Batterie fotovoltaiche: la chiave per sfruttare al meglio il potere del sole
Le batterie per il fotovoltaico sono alla base dei sistemi di accumulo, che forniscono, a chi ne usufruisce, un duplice vantaggio:
- 1. rendono energeticamente indipendente un’abitazione
- 2. consentono l’autoconsumo dell’energia prodotta tramite i pannelli: poiché l’energia che generiamo grazie al nostro impianto è gratuita, mentre quella che preleviamo dalla rete la paghiamo il doppio di quanto il gestore ci retribuisce per la nostra, è chiaro che autoconsumare è economicamente vantaggioso.
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Proprio per questo, facciamo un discorso più ampio in merito: vediamo quali sono le caratteristiche principali di una batteria per fotovoltaico, le tipologie disponibili, e gli elementi da valutare per una scelta adeguata…
- Indice articolo
- Batterie per fotovoltaico: caratteristiche principali, componenti e relativi vantaggi
- Batterie per fotovoltaico: tipologie sul mercato
- Batterie per fotovoltaico: cosa valutare nella scelta della migliore batteria
- Batterie per fotovoltaico: le migliori in circolazione
- Batterie per fotovoltaico: costi
- Batterie per fotovoltaico: quante ne servono?
- Batterie per fotovoltaico: quanto durano
- Batterie per fotovoltaico: dove vanno posizionate
- FAQ batterie per fotovoltaico
- E infine…
Batterie per fotovoltaico: caratteristiche principali, componenti e relativi vantaggi
Perché una batteria per fotovoltaico sia realmente performante è importante presenti le seguenti caratteristiche tecniche:
- elevata efficienza, espressa dalla correlazione tra l’energia fornita e quella stoccata
- buona resistenza alle variazioni di temperatura, così da consentire l’uso anche in quota
- bassa manutenzione
- lunga durata: numero di cicli di carica/scarica.
A proposito di quest’ultimo punto, le batterie si distinguono anche in base ai cicli di funzionamento, che possono essere “superficiali”, con una fase di scarica tra il 10 e il 15 % della capacità totale, o “profondi”, con una scarica che arriva al 50% della capacità o anche all’80%.
Le batterie del primo tipo sono in grado di fornire diverse centinaia di ampere per pochi secondi, e immediatamente dopo la batteria viene ricaricata; quelle del secondo tipo funzionano al contrario, quindi bassa intensità di corrente per tempi assai protratti (si parla di centinaia di ore) prima che cominci la ricarica.
Per cui i cicli di funzionamento sono decisamente più cospicui, ed ecco perché le batterie deep cycle rappresentano la tipologia ideale per gli impianti fotovoltaici…
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Batterie per fotovoltaico: tipologie sul mercato
Per quanto riguarda il tipo, oggi il mercato offre batterie al litio, decisamente migliori delle batterie al piombo-acido usate fino a qualche anno fa.
Le batterie al piombo-acido erano ingombranti, con bassa energia specifica e sensibili a fattori come temperatura e gestione della carica/scarica.
Invece, le batterie al litio per fotovoltaico durano quasi il doppio e si ricaricano più velocemente. Tuttavia, costano di più.
Le batterie fotovoltaiche si classificano anche per capacità, che deve essere adeguata alla potenza di picco dell’impianto.
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Batterie per fotovoltaico: cosa valutare nella scelta della migliore batteria
Per valutare quale batteria abbinare al proprio impianto è di assoluta importanza la valutazione del proprio fabbisogno energetico.
Si consideri che in media una famiglia necessita di circa 3.000 kwh all’anno che, diviso 365 giorni, è uguale a circa 8,2 kwh al giorno.
Che corrispondono, appunto, al consumo giornaliero medio.
Di questi, almeno la metà, vale a dire circa 4 kwh, vengono consumati la sera o la notte. Cioè, quel lasso di tempo in cui l’impianto non produce.
Questa è la quantità di energia che dovrà essere stipata nelle batterie ogni giorno se si punta alla totale autonomia dalla rete.
