Un sistema di accumulo di energia elettrica è costituito sostanzialmente da batterie e da un inverter denominato ibrido. Per piccole applicazioni, come quelle residenziali, inverter ibrido e batterie sono spesso assemblati in un unico dispositivo:
inverter ibrido con batterie incorporate – SMA
Altre volte, tipicamente per applicazioni di entità superiore al residenziale, inverter ibrido e batterie sono separati (nella foto seguente le batterie al litio di tipo modulare trovano alloggio entro un armadio rack):
Inverter Ibrido Solar X-Hybrid
batterie modulari al litio pylontech entro armadio rack
Lo scopo principale di un sistema di accumulo di energia è quello di immagazzinare l’energia prodotta da un impianto a fonte rinnovabile (ad esempio fotovoltaico) quando questa non è istantaneamente richiesta dai carichi elettrici (ad esempio dalla lavatrice, frigorifero o ferro da stiro).
In assenza di un sistema di accumulo tutta l’energia prodotta dall’impianto a fonte rinnovabile che istantaneamente non viene utilizzata (magari perché in casa non c’è nessuno e quindi non c’è richiesta di energia) viene riversata nella rete Enel.
Tramite il meccanismo dello scambio sul posto è poi possibile utilizzare tale energia prelevandola dalla rete quando l’impianto fotovoltaico non è in produzione, ad esempio la notte. La rete, in questo caso, sta fungendo da serbatoio di energia, da accumulo. E allora a cosa serve installare un proprio sistema di accumulo? Serve eccome.
Il meccanismo sopra descritto -lo scambio sul posto- è si utile ma non proprio conveniente per l’utente finale poiché ogni chilowattora che viene ceduto in rete viene retribuito molto meno rispetto ad un chilowattora prelevato. E’ come se di giorno vendessi delle patate ad un euro al chilo per poi ricomprarle la notte a 5 euro al chilo, giusto per intenderci.
Se l’energia prodotta dall’impianto rinnovabile anziché essere ceduta in rete venisse conservata in delle batterie di proprietà, tale scambio svantaggioso cesserebbe di esistere. E tanta meno energia viene prelevata dalla rete tanto più bassa sarà la bolletta, ovviamente.
Certo! Prima però occorre sostituire l’inverter “tradizionale” con uno “ibrido”, ovvero capace di accogliere e gestire i flussi energetici da e verso un sistema di accumulo.
Un inverter ibrido è un inverter che oltre a gestire l’energia proveniente dall’impianto fotovoltaico e convertirla da continua ad alternata (come fa un inverter “tradizionale”) riesce a gestire anche, contemporaneamente, i flussi energetici da e verso le batterie.
Sì. Alcune tipologie di inverter ibrido permettono di ricaricare le batterie direttamente dalla rete a 230 V. E’ una funzionalità utile poichè significa che si può “fare il pieno” di energia a basso costo quando non si riesce a ricaricare le batterie poichè ad esempio manca la disponibilità della fonte rinnovabile (sole e/o vento)
Sì. Alcuni modelli di inverter ibridi permettono, in caso di black-out della rete principale, di avere di energia supplementare dalle batterie (se cariche, ovviamente) o dai moduli fotovoltaici (in caso di producibilità, chiaramente). Si tratta di un funzionamento denominato in modalità UPS.
Di seguito una rappresentazione schematica dei flussi energetici in un impianto fotovoltaico con sistema di accumulo (ESS: Energy Storage System)
flussi di energia in presenza di sistema di accumulo
Immagine tratta da Pubblicazione Anie Energia 2013: Residential Electrical Storage System (RESS)
La logica di funzionamento del sistema di accumulo, ovviamente dotato di inverter ibrido, è la seguente:
Caso A): IMPIANTO FOTOVOLTAICO IN PRODUZIONE (GIORNO)
Caso B): IMPIANTO FOTOVOLTAICO NON IN PRODUZIONE (NOTTE)
Riassumendo, la logica delle priorità dell’energia che arriva ai carichi elettrici dell’abitazione è questa, nell’ordine:
Rispondere a priori a questa domanda è impossibile! Prima di installare un sistema di accumulo occorre sempre fare un’attenta analisi tecnico-economica. Ne abbiamo parlato qui.
E’ senz’altro possibile. Occorre eseguire uno studio accurato in modo da definire il profilo energetico dell’utente. Ovvero occorre studiare i dati (energia prodotta, immessa, etc..) pubblicati dal portale GSE (se si è già in possesso di un impianto fotovoltaico) e i dati riportati nelle bollette; il tutto su base annuale e, preferibilmente, nelle varie fasce orarie. Anche di questo ne abbiamo parlato in un nostro precedente articolo. In questo modo si riesce a capire se si ha bisogno realmente di un sistema di accumulo, si può eventualmente dimensionare tutto il sistema, cioè stabilire la esatta delle batterie taglia (ovvero i chilowattora che riescono ad accumulare), le caratteristiche dell’inverter, si possono valutare i costi e i relativi benefici realmente conseguibili, etc..
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