Un accumulatore di corrente ed, in generale, i sistemi di accumulo energia sono elementi fondamentali per il futuro delle energie rinnovabili.

Nell’ambito domestico, un accumulatore di corrente rappresenta l’integrazione perfetta con l’impianto solare. Praticamente questi sistemi immagazzinano elettricità e la rendono disponibile quando ce n’è maggiore bisogno, fungendo da equilibrio tra domanda e offerta e contribuendo a stabilizzare la rete.

Un nucleo famigliare non è solito consumare tutta l’energia solare prodotta e quindi se si dispone di un accumulatore, è possibile immagazzinare l’energia in eccesso prodotta dall’impianto fotovoltaico durante il giorno, rendendola disponibile anche di sera, di notte e al mattino successivo.

Per capire come funziona un accumulatore di corrente, occorre fare prima un rapido aggiornamento su come funzionano gli impianti fotovoltaici.

In generale, quando installi i pannelli solari per la tua abitazione, viene implementato un sistema “collegato alla rete domestica” con misurazione della stessa. Questo significa che quando i tuoi pannelli solari producono più elettricità del necessario, puoi esportare l’elettricità in eccesso nella rete e, al contrario, puoi attingere l’elettricità direttamente dalla rete quando stai consumando più energia di quella che i tuoi pannelli solari stanno producendo.

Con un sistema di accumulo, invece,  puoi utilizzare l’elettricità prodotta in eccesso dall’impianto fotovoltaico per caricare la batteria solare dell’accumulatore di corrente. Le batterie solari, collegate in serie, sono ormai tra i più diffusi sistemi di accumulo e stanno attraversando una vera e propria rivoluzione tecnologica. Anno dopo anno vengono introdotti nuovi materiali e soluzioni tecnologiche all’avanguardia, che garantiscono maggiore efficienza, costi inferiori e un approccio al design eco sostenibile.

Abbiamo già spiegato che una batteria solare in un sistema di accumulo immagazzina l’energia in eccesso prodotta dai pannelli solari e la utilizza nel momento del bisogno. Tutto ciò ti permette di avere alcuni importanti vantaggi:

• potrai approfittare di una fonte di energia autonoma;
• sarai finalmente libero dal costante aumento dei prezzi dell’energia elettrica;
• consumerai energia totalmente a emissioni zero;
• potrai utilizzare la tua energia solare sia di giorno che di notte.

Abbiamo dunque delineato qual è la logica di funzionamento di un accumulatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Come avrai capito, un elemento fondamentale di questi sistemi è rappresentato dalla batteria solare. Analizzeremo ora le specifiche su come le batterie immagazzinano effettivamente energia e le soluzioni disponibili al giorno d’oggi.

Il modello di batteria più utilizzato oggi per l’accumulo di energia domestica è la batteria agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di litio vengono utilizzate per alimentare tutti i tipi di elettrodomestici di uso comune, dai telefoni cellulari alle automobili, quindi parliamo di una tecnologia sicura e ben conosciuta.

Le batterie agli ioni di litio prendono questo nome perché funzionano spostando gli ioni di litio attraverso un elettrolita all’interno della batteria. Poiché gli ioni sono particelle che hanno guadagnato o perso un elettrone, spostando gli ioni di litio da un anodo a un catodo si producono elettroni liberi, cioè elettroni che sono stati rilasciati dagli atomi di litio. L’accumulo di questi elettroni liberi è il modo in cui le batterie si caricano e immagazzinano elettricità. Quando viene scaricata l’elettricità immagazzinata nella batteria, il flusso degli ioni di litio viene invertito, il che significa che il processo è ripetibile: le batterie agli ioni di litio sono in grado di caricarsi e scaricarsi centinaia o addirittura migliaia di volte.

Esistono diversi tipi di batterie agli ioni di litio che utilizzano sostanze chimiche leggermente diverse per offrire attributi diversi, da una migliore densità di potenza a durate più lunghe. Comunque, le batterie agli ioni di litio non sono l’unico tipo di batteria utilizzato nei sistemi di accumulo energia a livello domestico. Gli altri tipi di batterie immagazzinano energia tramite meccanismi simili, con una serie completamente separata di pro e contro.

