Le batterie ad accumulo per il fotovoltaico rappresentano un investimento intelligente per chi desidera massimizzare l’utilizzo dell’energia solare e aumentare la propria indipendenza energetica. La scelta del tipo di batteria dipende da diversi fattori, quelli principali sono sicuramente consumo energetico e budget disponibile. Abbiamo fatto una ricerca di mercato ed elaborato una pratica guida su tutto quello che bisogna sapere per fare una scelta informata.
Batterie ad accumulo per il fotovoltaico: funzionamento e posizionamento
Le batterie ad accumulo per gli impianti fotovoltaici sono fondamentali se si vuole ottimizzare il proprio impianto fotovoltaico domestico. Questi dispositivi servono infatti per immagazzinare l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici durante le ore di massimo irradiamento solare, per poi poterla utilizzare in momenti di necessità, come durante la notte o durante giornate nuvolose e di pioggia. Ricordiamo infatti che l’energia prodotta dai pannelli solari può essere utilizzata solo in tempo reale, ossia nel momento stesso in cui viene prodotta, e che senza l’installazione di batterie di accumulo, l’energia in eccesso prodotta andrebbe persa.
Le batterie di accumulo andranno collegate direttamente all’impianto fotovoltaico e bisognerà prestare particolare attenzione al loro posizionamento. Consigliamo di collocarle vicino all’inverter (l’apparato che converte la corrente continua (CC) prodotta dai pannelli solari in corrente alternata (AC) rendendola utilizzabile dagli apparecchi domestici), per ridurre le perdite di energia dovute alla resistenza dei cavi. Questo non solo garantirà una migliore efficienza del sistema, ma semplificherà anche l’installazione e la manutenzione di tutto l’impianto. Assicurati inoltre che l’area sia ben ventilata e fresca, (in particolare se opterai per batterie al piombo-acido) e al riparo da fonti di calore e dalla luce diretta del sole.
Capacità di carico, potenza e capacità ciclica: i fattori da tenere in considerazione
Le principali caratteristiche da tenere in considerazione quando si sceglie una batteria di accumulo per un impianto fotovoltaico sono le seguenti 3:
- Capacità di carico: misurata in kilowattora (kWh), indica quanta energia può essere accumulata ed erogata dalla batteria. È importante selezionare una batteria con una capacità adeguata al proprio fabbisogno energetico e al proprio impianto fotovoltaico;
- Potenza: misurata in kilowatt (kW), determina a quale velocità quanta energia può essere erogata in un dato momento;
- Capacità ciclica: numero di cicli di carica e scarica che la batteria può sostenere prima di degradarsi. Questo dato in genere è sempre indicato dal produttore al momento del rilascio sul mercato.
Altri fattori importanti da tenere in considerazione sono anche:
- Compatibilità: verifica sempre che la batteria sia compatibile con il tuo inverter e con il sistema di gestione dell’energia.
- Tecnologia: esistono diverse tipologie di batterie di accumulo, ognuna con i suoi pro e contro. Le più comuni sono quelle al litio (Li-ion) e quelle piombo-acido. Vediamo di seguito le diverse tipologie presenti sul mercato.
Tipologie di batterie di accumulo per il fotovoltaico domestico
Sul mercato sono ormai presenti diversi tipologie di batteria di accumulo ma per gli impianti fotovoltaici domestici. Le tecnologie più utilizzate in questo ambito sono le batterie a base piombo, a base litio, a base sodio-nichel.
- Batterie al piombo-acido: comunemente usate nel settore dei trasporti, sono economiche e robuste, ma pesanti, ingombranti. Hanno inoltre una vita utile relativamente breve;
- Batterie al litio: sono più leggere, compatte, sicure e durature. Hanno visto un importante sviluppo tecnologico negli ultimi anni, trovando impiego anche nell’ elettronica di consumo come PC e smartphone. Hanno un costo nettamente superiore ma ha una capacità ciclica maggiore rispetto alle batterie al piombo.
- Batterie al sodio-nichel: completamente sicure ed ecologiche, sono prive di rischi in caso di contatto con fuoco o acqua e non emettono gas. Questa tecnologia, risalente agli anni ’50 e impiegata in vari settori, inclusi trasporti sostenibili, telecomunicazioni e storage energetico, si dimostra rivoluzionaria anche per applicazioni residenziali.