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Batterie per fotovoltaico: le migliori in circolazione
E dopo aver parlato di tipologie, parliamo adesso dei leader di mercato:
- LG: marchio notissimo che negli ultimi anni eccelle anche come produttore di batterie per accumulo; la sua Chem Resu agli ioni di litio si caratterizza per: dimensioni compatte, alta densità, mantenimento all’80% di capacità dopo 10 anni di utilizzo; garanzia decennale; facilità di installazione grazie ai collegamenti semplificati; massima protezione contro sovratensioni e alte temperature; 3 taglie diverse per la versione da 48 V e 2 per la versione da 400V; app dedicata che consente di monitorare i consumi effettuati e la quantità di energia accumulata
- Tesla: Powerwall 2 è un sistema di accumulo compatto e facile da installare; completamente automatizzato; non richiede manutenzione; non presenta cavi sotto tensione o prese d’aria ingombranti; assicura resistenza agli agenti atmosferici; promette una durata prolungata rispetto ad una batteria standard
- PYLONTECH: si tratta di una batteria al Litio Ferro Fosfato che si presenta come un sistema modulare che consente di incrementare con il tempo la capacità di accumulo; garantisce oltre 6000 cicli di utilizzo, ovvero più di 10 anni, all’80% di capacità; presenta un design elegante e compatto, costi di montaggio ridotti
- Sonnen: gli ioni di litio ferro fosfato offrono una maggiore longevità rispetto ad altre tecnologie standard (si parla di garanzia 10.000 cicli); anche in questo caso si tratta di un sistema modulare, che può andare dai 2 ai 16 kWh
- SolarWatt e BMW: dalla loro collaborazione nasce MYRESERVE, batteria modulare, leggera ed elegante, abbinabile ad ogni tipologia di inverter, dotata di un algoritmo proprietario che gestisce la carica e la scarica della batteria secondo le condizioni meteo e le abitudini di utilizzo dei 3 giorni precedenti, garantendo la giusta quantità di energia e nessuno spreco
- Varta: la particolarità consiste nella qualità delle cellule dei moduli, che presentano una densità di energia 4 volte superiore rispetto alle altre cellule standard, e una profondità di carica/scarica del 90%; è disponibile nelle varianti 3,2/6,4/9,6 kWh.
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Batterie per fotovoltaico: costi
Inutile girarci intorno: le batterie per fotovoltaico costituiscono i componenti più costosi dell’impianto, anche in considerazione del fatto che la loro durata, mediamente, non supera i 10 anni, quindi meno della metà di quella dei pannelli.
Ecco perché la stima del risparmio che un sistema con accumulo consente nel caso specifico è ESSENZIALE a stabilire se effettivamente si recupererebbe l’investimento in un tempo inferiore alla durata delle batterie stesse.
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È vero che il costo dipende da vari fattori -la tecnologia (litio o piombo-acido), il livello di efficienza energetica, la profondità di carica e la qualità delle cellule dei moduli, la capacità, la temperatura d’esercizio e le funzionalità integrate- ma, in considerazione del fatto che stiamo parlando di prezzi ancora molto alti.
Ma di che cifre si tratta? Eccoli:
| Potenza | da | a |
|---|---|---|
2,4 kWh | € 2.640,00 | € 3.120,00 |
3 kWh | € 3.300,00 | € 3.900,00 |
4,8 kWh | € 5.280,00 | € 6.240,00 |
5 kWh | € 5.500,00 | € 6.500,00 |
6 kWh | € 6.600,00 | € 7.800,00 |
7,2 kWh | € 7.920,00 | € 9.360,00 |
10 kWh | € 11.000,00 | € 13.000,00 |
15 kWh | € 16.500,00 | € 19.500,00 |
*fonte: https://www.mrkilowatt.it/sistemi-di-accumulo/costo-batterie-per-fotovoltaico/
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Batterie per fotovoltaico: quante ne servono?
Il dimensionamento ideale dovrebbe assicurare che durante la notte le batterie si scarichino completamente, così da essere pronte ad immagazzinare nuova luce solare il giorno seguente.
Nel calcolo bisognerà ovviamente trovare un compromesso tra:
- Estate: produzione fotovoltaico elevata, consumi minori
- Inverno: produzione fotovoltaico ridotta, consumi elevati.
Nella pratica è possibile effettuare il calcolo per il dimensionamento seguendo questa regola:
Capacità della batteria (kWh) = (Consumo energetico annuale x Autonomia desiderata) / (365 giorni x Profondità di scarica (DoD))
DATI CHE SERVONO:
Consumo energetico annuale: è la quantità di energia (in kWh) che il tuo impianto fotovoltaico dovrebbe produrre per coprire il fabbisogno energetico della tua casa o del tuo edificio in un anno. Puoi calcolarlo analizzando le bollette elettriche degli ultimi 12 mesi e sommando il consumo totale.
Autonomia desiderata: indica il numero di giorni per cui desideri che la batteria fornisca energia in caso di assenza di produzione fotovoltaica (ad esempio, durante la notte o in caso di maltempo). Tipicamente, l’autonomia varia da 1 a 3 giorni, a seconda delle esigenze e delle condizioni climatiche locali.
