Nella maggior parte delle brochure sulle batterie, i valori di kilowattora e kilowattora sono messi in primo piano. Si tratta di un dato semplice da confrontare, ma non indica se il sistema funzionerà con le configurazioni esistenti, alimenterà le apparecchiature a cui tenete, resisterà a un'interruzione di corrente o vi permetterà di ridurre la bolletta elettrica.
Prima di scegliere, rispondi a quattro domande
- Possedete già un impianto solare o intendete installarne uno nuovo?
- La tua bolletta è calcolata in base alle tariffe a fasce orarie, ai costi legati alla potenza di picco o a entrambi?
- La rete elettrica è stabile, debole o già supportata da generatori diesel?
- Cosa deve rimanere alimentato durante un'interruzione di corrente?
Una proposta che non sia in grado di rispondere a queste domande rimane pur sempre un preventivo, non un progetto di sistema.
Casi d'uso domestici
Ammodernamento di un impianto solare esistente o installazione di un nuovo sistema
Per le abitazioni già dotate di impianto solare, la questione non riguarda solo la dimensione della batteria, ma anche se l'inverter fotovoltaico esistente debba essere mantenuto o sostituito con una diversa strategia di accoppiamento.
I sistemi di accumulo con accoppiamento in corrente alternata (AC) possono essere utili quando l'inverter solare esistente è ancora in funzione. I sistemi con accoppiamento in corrente continua (DC) o con inverter ibridi possono essere più puliti per le nuove installazioni o per aggiornamenti più complessi dell'impianto. La scelta corretta dipende dalla compatibilità dell'inverter, dai requisiti di backup, dai limiti di immissione in rete e dai costi di installazione.
Alcuni marchi offrono soluzioni sia con accoppiamento in corrente alternata (AC) che in corrente continua (DC) tramite portali intelligenti, come ad esempio il sistema di accumulo di energia (ESS) "all-in-one" di ESYsunhome, particolarmente utile quando il progetto di ammodernamento prevede la sostituzione dell'inverter o un'architettura solare più pulita con accumulo. Se l'obiettivo è mantenere un inverter fotovoltaico esistente, prima dell'acquisto è necessario verificare la compatibilità con l'accoppiamento in corrente alternata consultando la scheda tecnica del progetto.
Autoconsumo solare: partiamo dalla tariffa
Un sistema di accumulo per pannelli solari non produce elettricità , ma sposta il consumo di elettricità da un momento all'altro. Questo spostamento risulta vantaggioso quando l'energia immessa in rete durante il giorno è scarsamente remunerata, l'energia importata la sera costa di più o la compagnia elettrica applica tariffe differenziate in base all'orario di utilizzo. Panoramica sull'accumulo di energia del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Il documento spiega che l'accumulo di energia può spostare l'utilizzo dell'elettricità , favorire l'integrazione delle energie rinnovabili e migliorare la resilienza della rete. Sottolinea inoltre che la struttura tariffaria e lo scopo principale del sistema dovrebbero influenzarne la progettazione.
Il compromesso è semplice: una batteria non può utilizzare la stessa energia due volte. Se si scarica ogni sera per ridurre la bolletta, potrebbe essere quasi scarica quando inizia un'interruzione di corrente notturna. Il risparmio in bolletta e l'alimentazione di emergenza competono per la stessa energia immagazzinata.
Un sistema ben configurato mantiene una riserva e la regola in base alla stagione, alle condizioni meteorologiche e al rischio di interruzioni locali. Un dimensionamento adeguato dovrebbe considerare il surplus di energia solare diurna, la domanda serale, le tariffe di importazione, i pagamenti per l'esportazione e le ore di backup necessarie, non solo il consumo mensile.
Backup essenziale: proteggi i circuiti che contano
In pratica, la maggior parte delle case non necessita di un sistema di backup per ogni circuito; frigorifero, illuminazione, internet, sicurezza, alcune prese e una piccola pompa possono essere essenziali, ma forni elettrici, riscaldatori per piscine e altri apparecchi ad alto consumo energetico spesso non sono necessari. Separarli riduce i costi e rende la durata del backup più prevedibile.
Potenza ed energia devono essere verificate separatamente. I kilowatt, o kW, indicano la quantità di carico che l'inverter può sopportare in un dato momento. I kilowattora, o kWh, indicano per quanto tempo può sopportare tale carico. Stimate il carico critico medio in kW, moltiplicatelo per le ore di backup richieste, quindi tenete conto delle perdite di conversione, dello stato di carica minimo, della temperatura e dell'invecchiamento della batteria. Un sistema di accumulo di energia (ESS) monofase modulare può essere adatto a un'abitazione monofase o a un immobile trifase in cui solo alcuni carichi su una fase richiedono un backup. L'installatore deve verificare il carico di fase, il cablaggio di backup, i limiti di espansione e i requisiti della rete locale.
La sola capacità della batteria non garantisce l'alimentazione di riserva. Il sistema deve includere un inverter in grado di funzionare sia in modalità off-grid che di backup, un'apparecchiatura di isolamento dalla rete adeguata e un circuito di backup correttamente progettato.
Aziende agricole, fabbriche e hotel in aree non servite da reti elettriche deboli: fonti di coordinate
Nelle zone in cui la rete elettrica è instabile e gli impianti diesel sono già installati, soprattutto nelle aree rurali, l'aggiunta di ulteriore capacità di accumulo tramite batterie può risultare costosa e non risolvere comunque il rischio di interruzioni di corrente prolungate.