Di seguito riportiamo alcuni modelli di batteria più comuni in questi tipi di sistemi:

• l’accumulatore a batteria E3DC è considerato il tuttofare nella sua categoria. L’inverter integrato può essere utilizzato in modo flessibile. La capacità della batteria agli ioni di litio è selezionabile. L’accumulatore è adattato per il retrofit, il che conferisce una maggiore flessibilità. I sistemi ibridi trifase sono in grado di fornire energia di backup ed energia solare per diverse ore anche il buio ed in caso di blackout. Montano componenti di alto pregio;
• la batteria solare Sonnen si contraddistingue per l’elevata durata, è espandibile e integrabile in qualsiasi momento. Ti permette di coprire almeno il 75% del tuo fabbisogno energetico annuale. Il portale online incorporato consente di monitorare la produzione e il consumo di energia tramite un’app per PC e smartphone;
• BYD (acronimo di Build Your Dreams) è il più grande produttore mondiale di accumulatori. L‘azienda è stata fondata nel 1995 e ha presto iniziato a introdurre sul mercato prodotti ecologici come biciclette elettriche, e-mobili, autobus elettrici e soluzioni per l‘accumulo di energia. Le batterie per il sistema di accumulo messo a punto da BYD sono batterie al litio ferro fosfato per tutte le applicazioni, un sistema utilizzabile sia su impianti monofase che su impianti trifase, estendibile in qualsiasi momento con i moduli di batteria B-Plus 2.5 kW sino a una capacità di 400kWh. La BYD B-Box garantisce una longevità sino a sei volte maggiore rispetto ai sistemi di stoccaggio di energia basati su tecnologia al piombo;
• la batteria Powerwall di Tesla spicca tra i comuni dispositivi di accumulo di energia per design e ingombro ridotto. Grazie alla facilità di installazione e al design minimalista, Powerwall si integra perfettamente a ogni tipologia di abitazione. La struttura all-in-one compatta offre numerose opzioni di montaggio per interni o esterni. Inoltre, sfrutta la provata tecnologia con batterie agli ioni di litio, collaudata anche nel settore dell’industria automobilistica;
• Huawei LUNA2000 ha un sistema modulare con pacchi batteria impilabili da 5 kWh con capacità di scarica del 100%. Configurabile con inverter ibridi sia monofase che trifase;

Il risparmio dipenderà da molti fattori, come le dimensioni del tuo impianto fotovoltaico e il consumo energetico della tua casa. Il sistema di batterie solari è molto flessibile ed è possibile impostare un programma in base al proprio modello di consumo energetico.

Anie-Energia ci dà alcune stime e, attraverso alcune analisi, ha evidenziato che:

ipotizzando un impianto fotovoltaico domestico da 3 kw, per quanto riguarda l’utilizzo di batterie, con carica-scarica giornaliera (con un rendimento pari all’80% in scarica) e l’assenza di incentivi e detrazioni fiscali, l’accumulatore di energia può portare ad un miglioramento del bilancio annuo, per un ipotetico utente finale, rispetto all’utilizzo del solo impianto fotovoltaico, di circa 170 euro, con una minima differenza tra nord e sud Italia per via dei differenti livelli di irraggiamento.

Nello specifico: nel caso del nord Italia, l’installazione di un accumulatore di energia associato al fotovoltaico permette un risparmio annuo per l’utente finale di circa 840 euro rispetto al caso in cui non si utilizzi un impianto fotovoltaico. Un ulteriore risparmio di circa 170 euro si ottiene, poi, aggiungendo un’accumulatore all’impianto fotovoltaico. Quindi: il fotovoltaico più l’accumulatore garantirebbe risparmi per circa 1.000 euro l’anno sulla bolletta elettrica.

Questi dati fanno riferimento ad una utenza di questo tipo:

• 3 kw di potenza impegnata;
• fascia di consumo tra i 2.600 ed i 4.400 kwh/anno;
• consumo elettrico medio di 3.700 kwh/anno;
• tariffa in bolletta: bioraria 0,23-0,24 €/kwh + imposte

Nell’analisi viene considerato nello specifico, un impianto fotovoltaico da 3,3 kw, che produrrebbe 4.200 kwh/anno, e un pacco batterie in grado di garantire una capacità complessiva di 7 Kwh/giorno.