Se ti stai avvicinando per la prima volta al mondo del fotovoltaico o se sei già un utilizzatore di questa tecnologia, comprendere le dinamiche, le potenzialità e i criteri di scelta delle batterie per il tuo impianto può fare una grande differenza.
Questa guida dedicata vuole fornire tutte le informazioni principali riguardo le batterie per fotovoltaico e assisterti nella selezione dell'opzione più adatta alle tue necessità specifiche.
Continua a leggere per saperne di più.
All’interno di questo articolo approfondiremo l’argomento toccando diversi aspetti che possono aiutarti nella scelta della batteria più adatta alle tue esigenze.
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Le batterie accumulo fotovoltaico svolgono un ruolo cruciale nel massimizzare l'efficienza e l'autonomia energetica di questi sistemi.
Ma come funzionano esattamente?
La loro funzione principale è quella di immagazzinare l'energia solare catturata dai pannelli fotovoltaici durante le ore di maggiore irradiazione solare per poi renderla disponibile nei momenti in cui la produzione solare non è sufficiente a coprire il fabbisogno energetico.
Quando i pannelli fotovoltaici trasformano la luce solare in energia elettrica, questa può essere utilizzata subito dagli apparecchi elettronici dell'abitazione o dell'edificio.
Se l'energia prodotta supera quella consumata, l'eccesso non deve andare sprecato.
È qui che entrano in gioco le batterie, accumulando l'energia in eccesso ed evitando di disperderla.
In seguito, quando i pannelli non sono in grado di produrre, l'energia immagazzinata nelle batterie viene utilizzata per soddisfare i bisogni energetici.
Il processo inizia con la conversione dell'energia solare in corrente continua (DC) attraverso i pannelli fotovoltaici.
Questa corrente viene poi indirizzata verso un inverter, il quale ha il compito di convertirla in corrente alternata (AC), rendendola utilizzabile per la maggior parte degli apparecchi domestici.
Nel caso in cui l'energia prodotta sia superiore a quella immediatamente necessaria, l'inverter indirizza l'energia in eccesso verso le batterie, dove viene di nuovo convertita in corrente continua e immagazzinata.
Le batterie per impianti fotovoltaici sono dotate di sistemi di gestione che monitorano vari parametri, come la tensione, la corrente, e la temperatura, per ottimizzare sia la carica che la scarica e garantire una lunga durata di vita della batteria.
Inoltre, questi sistemi di gestione assicurano che le batterie vengano mantenute entro i limiti di sicurezza, prevenendo situazioni di sovraccarico o di scarica eccessiva, che potrebbero danneggiarle.
La scelta della batteria giusta per un impianto fotovoltaico è determinante per ottimizzarne l'efficienza e l'affidabilità.
Ad oggi, esistono diverse tipologie di batterie sul mercato, ciascuna con caratteristiche, vantaggi e svantaggi specifici.
In questo paragrafo, ci concentreremo sulle batterie al litio, al litio ferro fosfato (LiFePO4) e su altre tipologie chimiche di batterie, esplorando i loro costi e le loro peculiarità, essendo le più diffuse sul mercato.
Le batterie al litio (Li-ion) sono tra le più popolari per gli impianti fotovoltaici grazie alla loro elevata densità energetica, che consente di immagazzinare più energia in meno spazio.
Queste batterie offrono un'ottima efficienza di carica e scarica e presentano un'elevata durata di vita, spesso superiore ai 10 anni.
Un altro vantaggio è la loro capacità di mantenere una buona performance anche dopo numerosi cicli di carica e scarica.
Tuttavia, il principale svantaggio delle batterie al litio è rappresentato dal costo iniziale, abbastanza alto rispetto ad altre tecnologie.
Le batterie al litio ferro fosfato offrono molti dei vantaggi delle batterie al litio standard, ma con alcune differenze chiave.
Sono note per la loro maggiore stabilità termica e chimica, che le rende più sicure in termini di rischio di incendio o esplosione.
Anche se la densità energetica è un po’ inferiore rispetto alle batterie al litio tradizionali, queste batterie per fotovoltaico compensano con una vita utile più lunga (spesso oltre 10.000 cicli di carica/scarica) e una migliore resistenza alle alte temperature.
