ne basterebbero pochi.), ma i sistemi di accumulo in relazione, soprattutto, la stagionalità della produzione elettrica.

      Se ipotizziamo un consumo medio di circa 9 kwh/giorno, verosimilmente un terzo è soddisfatto dall’autoconsumo e due terzi (6 kwh) dovrebbe essere fornito da accumulatore. Questo, però, è una media annuale. Poi in estate lo stesso impianto potrà essere sovradimensionato e d’inverno, lo stesso impianto, potrà essere sottodimensionato per via di giornate più brevi, piogge, maggiori consumi domestici, ecc.. Per coprire questa “marginalità” stagionale ci sono due possibilità: allacciarsi in rete e sfruttare lo scambio sul posto, oppure, aumentare la capacità di accumulo aumentando la spesa per l’impianto, .. a quel punto bisogna calcolare bene se l’operazione è ancora economicamente conveniente.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Ricevi un avviso se ci sono nuovi commenti.
Se non vuoi lasciare un commento, clicca qui per ricevere gli aggiornamenti dalla discussione.