Un sistema ibrido più efficiente assegna a ciascuna fonte un compito ben definito: ad esempio, il solare riduce il consumo di carburante durante il giorno. La batteria gestisce le variazioni rapide, garantisce la qualità dell'energia e funge da ponte in caso di avviamento del generatore. Il diesel fornisce energia a lungo termine quando l'energia solare e quella immagazzinata non sono sufficienti.
La parte più difficile è il controllo. Se supportata dall'inverter e dal sistema di controllo, la batteria può rispondere a rapide variazioni di carico, contribuire al controllo di tensione e frequenza e alimentare i carichi durante l'avviamento del generatore. Il carico del generatore, la logica di avvio/arresto, la riserva della batteria, la limitazione della produzione fotovoltaica e il distacco del carico devono essere coordinati. È inoltre necessario verificare la capacità di riavvio a freddo qualora sia richiesto il riavvio dopo uno spegnimento completo.
Come riferimento del prodotto, il Sistema ibrido fotovoltaico-accumulo-diesel ES130-261 Integrazione di energia solare, accumulo e generatore in una piattaforma C&I da 130 kW/261 kWh. La classificazione identifica la classe di prodotto; l'idoneità del sito dipende comunque dai dati di carico, dal comportamento del generatore, dalle condizioni della rete e dagli studi di protezione.
Come scegliere la soluzione giusta
Innanzitutto, verifica l'architettura: accoppiamento in corrente alternata, accoppiamento in corrente continua o entrambi?
I sistemi accoppiati in CA sono adatti per l'ammodernamento di un impianto solare esistente, mentre i sistemi accoppiati in CC sono in genere utilizzati per nuovi progetti solari con accumulo. Alcuni marchi, come ESYsunhome, offrono soluzioni ibride che supportano sia l'accoppiamento in corrente alternata che in corrente continua, garantendo una maggiore flessibilità di installazione.
Dimensioni kW e kWh indipendentemente
La potenza dell'inverter deve essere sufficiente a coprire i carichi continui e i picchi di breve durata. L'energia utilizzabile della batteria deve essere sufficiente per la durata richiesta. Un aumento dei kWh non è sufficiente a compensare un inverter sottodimensionato. Questo è anche il motivo per cui due sistemi con la stessa capacità della batteria possono avere prestazioni molto diverse. Uno può supportare un carico di avviamento elevato ma funzionare per un numero inferiore di ore. L'altro può fornire un'autonomia maggiore ma disconnettersi all'avvio del compressore.
Verifica il rischio della rete elettrica con dati locali.
Le medie delle interruzioni forniscono un contesto, non una regola di dimensionamento. Per un progetto reale, è necessario utilizzare lo storico delle interruzioni dell'azienda elettrica locale, le conseguenze finanziarie o di sicurezza del sito e il suo tempo di inattività massimo tollerabile. Una media nazionale non può indicare se un determinato edificio necessita di due ore, otto ore o più giorni di alimentazione di riserva.
In conclusione: acquistate l'architettura, non il numero di batterie.
Ristrutturazione, autoconsumo solare, riduzione dei picchi di consumo, backup domestico e resilienza in caso di rete debole sono interventi ingegneristici diversi. Non dovrebbero essere risolti con lo stesso pacchetto di batterie standard. Prima di tutto, verifica l'architettura, poi valuta potenza, capacità , ottimizzazione tariffaria, rischio di rete e conformità . Il miglior sistema di accumulo a batteria (BESS) non è il più grande, ma il sistema più piccolo in grado di svolgere ogni compito richiesto in modo sicuro e ripetibile, senza basarsi su ipotesi ottimistiche.
FAQ
Qual è la differenza tra kW e kWh in un sistema a batterie?
I kilowatt, o kW, misurano la quantità di potenza che un sistema può erogare in un dato momento. I kilowattora, o kWh, misurano l'energia immagazzinata e aiutano a determinare per quanto tempo il sistema può supportare un determinato carico. Entrambi devono essere dimensionati separatamente.
Per un impianto solare esistente, è meglio un sistema di accumulo con accoppiamento in corrente alternata (AC) o in corrente continua (DC)?
L'accumulo con accoppiamento in corrente alternata (AC) è solitamente l'opzione più semplice quando l'inverter fotovoltaico esistente rimarrà in funzione. Un sistema con accoppiamento in corrente continua (DC) è spesso più adatto quando si installa un nuovo impianto solare o si sostituisce l'inverter esistente con un inverter ibrido.
Come scelgo la batteria della giusta dimensione per l'alimentazione di emergenza?
Iniziate identificando i carichi essenziali, il loro fabbisogno energetico complessivo, eventuali picchi di avviamento dei motori e la durata di funzionamento di riserva necessaria. Quindi tenete conto delle perdite di sistema, del livello minimo di carica, degli effetti della temperatura e dell'invecchiamento della batteria.
È possibile utilizzare la stessa batteria sia per risparmiare sulla bolletta che come riserva in caso di interruzione di corrente?
Sì, ma entrambi gli utilizzi attingono alla stessa energia immagazzinata. Un sistema che scarica intensamente ogni sera potrebbe avere poca energia residua per un'interruzione di corrente notturna. Impostare una riserva di backup adeguata aiuta a bilanciare risparmio e resilienza.