Il costo delle batterie LiFePO4 è generalmente più alto rispetto ad altre soluzioni chimiche, ma la loro lunga durata e affidabilità possono giustificare l'investimento iniziale.
Oltre alle batterie al litio e al litio ferro fosfato, esistono altre tecnologie di batterie utilizzate in ambito fotovoltaico, tra cui:
Il costo delle batterie per impianti fotovoltaici varia in base alla tecnologia, alla capacità, alla vita utile e alle prestazioni.
Le batterie al litio e al litio ferro fosfato tendono ad avere un costo iniziale più elevato, ma offrono migliori prestazioni e una maggiore durata nel tempo, portando così a considerare l'investimento iniziale alla luce del risparmio energetico a lungo termine e della riduzione della dipendenza dalla rete elettrica.
Per fare un esempio, il costo medio di un sistema residenziale di batterie agli ioni di litio con installazione si aggira tra i 600 e gli 800 €/kWh.
Le batterie al piombo-acido invece comportano per il consumatore un costo iniziale inferiore: una singola batteria al piombo può costare tra i 200 e i 400 €/kWh.
Quando si valutano i costi, è fondamentale non guardare solo al prezzo di acquisto, ma considerare anche il costo per ciclo di vita della batteria, che include la durata utile e il numero di cicli di carica/scarica che la batteria può sostenere prima di degradarsi in modo significativo.
Questo approccio fornisce una valutazione più accurata del vero costo e del valore offerto dalla batteria nel corso del tempo.
Quando, insieme all’installatore, si decide di dotare l’impianto di batterie per fotovoltaico, è bene valutare alcuni aspetti decisivi che possono incidere in modo significativo sulla sua resa.
Tra i tipi di batterie che si possono scegliere, ognuno di essi offre un vantaggio principale diverso. Valutando i pro e i contro si può decidere quale sia quello più adatto alle proprie esigenze.
La "durata" di una batteria dipende da diversi fattori: l'età, il tipo, la qualità e la profondità di scarica. In questo caso, è bene consultare le specifiche del produttore per una determinazione della durata più precisa.
In generale comunque, le batterie al piombo possono durare da 1 a 10 anni, mentre le batterie agli ioni di litio durano in genere dai 7 ai 15 anni.
La profondità di scarica si riferisce alla quantità di energia che può essere scaricata da una batteria prima che questa venga ricaricata. In genere le batterie con un DoD elevato, vicino al 100% hanno delle prestazioni maggiori e una lunga durata.
Le batterie vengono spesso fornite con una stima della durata in funzione del numero di cicli ad una determinata profondità di scarica.
Sia le batterie al piombo che quelle agli ioni di litio si deteriorano più rapidamente quando si scaricano profondamente, ma le batterie al piombo tendono ad offrire una minore tolleranza alle scariche profonde rispetto a quelle agli ioni di litio, riducendo l'aspettativa di vita in caso di scariche profonde regolari.
I sistemi fotovoltaici e le batterie non sono efficienti al 100% quando trasferiscono e immagazzinano l'energia raccolta dai pannelli nelle batterie, poiché una certa quantità viene persa nel processo.
A seconda della quantità di energia che si è in grado di generare dai pannelli e della configurazione dell’impianto, può valere la pena di investire in una batteria più costosa e più efficiente.
Questo può aiutare a risparmiare sul lungo termine.
Un’altra caratteristica fondamentale delle batterie è la potenza di carica e scarica.
Ci sono batterie con delle buone prestazioni ma che hanno delle potenze molto basse - di uno o due kW -, mentre le batterie più recenti arrivano ad erogare anche oltre 5 kW.
Molte batterie sono scalabili e disponibili in moduli che arrivano fino a 5 o 7 kWh e che possono essere combinabili fino ad avere capacità di accumulo che possono arrivare anche vicine ai 100 kWh.
Una batteria classica deve rispondere alla normativa per la quale un generatore può funzionare in parallelo alla rete elettrica solo se la rete elettrica è in funzione.
Questo vuol dire che anche la batteria in caso di black out si deve spegnere.
