Come usare l’accumulo per aumentare l’autoconsumo

I sistemi solari fotovoltaici e le turbine eoliche spesso generano così tanta elettricità che c’è un surplus che deve essere immesso nella rete. Ciò che un tempo veniva reso redditizio attraverso le tariffe offerte dal GSE con lo “scambio sul posto” spesso oggi non vale più la pena. Installando un sistema di accumulo di energia elettrica, è possibile intercettare questa elettricità e utilizzarla in seguito quando l’energia solare o eolica non è più disponibile. Questo ti fa risparmiare la costosa elettricità che devi acquistare dalla rete e diventi meno dipendente dall’aumento dei prezzi dell’elettricità.

L’accumulo dell’energia fotovoltaica con batterie

Il corretto dimensionamento e la corretta configurazione delle singole parti della centrale elettrica domestica (carico, resa solare e accumulo) sono cruciali per il funzionamento efficiente in termini di costi. In questo contesto è importante non sovradimensionare il sistema di accumulo, perché i costi di investimento sarebbero enormi e di conseguenza il sistema non sarebbe redditizio.

La durata può essere massimizzata mediante la corretta gestione operativa del sistema. Un punto importante di questa considerazione è la strategia di accumulo. Di solito si usa un semplice modello:

  • L’energia è fornita dall’impianto fotovoltaico e c’è una domanda di energia in casa, l’energia è utilizzata dalla famiglia stessa.
  • Se l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico è superiore alla domanda attualmente richiesta dall’abitazione, l’eccedenza viene immagazzinata.
  • Se è richiesta più potenza di quella fornita al momento dall’impianto fotovoltaico, l’energia viene prelevata dalla batteria.
  • L’energia viene prelevata dalla rete elettrica pubblica solo se la domanda della famiglia non può essere soddisfatta dal sistema di accumulo.
  • Se non c’è né domanda né capacità di stoccaggio libera, l’eccedenza viene immessa nella rete elettrica pubblica.

Questo modello per caricare e scaricare la batteria non è una strategia in senso proprio. Le strategie di stoccaggio, ad esempio, tengono conto delle previsioni meteorologiche e dei carichi prevedibili per gestire correttamente la capacità disponibile nello stoccaggio. Inoltre, l’aggiunta di un controllo di carica, una protezione da sovraccarico e una protezione da scarica profonda è importante per aumentare la durata del sistema di accumulo elettrico.

L’accumulo termico dell’energia fotovoltaica

Il campo del solare fotovoltaico sta facendo scalpore per quanto riguarda i sistemi di accumulo dell’energia elettrica; nel frattempo, una maggiore attenzione è stata rivolta in tutto il mondo a un sistema di accumulo alternativo e pratico: l’acqua calda.

L’energia utilizzata per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria (o per altri scopi) è una voce di spesa piuttosto rilevante in famiglie, alberghi, comunità e fabbriche, ma può essere facilmente ridotta grazie ai pannelli solari e all’accumulo termico.

Molte case sono già dotate di boiler elettrici e accumuli di acqua calda, quindi possono essere potenziate grazie agli impianti solari fotovoltaici e alle nuove tecnologie per sfruttare il potenziale delle energie rinnovabili.

Si tratta infatti di un’interessante opportunità: l’utilizzo di energia pulita per l’attivazione di un riscaldatore ad immersione utilizzando esclusivamente l’autoconsumo, offre evidenti vantaggi per ridurre la bolletta energetica e l’impatto ambientale.

Uno dei tanti vantaggi del riscaldamento dell’acqua con vasca ad immersione è che i consumi possono essere monitorati in tempo reale, permettendo così di modulare la potenza assorbita da un carico. In questo modo è possibile utilizzare solo l’energia in eccesso prodotta dagli impianti solari fotovoltaici, senza prelevare energia dalla rete.

L’accumulo intelligente distribuito in una comunità

Lo stoccaggio intelligente distribuito può portare flessibilità energetica in una comunità riducendo il carico medio di picco e aumentando l’autoconsumo di elettricità fotovoltaica (FV) a livello di singola famiglia e comunità aggregata. Le batterie possono essere collegate al solare FV in ogni casa e si possono usare connessioni Internet che consentono di accoppiarle virtualmente, in modo da garantire che la massima quantità di elettricità FV venga utilizzata all’interno della comunità.

Considerando che la famiglia media consumatrice è occupata solo la sera e nei fine settimana, nel resto del tempo viene immagazzinata più elettricità FV in eccesso per uso successivo. Poiché la domanda delle famiglie è più elevata in inverno, anche il livello di carico di base è più alto e quindi le batterie sono in grado di scaricare in modo più efficiente nella maggior parte delle famiglie. Sebbene la generazione FV sia inferiore e il consume sia maggiore in inverno rispetto all’estate, nel complesso il contribute della batterie è stato maggiore nel periodo invernale monitorato.

L’autoconsumo dell’elettricità da fonti rinnovabili

L’autoconsumo può facilitare l’integrazione delle rinnovabili variabili nella rete e abbassare i costi complessivi del sistema energetico attraverso lo spostamento del carico. Tuttavia, il potenziale di autoconsumo è limitato senza ulteriori miglioramenti tecnici nelle soluzioni di accumulo e di risposta alla domanda. Tali soluzioni possono sia facilitare una quota maggiore di autoconsumo sia ridurre i costi aggiuntivi derivanti dall’integrazione del fotovoltaico.

Liberare il pieno potenziale che risiede nella transizione da consumatori passivi a consumatori attivi richiede inoltre soluzioni tecnologiche per l’informazione e la comunicazione e algoritmi intelligenti per la ricarica delle batterie. Ciò è necessario per garantire lo scambio di informazioni tra la rete ed i consumatori, e quindi un’agevole integrazione della sovrapproduzione nella rete.

L’autoconsumo è redditizio per i consumatori se i costi delle rinnovabili prodotte localmente sono inferiori ai prezzi al dettaglio dell’elettricità. Se si raggiunge tale parità di costi, i regimi di sostegno come le tariffe dello scambio sul posto potrebbero essere gradualmente eliminati. Tuttavia, un’elevata penetrazione delle soluzioni di autoconsumo potrebbe portare a una distribuzione iniqua degli oneri di rete, delle tasse e dei tributi. La futura politica energetica dovrebbe quindi considerare come riallocare al meglio i costi.