Fotovoltaico con sistema di accumulo: come funziona?

Il fotovoltaico con sistema accumulo è una delle soluzioni tecnologiche più avanzate nel settore delle energie rinnovabili, finalizzato a un utilizzo dell'energia in un momento differito rispetto a quando la stessa è prodotta. Mediante un sistema di storage, consente infatti di accumulare l’energia elettrica rinnovabile prodotta dal fotovoltaico di giorno ma in eccesso rispetto ai consumi e utilizzarla di sera/notte senza che sia necessario richiederla alla rete elettrica nazionale, massimizzando pertanto la capacità di autoconsumo di famiglie e aziende, anche nelle ore di minore produzione dell’impianto. Com’è noto, infatti, il rendimento di un impianto fotovoltaico dipende principalmente dall’irraggiamento solare del luogo in cui lo stesso viene installato. All’irraggiamento solare vanno poi aggiunte altre specifiche variabili come, ad esempio, l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli. Di conseguenza, la producibilità di un impianto è potenzialmente massima durante le ore diurne mentre subisce un calo differenziale in concomitanza delle ore serali che, tuttavia, necessitano altresì di copertura in termini di fabbisogno energetico. Ecco allora che valutare l’installazione di un sistema di accumulo, il cui cuore è una batteria ricaricabile che immagazzina l'elettricità prodotta durante le ore di luce, può essere la soluzione ideale per utilizzare l’energia quando il sole non è disponibile. In questo articolo, esploreremo in dettaglio come funziona questo sistema, i suoi componenti chiave e i benefici sia per quanto riguarda l’autoconsumo, che per il risparmio energetico.

Cos’è un impianto fotovoltaico con accumulo

Per comprendere come funziona il fotovoltaico con accumulo è essenziale familiarizzare con i concetti di base. I moduli fotovoltaici - comunemente chiamati pannelli solari - sono costituiti da celle fotovoltaiche (tipicamente silicio cristallino), e vengono assemblati e collegati tra loro in modo da ottenere i valori di potenza e dimensioni volute. La luce solare che colpisce il modulo è in grado provocare l’effetto fotovoltaico, che si traduce in una corrente continua. Mediante un dispositivo essenziale denominato inverter, la corrente continua (CC) viene convertita in corrente alternata (CA), che è il tipo di corrente in uso nella maggior parte delle applicazioni domestiche e industriali. Gli accumulatori o batterie, quando integrati con un impianto fotovoltaico, consentono di ottimizzare la produzione e il consumo di energia elettrica. La loro funzione principale consiste nell'immagazzinare l'energia elettrica in eccesso - che, in assenza di tali accumulatori, sarebbe immessa nella rete elettrica nazionale - rendendola disponibile nei momenti in cui c'è una richiesta energetica.

Il funzionamento del sistema

Il fotovoltaico con accumulo opera in modo sinergico. Durante le ore di luce, l’impianto fotovoltaico genera elettricità che viene utilizzata immediatamente per alimentare gli elettrodomestici o i macchinari aziendali nel caso di impianti industriali (autoconsumo diretto). Quando la produzione dell’impianto supera la richiesta di consumo, l'eccesso viene immagazzinato nel sistema di accumulo (batteria) per essere utilizzato nelle ore in cui la produzione è inferiore al consumo. Considerando che secondo un'analisi condotta dal GSE, il 30% dell'energia generata da un tipico impianto fotovoltaico residenziale viene utilizzata direttamente dal suo proprietario mentre il 70% restante viene ceduto alla rete elettrica nazionale (in assenza di un accumulatore di energia), risulta subito chiaro quali siano i benefici di un impianto fotovoltaico con accumulo: poter produrre e consumare la quasi totalità dell’energia elettrica di cui abbiamo bisogno, raggiungendo livelli incrementali di autarchia energetica.

Che tipo di fotovoltaico con accumulo scegliere

Esistono diversi tipi di sistemi di accumulo progettati per impianti fotovoltaici, ognuno con caratteristiche specifiche che si adattano a diverse esigenze. Ecco alcuni dei tipi più comuni:

Batterie agli ioni di litio: queste batterie sono leggere, hanno un'alta densità energetica e una lunga durata. Rappresentano, allo stato attuale, la soluzione ottimale di massimizzazione dell’indipendenza energetica, ragion per cui vengono ampiamente utilizzate per l'accumulo in impianti residenziali e commerciali.
Batterie al piombo: anche se meno efficienti rispetto alle batterie agli ioni di litio, le batterie al piombo sono ancora utilizzate per l'accumulo di energia, specialmente in applicazioni di grandi dimensioni.
Batterie a flusso: questo tipo di batteria utilizza una soluzione elettrolitica liquida immagazzinata in serbatoi esterni. Sono apprezzate per la loro lunga durata e la capacità di immagazzinare grandi quantità di energia.
Batterie a stato solido: queste batterie sostituiscono l'elettrolita liquido con materiali solidi, aumentando la sicurezza e la durata delle batterie. Stanno emergendo come una promettente opzione per il futuro.
Batterie a idrogeno: alcuni sistemi fotovoltaici possono utilizzare l'idrogeno come mezzo di stoccaggio. L'energia elettrica viene utilizzata per elettrolizzare l'acqua, generando idrogeno, che può essere poi utilizzato per la produzione di energia quando necessario.

Quanto si risparmia con il fotovoltaico con accumulo

Il risparmio in bolletta ottenuto grazie alla generazione di energia solare è certamente un driver fondamentale. La misura di questo driver è correlata a diverse variabili tecniche, tra le quali una preliminare accurata analisi del fabbisogno energetico della struttura e un conseguente appropriato dimensionamento dell'impianto (sulla base della superficie disponibile). L'autarchia energetica che ne deriva e il conseguente impatto in bolletta può quindi variare, ma basti pensare che un impianto ben dimensionato completo altresì di sistema di accumulo potrebbe garantire una quasi totale indipendenza energetica.

Riduzione delle bollette elettriche

Tale scenario rende immediatamente evidente e chiaro quale possa essere l’impatto di un impianto fotovoltaico sulle bollette elettriche che, grazie all’energia rinnovabile autoprodotta, sarebbero ridotte ai minimi.

In conclusione, il fotovoltaico con accumulo non solo contribuisce a ridurre le emissioni, ma offre anche un risparmio economico sul breve e lungo termine. Investire in questa tecnologia non è solo un passo verso la sostenibilità, ma anche un investimento finanziariamente prudente e lungimirante per le famiglie e le imprese.
Scegliere di installare un impianto fotovoltaico, con operatori che da anni operano con serietà e competenza nel settore delle rinnovabili, significa optare per una scelta sostenibile, non solo in termini economici ma anche ambientali.

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