Sempre più produttori però offrono anche dei dispositivi che permettono di fare back up e avere l’energia elettrica in casa anche in caso di assenza di energia dalla rete elettrica.
Quando si sceglie una batteria per il proprio impianto, è bene considerare l'uso che se ne farà e le effettive necessità, la sicurezza di ogni sistema e il costo complessivo.
Ecco alcuni ambiti che meritano delle considerazioni:
La batteria serve per fornire solo brevi periodi di energia d'emergenza quando manca la corrente o per mantenere il fabbisogno elettrico combinato di tutta la casa per lunghi periodi di tempo?
Quanto si prevede che l’edificio sia esposto al sole ogni giorno?
La scelta della giusta capacità delle batterie è importante se si intende installare un sistema fotovoltaico.
La capacità della batteria influisce in modo diretto sulla sua capacità di immagazzinare l'energia in eccesso generata dai pannelli solari, garantendo un'alimentazione continua anche durante i periodi di luce solare limitata.
Di solito misurata in chilowattora (kWh), la capacità della batteria svolge un ruolo importante nel determinare la quantità di energia che è possibile immagazzinare e utilizzare quando il sole non splende.
Come deve essere conservata la batteria per mantenerla in sicurezza?
Che tipo di manutenzione richiede?
Qual è l'intervallo di temperatura sicuro? E il luogo di stoccaggio è in grado di mantenere tale temperatura?
Ha più senso spendere meno in anticipo per le batterie al piombo o investire nell'efficienza e nella longevità delle batterie agli ioni di litio?
Quante batterie saranno necessarie per soddisfare le esigenze energetiche della tua casa?
Per decidere se dotare il proprio impianto di batteria o meno, è bene conoscere le differenze tra un impianto con batteria e uno senza.
Abbiamo risposto in modo approfondito a questa domanda in questo articolo sul nostro blog.
L'implementazione di una batteria in un impianto fotovoltaico porta con sé una serie di benefici significativi, che vanno ben oltre il semplice accumulo di energia.
Questi vantaggi possono trasformare il modo in cui viene utilizzata l'energia solare, rendendola più efficiente, affidabile e conveniente.
Di seguito, esploriamo i principali benefici di aggiungere una batteria al tuo impianto fotovoltaico.
Uno dei principali vantaggi delle batterie per fotovoltaico è la possibilità di aumentare l'autoconsumo dell'energia solare prodotta.
Invece di immettere l'energia in eccesso nella rete quando non è necessaria, puoi immagazzinarla per utilizzarla quando necessario, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica e massimizzando l'uso dell'energia solare generata dall’impianto.
L'accumulo di energia solare per un utilizzo su richiesta può significare una notevole riduzione dei costi energetici.
Utilizzando l'energia accumulata durante i picchi di produzione, si può evitare di acquistare energia dalla rete nei momenti di maggiore domanda e prezzo. Questo può portare a un risparmio significativo sulla bolletta, soprattutto in presenza di tariffe dinamiche basate sul tempo di utilizzo.
Avere una batteria collegata all’impianto fotovoltaico incrementa l’indipendenza energetica.
In caso di interruzioni della rete, si può contare sull'energia immagazzinata per continuare a fornire elettricità garantendo così maggiore sicurezza e tranquillità.
L'adozione di sistemi di accumulo contribuisce in modo significativo alla transizione verso un sistema energetico più sostenibile e a basse emissioni di carbonio.
Facilitando l'integrazione di maggiori quantità di energia rinnovabile, le batterie aiutano a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e a mitigare l'impatto ambientale associato alla produzione energetica.
L'aggiunta di una batteria può anche ottimizzare le prestazioni dell'impianto fotovoltaico.
Grazie alla gestione intelligente dell'energia, è possibile minimizzare le perdite di produzione dovute a sovrapproduzione temporanea e migliorare l'efficienza complessiva del sistema.
Decidere se dotare o meno il tuo impianto di una batteria è una scelta delicata. Per questo, il supporto di un installatore esperto e affidabile è decisivo.
CarbOFF, grazie ad anni di esperienza diretta sul campo, può aiutarti a sviluppare il tuo impianto su misura per le tue esigenze.
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