Profondità di scarica (DoD): è la percentuale massima di energia che può essere prelevata dalla batteria senza danneggiarla o ridurne significativamente la durata. Le batterie al litio hanno generalmente un DoD compreso tra il 80% e il 90%, mentre le batterie al piombo-acido hanno un DoD tra il 50% e il 60%.
Esempio 1
– Famiglia di 3 persone con un consumo energetico annuale di 2.000 kWh.
– Autonomia desiderata: 1 giorno
– Profondità di scarica (DoD): 90% (0,9)
Riprendiamo la formula vista in precedenza:
Capacità della batteria (kWh) = (Consumo energetico annuale x Autonomia desiderata) / (365 giorni x Profondità di scarica (DoD))
E calcoliamo inserendo i valori:
Capacità della batteria (kWh) = (2.000 kWh x 1 giorno) / (365 giorni x 0,9)
Capacità della batteria (kWh) ≈ 6,1 kWh
Se si desidera un autonomia desiderata di 2 giorni la capacità raddoppia (≈ 12,2 kWh)
Esempio 2
– Famiglia di 5 persone con un consumo energetico annuale di 5.000 kWh.
– Autonomia desiderata: 1 giorno
– Profondità di scarica (DoD): 90% (0,9)
Dalla formula solita risulta:
Capacità della batteria (kWh) = (3.000 kWh x 1 giorno) / (365 giorni x 0,9)
Capacità della batteria (kWh) ≈ 9,1 kWh
* Tieni presente che questo calcolo è semplificato e basato su ipotesi generali. Per una stima più precisa e specifica delle tue esigenze energetiche, ti consigliamo di consultare un esperto.
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Batterie per fotovoltaico: quanto durano
Anche qui sono diversi i fattori che entrano in gioco, ma soprattutto:
- la tecnologia utilizzata
- la qualità dei moduli
- il numero di ricariche, quindi più si carica e scarica l’accumulo minore sarà la vita utile.
Oggi, la maggior parte delle batterie in commercio ha una garanzia del produttore di 7 anni, mentre i prodotti migliori hanno una vita utile anche fino a 10.000 cicli, quindi circa 15 anni di impiego (con una capacità residua che dovrebbe essere di almeno il 75%).
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Batterie per fotovoltaico: dove vanno posizionate
Diciamo subito che l’alloggiamento in interno è sempre da preferire a quello esterno.
E che i locali dovrebbero possedere caratteristiche ben precise:
- Dimensioni adeguate al volume delle batterie
- Aerazione adeguata: durante le fasi di carico e sovraccarico, le batterie emettono idrogeno e ossigeno, rilasciati nell’atmosfera, per cui se la ventilazione non è opportunamente tarata e la concentrazione di idrogeno nell’aria supera il 4% in volume, può formarsi una miscela esplosiva
- Protezione da insetti, acqua piovana, accumuli di neve, etc.
- Ottima coibentazione, in modo da mantenere all’interno una temperatura non eccessivamente rigida.
Quando tutto questo non è possibile, si opta ovviamente per la collocazione in esterna.
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FAQ batterie per fotovoltaico
Quanti anni durano le batterie di accumulo?
Le batterie al litio per impianti fotovoltaici durano 10-15 anni e supportano 10.000-12.000 cicli di carica/scarica.
La durata effettiva dipende dall’uso, dalla manutenzione e dalle condizioni ambientali.
Ad esempio, una batteria al litio con 10.000 cicli potrebbe durare oltre 13 anni se sottoposta a un ciclo al giorno.
Quante batterie servono per un impianto da 3 kW?
Per un impianto da 3 kW con un consumo giornaliero di 12 kWh e autonomia di 1 giorno, servono circa 3 batterie da 5 kWh ciascuna, considerando una profondità di scarica del 90%
Quanto costano le batterie da accumulo per fotovoltaico?
Le batterie di accumulo per impianti fotovoltaici hanno un prezzo variabile a seconda della capacità e del tipo.
Le batterie al litio adatte per un impianto fotovoltaico costano tra 1000 e 1300 €/kWh.
Se l’impianto è di 3 kW il costo va da 3000 a 3900 Euro.
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E infine…
Lo abbiamo detto, e lo ripetiamo: il calcolo del fabbisogno energetico deve essere esatto “al capello” per poter capire se fa al caso proprio ricorrere ad una batteria per fotovoltaico.
Da qui la necessità di rivolgersi a dei professionisti del settore, come quelli che trovi da FotovoltaicoIN, ai quali affidarsi con fiducia per trovare la soluzione perfetta…
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Redazione
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