Le piccole turbine eoliche utilizzate nelle applicazioni residenziali in genere hanno dimensioni comprese tra 400 watt e 20 chilowatt, a seconda della quantità di elettricità che si desidera generare. Una casa tipica utilizza circa 10.649 chilowattora di elettricità all’anno (circa 877 chilowattora al mese). A seconda della velocità media del vento nell’area, sarebbe necessaria una turbina eolica con una potenza compresa tra 5 e 15 chilowatt per dare un contributo significativo a questa domanda. Una turbina eolica da 1,5 kilowatt soddisferà le esigenze di una casa che richiede 300 kilowattora al mese in un luogo con una velocità del vento media annuale di 14 miglia all’ora (6,26 metri al secondo).
Autoconsumo dell’energia del mini-eolico
Il minieolico utilizza la forza del vento (energia cinetica) come generatore di elettricità attraverso piccoli generatori. Questa è la principale differenza rispetto al suo fratello maggiore, l’energia eolica. L’elettricità ottenuta da queste piccole turbine eoliche viene solitamente utilizzata per coprire il fabbisogno domestico, il che la rende una delle opzioni preferite quando si tratta di autoconsumo di energia elettrica.
Il funzionamento di una mini turbina eolica si basa anche sulla rotazione di un rotore provocata dal vento. Collegato ad un generatore, il suddetto rotore produce elettricità in corrente alternata. Le turbine eoliche più diffuse sono quelle ad asse orizzontale, anche se le esigenze delle aree urbane hanno portato negli ultimi anni all’emergere di soluzioni verticali.
I sistemi di autoconsumo eolico condividono molti dei suoi elementi con quello fotovoltaico. Nello specifico sono costituiti da:
- Turbina eolica: genera elettricità dalla forza del vento sia di giorno che di notte. La sua potenza tende ad essere inferiore a 100 kW.
- Controller: stessa funzione del fotovoltaico, anche se in questa modalità vengono generati meno picchi di energia.
- Accumulatore: stessa funzione del fotovoltaico, anche se in questo caso la forza del vento è più continua dell’irraggiamento solare.
I vantaggi del mini eolico sono innegabili. È una risorsa che può essere utilizzata giorno e notte in qualsiasi momento dell’anno. È silenzioso e genera energia vicino al punto di consumo, evitando così perdite di trasporto. Inoltre, la sua installazione è relativamente semplice e richiede poca manutenzione.
Le varie modalità di autoconsumo dell’energia elettrica
Ci sono diverse modalità relative all’autoconsumo di energia da considerare:
Grado di autoconsumo – La configurazione ottimale sarebbe per una casa o un’azienda per consuma tutta l’elettricità che genera, anche se questo non è sempre possibile come conseguenza della differenziazione nei modelli di generazione e consumo. L’autoconsumo può quindi coprire solo una parte del fabbisogno energetico. Tassi di autoconsumo più elevati possono essere raggiunti integrando più tecnologie diverse, anche se con costi aggiuntivi.
Connessione alla rete o stand-alone – La connessione alla rete sarà molto probabilmente presente per il proprietà per poter acquistare energia elettrica quando la produzione scende al di sotto della domanda e consente anche di vendere l’elettricità in eccesso nella rete, anziché immagazzinarla. In alcuni casi, le proprietà possono cercare di essere completamente indipendenti dal punto di vista energetico e non collegate alla rete (molto probabilmente in aree remote dove mancano i collegamenti alla rete).
Approccio individuale o collettivo – L’autoconsumo può riguardare sia individui che approcci collettivi o comunitari. In quest’ultimo caso, l’autoconsumo è collettivo, con tecnologie di generazione possedute e distribuite collettivamente. I cittadini possono stabilire un persona giuridica (società, associazione, ecc.) che è responsabile del funzionamento e delle finanze, e tratta con gestori di rete.
La generazione elettrica decentralizzata
La generazione decentralizzata può applicarsi sia al calore che all’elettricità, nonché alla cogenerazione in alcuni casi. Le principali tecnologie per la generazione decentralizzata e l’autoconsumo di energia elettrica sono:
- Energia solare: la tecnologia più importante per l’autoconsumo energetico è il solare, in particolare il solare fotovoltaico (PV), anche se molto diffuso è anche il solare termico. Il solare fotovoltaico genera elettricità, mentre il solare termico viene utilizzato per riscaldare l’acqua e può anche essere utilizzato per generare calore e aria condizionata. L’acqua calda può essere conservata fino al momento dell’uso e il solare fotovoltaico richiede l’accumulo di batterie in modo che ci sia elettricità quando il sole non splende.
- Energia eolica: le turbine eoliche sono una delle soluzioni di energia rinnovabile più importanti, ma sono meno utilizzate per l’installazione domestica e l’autoconsumo. Le turbine eoliche sono molto probabili far parte di un’applicazione commerciale (come un sito industriale) o finanziato e di proprietà tramite uno schema comunitario. Le turbine eoliche di piccole dimensioni sono disponibili per l’installazione domestica, ma il mercato non è così sviluppato, o competitivo, come il mercato del solare fotovoltaico. La prestazione è spesso incoerente se non viene implementata una corretta valutazione e installazione del vento.
- Bioenergia: L’autoconsumo di bioenergia è stato ampiamente sfruttato, principalmente nelle zone rurali insediamenti, sia per la produzione di calore che di elettricità. La bioenergia può essere considerata un vero autoconsumo solo se le risorse biologiche utilizzate sono di proprietà del gestore dell’impianto (es. agricoltori, industria forestale).
- Energia idroelettrica: La maggior parte delle applicazioni di energia idroelettrica in tutto il mondo è in sistemi di dighe su larga scala. Il micro-idroelettrico è una tecnologia di nicchia, ma adatta per un po’ di energia su piccola scala disposizione. Si trova più comunemente nei paesi in via di sviluppo e nelle comunità rurali in situazioni off-grid.
Le tecnologie di autoconsumo potrebbero aggiungere ulteriori difficoltà integrando anche l’energia nella rete, “dal basso verso l’alto”. Tuttavia, se le tecnologie di autoconsumo, l’accumulo di energia e le microgrid possono maturare ulteriormente, potranno effettivamente contribuire a appianare la discrepanza tra domanda e offerta senza dover fare affidamento su centrali elettriche a combustibili fossili.
