Impianto fotovoltaico con sistema di accumulo

Che cos’è e come funziona un impianto fotovoltaico con sistema di accumulo

Il sistema di accumulo di un impianto fotovoltaico, anche noto come sistema di stoccaggio dell’energia, è una componente che permette di immagazzinare l’energia elettrica (in surplus) prodotto dai pannelli solari. Esso è composto da batterie ricaricabili che consentono di immagazzinare l’energia prodotta e non consumata per renderla disponibile in base alle esigenze del consumatore. Tale sistema consente di utilizzare l’energia immagazzinata quando necessario, ad esempio durante la notte o nei periodi in cui la produzione solare è bassa; apportando così numerosi vantaggi, sia in termini di risparmio economico si in termini di sostenibilità (inoltre, sono previsti per tale integrazione meccanismi di incentivazione, come superbonus o ecobonus).

Al fine di poter utilizzare tale sistema è necessario calibrare la capacità delle batterie rispetto ai consumi per rispondere al corretto fabbisogno energetico. Non sempre, infatti, è possibile utilizzare immediatamente l’energia prodotta da un impianto, in quanto la richiesta può avvenire in tempi differenti rispetto alla produzione. In media si riesce ad autoconsumare circa il 30% dell’energia prodotta.

Un impianto fotovoltaico con accumulo integrato è composto da:

• Pannelli solari;

• Sistema di accumulo (accumulatore/inverter)

• Inverter;

• Regolatore di carica;

È possibile aggiungere anche un contatore di produzione e contatori di scambio (nel caso di impianti grid-connected).

Come funziona l’impianto fotovoltaico con sistema di accumulo

Come funziona il fotovoltaico con accumulo:

In un impianto fotovoltaico con accumulo l’energia solare viene:

• Captata dai pannelli solari e convertita da energia elettrica continua in alternata (CC – CA; grazie all’utilizzo di un inverter);
• Utilizzata immediatamente dall’utente;
• Non utilizzata immediatamente e quindi stoccata nel sistema di accumulo (utilizzo di batterie), dal quale viene prelevata quando l’impianto non è in grado di produrre energia elettrica;
• Sistema di Gestione dell’Energia (EMS) che ottimizza l’uso e la distribuzione dell’energia tra la generazione, il consumo e lo stoccaggio.

Le tipologia dei sistemi di accumulo fotovoltaico

Le tipologie dei sistemi di accumulo fotovoltaico:

I sistemi di accumulo possono essere di varie tipologie; possono essere classificati in:

Monodirezionali o bidirezionali – a seconda delle caratteristiche

Lato- produzione o post – produzione – a seconde della loro posizione all’interno dell’impianto

I sistemi monodirezionali si caricano esclusivamente dal fotovoltaico, mentre quelli bidirezionali possono essere caricata sia dal fotovoltaico sia dalla rete. Diversamente, i sistemi lato – produzione sono installati sul lato corrente continua (tra i pannelli fotovoltaici e l’inverter), mentre i sistemi post -produzione sono installati a valle dell’inverter, sul lato corrente alternata. Oggi, nella maggior parte degli impianti fotovoltaici, i sistemi di accumulo sono integrati (sia negli impianti off-grid sia negli impianti on grid).

• I sistemi off grid (ovvero non connessi alla rete nazionale) sono composti di un sistema autonomo di accumulo che immagazzina e stacca il surplus di energia autoprodotta.

• I sistemi on grid (ovvero connessi alla rete nazionale) sono composti sia da un contatore di produzione sia da un contatore di scambio collegato con la Rete elettrica. In questa tipologia di impianto, la rete elettrica nazionale diventa il “serbatoio” di accumulo in cui l’energia è immessa.

• I sistemi on grid ma ibrido (sempre connesso alla rete nazionale), dotato, infatti, di sistema di accumulo. Si tratta di un sistema innovativo in cui l’energia in primis viene immagazzinata nei sistemi di accumulo e, una volta raggiunta la capienza della batteria, viene immessa nella Rete elettrica.

Le tipologia di connessione del sistema di accumulo

 Le tipologie di connessione del sistema di accumulo:

I sistemi di accumulo possono essere integrati sia ad impianti fotovoltaici esistenti sia in nuove installazioni attraverso diverse tipologie di connessione.

• Sistema di accumulo

• AC: con connessione indipendente dall’impianto e con due inverter. Un inverter gestisce l’impianto fotovoltaico, l’altro gestisce il sistema di accumulo;

• AC – all-in-on: prevede un unico oggetto dove è contenuto l’inverter che gestisce sia il sistema di accumulo sia la batteria;

• DC: in questo caso l’inverter, che gestisce lo storage e la produzione di energia dal fotovoltaico, è una macchina unica anche se l’inverter e la batteria non sono contenuti nello stesso oggetto;

• DC – all – in-one: la batteria è integrata all’interno dell’inverter, pertanto un unico oggetto;

Tipi di batteria per accumulo

Tipi di batteria per accumulo:

Le batterie per l’accumolo, da integrare negli impianti fotovoltaici, si distinguono in tre tipologie:

Piombo – Acido (media di 3/5 anni): Economiche ma meno efficienti (più diffuse);

Ioni di Litio (media 10/12 anni): Più costose ma con maggiore efficienza (più diffuse);

Flow Batteries: Utilizzate in larga scala grazie alla loro capacitò di ciclo prolungata;

Per scegliere il tipo di batteria bisogna considerare le esigenze dell’utente e tre aspetti fondamentali:

• Capacità di accumulo – Quanta energia è in grado di accumulare;

• Potenza – Velocità con cui la batteria riesce a immagazzinare e rilasciare l’energia;

• Numero di cicli – Numero minimo di cicli per i quali la batteria rimane nelle condizioni specificate dal costruttore;

Conclusioni

Per concludere, il sistema di accumulo di un impianto fotovoltaico permette di ottenere i massimi risultati. La sua convenienza deriva dal fatto che aumenta la percentuale di energia solare autoprodotta e consumata direttamente; riduce le bollette elettriche grazie all’utilizzo di energia solare accumulata; fornisce energia in caso di interruzione di forniture elettrica; favorisce l’uso di energia rinnovabili e quindi diminuisce le emissioni di CO2, permettendo così di tutelare il nostro pianeta e il nostro futuro.

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