Un sistema esclusivamente solare alimenta prima i carichi diurni, esporta l'elettricità in eccesso nella rete e si affida alla rete dopo il tramonto. Con una batteria, l'energia solare prodotta durante le ore centrali della giornata può essere immagazzinata per l'utilizzo serale o come riserva in caso di interruzione di corrente.
- Pannelli solari senza batteria. Durante il giorno, l'energia solare viene generata e consumata dagli impianti, mentre l'eventuale surplus viene immesso nella rete a tariffe incentivanti che in genere rappresentano solo una piccola frazione delle tariffe al dettaglio. Di notte, per alimentare gli impianti, viene utilizzata la costosa elettricità della rete.
- Pannelli solari con batteria. Durante il giorno, l'energia solare viene generata e consumata dagli apparecchi; il resto viene immagazzinato nella batteria. Di notte, si dà priorità all'accumulo nella batteria per supportare i consumi domestici; in caso di carenza, si acquista elettricità dalla rete.
Cosa succede ai pannelli solari senza accumulo a batteria?
Utilizzo dell'energia solare durante il giorno
Quando non è possibile accumulare energia nelle batterie, l'energia solare prodotta durante il giorno deve essere utilizzata man mano che viene generata. Essa alimenta prima l'abitazione, mentre l'eventuale surplus viene immesso nella rete. Gli elettrodomestici possono funzionare con l'energia solare durante le ore di sole. Una volta soddisfatto il fabbisogno immediato di energia elettrica dell'abitazione, l'energia in eccesso non può essere immagazzinata in loco. Il surplus viene immesso nella rete in conformità con le normative di immissione in rete del fornitore di energia.
L'energia esportata viene accreditata in base alle regole della rete locale, ai limiti di esportazione e alla politica di riacquisto dell'energia solare o di net metering dell'azienda elettrica. In molti mercati, il credito è molto inferiore alla tariffa al dettaglio che la casa paga in seguito per l'elettricità . Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Guida per i proprietari di casa all'installazione di pannelli solari Spiega perché i crediti all'esportazione variano a seconda del servizio e della località .
Limiti notturni e di oscuramento
Ci sono due limitazioni principali. In primo luogo, di notte la tua casa preleva tutta l'energia dalla rete perché i pannelli non producono e non c'è modo di immagazzinare l'energia in eccesso prodotta durante il giorno. In secondo luogo, una limitazione comune ma spesso trascurata è che la maggior parte dei sistemi solari standard connessi alla rete si spengono durante un blackout, anche di giorno.
Durante un'interruzione di corrente, gli inverter connessi alla rete interrompono automaticamente l'erogazione di energia alla rete per garantire la sicurezza. La loro protezione anti-islanding impedisce il ritorno di corrente e contribuisce a proteggere i tecnici che effettuano riparazioni sulle linee elettriche. Di conseguenza, un sistema convenzionale basato esclusivamente sull'energia solare non offre alcuna alimentazione di riserva.
Cosa cambia quando si aggiunge una batteria domestica?
Maggiore autoconsumo di energia solare
Una batteria immagazzina l'energia in eccesso di mezzogiorno che altrimenti verrebbe esportata a un basso tasso di immissione in rete e la rilascia in seguito durante il picco serale o durante la notte. Di conseguenza, una minore domanda serale deve essere coperta dall'elettricità della rete, soprattutto durante le ore notturne a costo più elevato. La panoramica del DOE su Nozioni di base sull'energia solare e sui sistemi di accumulo. descrive esattamente questa discrepanza tra il momento in cui l'energia solare viene prodotta e il momento in cui è necessaria.
Opzioni di alimentazione di riserva
Una batteria può anche mantenere in funzione i circuiti essenziali durante un'interruzione di corrente. Generalmente ne esistono due livelli. Backup del carico essenziale alimenta circuiti selezionati come le luci, il frigorifero, internet e alcune prese di corrente. Sistema di backup per tutta la casa L'obiettivo è quello di alimentare tutto, ma richiede una maggiore capacità della batteria e un inverter più potente.
Controllo energetico più intelligente
Un sistema a batteria solitamente offre un controllo tramite app, funzionalità non presenti in un impianto solare di base. I proprietari di casa possono visualizzare in tempo reale la produzione di energia solare, i consumi domestici, l'immissione in rete e persino la ricarica dei veicoli elettrici.
Alcuni sistemi avanzati offrono anche una modalità di gestione energetica basata sull'intelligenza artificiale. Le tariffe elettriche in tempo reale o a fasce orarie, la produzione solare prevista e i modelli di consumo domestico vengono utilizzati per prevedere il fabbisogno energetico futuro. In base a questi dati, il sistema determina automaticamente quando caricare o scaricare la batteria, immagazzinare energia per il backup o prelevare elettricità a basso costo dalla rete. Una programmazione più intelligente può ridurre i costi dell'elettricità e aumentare la quota di energia solare consumata in casa.
Costi, tempi di ammortamento e compromessi nella progettazione del sistema
Un sistema esclusivamente solare di solito costa meno all'inizio perché richiede meno hardware e comporta un processo di installazione più semplice. Anche il suo ritorno sull'investimento può essere più facile da stimare. Un sistema solare con batteria costa di più all'inizio, ma può aumentare l'autoconsumo solare e aggiungere valore di riserva durante le interruzioni di corrente. Guida introduttiva del Dipartimento dell'Energia sugli impianti solari con accumulo Offre una panoramica neutrale su come questi sistemi vengono configurati e sui relativi costi.
Il ritorno sull'investimento in una batteria dipende da diversi fattori, tra cui il prezzo della batteria, la capacità utilizzabile, le tariffe elettriche al dettaglio, gli incentivi per l'immissione in rete, il consumo di elettricità serale e gli sconti. L'accumulo a batteria offre un maggiore vantaggio economico per le abitazioni con tariffe elettriche al dettaglio elevate, bassi crediti di immissione in rete e una domanda consistente dopo il tramonto. Al contrario, un impianto esclusivamente solare è spesso più economico quando i crediti di immissione in rete sono favorevoli o quando la maggior parte dell'elettricità viene consumata durante le ore diurne.
Anche la progettazione del sistema influisce sul valore complessivo di un progetto di accumulo a batteria. Una batteria più grande estende la copertura serale e la durata dell'alimentazione di emergenza, ma aumenta il costo del sistema e talvolta richiede un inverter o una configurazione di backup più potenti. La capacità in eccesso rimane sottoutilizzata quando l'energia solare in surplus non è sufficiente a caricare la batteria o la domanda serale è troppo bassa per scaricarla. La scelta progettuale migliore è quella di una batteria di dimensioni adeguate e di una configurazione di backup che corrispondano all'effettiva produzione di energia solare, al consumo di elettricità e alle esigenze di interruzione di corrente dell'abitazione. Un sistema di dimensioni contenute e ben dimensionato offre spesso un valore maggiore rispetto a una batteria sovradimensionata che aumenta i costi senza un reale utilizzo quotidiano.
Quando un sistema solare integrato con batteria è la scelta giusta
Un sistema solare con batteria integrato è ideale per i proprietari di casa che hanno deciso di aggiungere un sistema di accumulo e preferiscono un processo di installazione più semplice. È particolarmente utile per progetti che richiedono un backup per i carichi essenziali, il monitoraggio tramite app, l'installazione all'esterno e una disposizione più ordinata delle apparecchiature.
Un sistema tradizionale di accumulo solare con batteria può utilizzare un inverter solare, un armadio per le batterie, un gateway, un'unità di backup e una piattaforma di monitoraggio separati. L'installazione in genere comporta cablaggi aggiuntivi, verifiche di compatibilità più approfondite e molteplici punti di contatto per l'assistenza in garanzia. Un sistema di accumulo energetico "tutto in uno" integra l'inverter ibrido e la batteria in un'unica unità pre-ingegnerizzata, riducendo così il numero di componenti da dimensionare, collegare e gestire per l'installatore.
IL Serie ESYsunhome HM Questo è un esempio di tale approccio integrato. Combina un inverter ibrido con un sistema di batterie modulare, con opzioni monofase e trifase per abitazioni di diverse dimensioni. Il sistema supporta inoltre il monitoraggio energetico tramite app, la predisposizione al funzionamento di backup per i carichi essenziali e l'installazione all'esterno sui modelli con grado di protezione IP66.
Conclusione
I sistemi esclusivamente solari offrono un'opzione più semplice ed economica per le abitazioni in cui il consumo di elettricità è concentrato nelle ore diurne, riducendo costantemente le bollette diurne. Una batteria domestica non aggiunge ulteriore produzione di energia solare. Piuttosto, immagazzina una maggiore quantità di energia solare per un utilizzo successivo e fornisce energia di riserva durante le interruzioni di corrente. L'accumulo è particolarmente utile per le famiglie con un elevato consumo serale o con una chiara necessità di protezione dalle interruzioni di corrente. Dopo aver deciso di aggiungere una batteria, la scelta progettuale rimanente è tra un sistema di accumulo energetico integrato (ESS) e un sistema assemblato con componenti separati.
Per abbinare una configurazione alle tue esigenze di utilizzo e di backup, esplora opzioni di accumulo di energia per la casa oppure chiedete a un installatore di fornirvi un preventivo comparativo sia per un impianto solare puro che per un impianto solare con accumulo a batteria.
Domande frequenti
I pannelli solari possono funzionare senza batterie di accumulo?
Sì. I pannelli solari funzionano bene anche senza batteria. Alimentano direttamente la casa durante il giorno ed espellono l'energia in eccesso alla rete. L'unico limite è che non è possibile immagazzinare energia per utilizzarla di notte o in caso di interruzione di corrente.
Che fine fa l'energia solare in eccesso non immagazzinata in una batteria?
L'energia solare che la tua casa non utilizza immediatamente viene immessa nella rete, nel rispetto delle normative locali e dei limiti di esportazione. In genere, ti viene accreditata un'energia in eccesso tramite una tariffa incentivante, che nella maggior parte dei mercati è molto inferiore alla tariffa al dettaglio che paghi per acquistare l'elettricità in un secondo momento.
I pannelli solari possono alimentare la mia casa di notte senza bisogno di una batteria?
No. Senza un sistema di accumulo, i pannelli non producono nulla dopo il tramonto, quindi la tua casa preleva tutta l'energia dalla rete elettrica durante la notte. È una batteria che ti permette di utilizzare l'energia solare prodotta durante il giorno anche di sera e durante la notte.
I pannelli solari funzionano durante un blackout senza batteria di riserva?
Generalmente no. La maggior parte degli impianti solari connessi alla rete si spengono durante un'interruzione di corrente per proteggere i tecnici e la rete stessa, anche di giorno. L'alimentazione di emergenza richiede una batteria e un sistema di backup adeguatamente configurato.
Posso aggiungere in un secondo momento una batteria domestica a un impianto fotovoltaico già esistente?
Dipende. Alcuni marchi di batterie accoppiate in CA supportano i sistemi solari esistenti, mentre la sostituzione dell'inverter attuale con un modello ibrido rappresenta un'altra opzione. La fattibilità e il costo dipendono dall'inverter attuale, dal quadro elettrico, dallo spazio disponibile e dal tipo di opzioni di accumulo di energia per uso residenziale La scelta è tua, quindi fai valutare il tutto da un installatore.