Parametri da valutare nella scelta
Per capire la batteria di accumulo che meglio si adatta al nostro impianto bisogna tenere in considerazione alcuni fattori determinanti che sono:
- Efficienza: è il prodotto dell’energia fornita in rapporto all’energia
immagazzinata; - Longevità: è il rapporto tra i cicli di carica della batteria diviso
i cicli di scarica; - Resistenza alle intemperie: grado di resistere agli agenti atmosferici, molto utile ad esempio in montagna;
- Manutenzione: fattore importante soprattutto per chi si trova in posti abbastanza isolati e difficili da raggiungere;
- Auto scarica: quando l’impianto rimane fuori servizio per tempi lunghi (ne parliamo più estesamente nel prossimo paragrafo).
Il luogo per conservare le batterie di accumulo dell’impianto fotovoltaico dovrà avere delle dimensioni adatte per contenerle, essere protetto e bene aerato e isolato termicamente per preservare la batterie fotovoltaico dalle temperature troppo rigide.
Cosa sono i cicli di carica / scarica
I cicli di carica/scarica sono un parametro fondamentale per valutare la durata e l’efficienza delle batterie di accumulo fotovoltaiche. Un ciclo di carica/scarica si riferisce a un’unità completa di utilizzo in cui una batteria viene caricata al 100% della sua capacità e poi scaricata fino a un livello specifico, spesso considerato come lo scaricamento completo, sebbene non sempre si arrivi allo zero assoluto per evitare danni alla batteria.
Perché sono così importanti? Essenzialmente per 3 ragioni.
- Durata della Batteria: il numero totale di cicli di carica/scarica che una batteria può sostenere è indicativo della sua longevità. Le batterie agli ioni di litio, ad esempio, possono sopportare tra 500 e 2000 cicli, mentre le batterie al piombo tendono a durare meno.
- Efficienza Energetica: durante ogni ciclo, una parte dell’energia immagazzinata viene persa a causa di inefficienze intrinseche del processo di carica e scarica. Una batteria di alta qualità mantiene un’efficienza energetica elevata, minimizzando queste perdite.
- Degradazione nel Tempo: con l’aumentare del numero di cicli, la capacità di una batteria di mantenere la carica diminuisce gradualmente. Questo fenomeno è noto come degradazione della batteria e dipende da vari fattori, tra cui la qualità dei materiali e la gestione del sistema di carica.
Tra i fattori che influenzano i cicli di carica/scarica:
- Profondità di Scarica (DoD): la profondità di scarica è la percentuale di capacità della batteria utilizzata durante ogni ciclo. Batterie scaricate meno profondamente (ad esempio, solo fino al 50% della loro capacità) tendono a durare più a lungo rispetto a quelle scaricate completamente.
- Condizioni di Utilizzo: temperature estreme, sia calde che fredde, possono ridurre significativamente il numero di cicli di carica/scarica che una batteria può sostenere senza degrado eccessivo.
- Qualità della Batteria: le batterie di alta qualità, come quelle al litio-ferro-fosfato (LiFePO4), offrono generalmente più cicli di carica/scarica rispetto a quelle realizzate con tecnologie meno avanzate.
Durata e manutenzione
Le batterie di accumulo fotovoltaico hanno generalmente una durata che va dai 5 ai 15 anni, a seconda della tecnologia e delle condizioni di utilizzo. La frequenza della sostituzione dipende dal numero di cicli di carica/scarica che la batteria può sopportare e che, come detto, è sempre indicata dal produttore. È inoltre fondamentale seguire un piano di manutenzione regolare, che include la verifica delle condizioni delle batterie e la pulizia dei contatti per ottimizzare la durata e le prestazioni.
La nostra classifica: le 5 migliori sul mercato
- Tesla Powerwall 2 – 13.5 kWh: Offre alta capacità e una gestione energetica efficiente.
- LG Chem RESU10H – 9.8 kWh: Nota per la sua compattezza e affidabilità.
- SonnenBatterie Eco – 10 kWh: Eccelle per l’integrazione con sistemi domestici intelligenti.
- BYD B-Box – 10.24 kWh: Modulare, permette l’espansione secondo le esigenze future.
- Enphase IQ Battery – 10 kWh: Fornisce ottima modularità e gestione avanzata dell’energia.
Conclusione
Abbiamo visto che prima di scegliere la batteria ad accumulo bisogna valutare attentamente una serie di fattori come capacità di carico, potenza, capacità ciclica, tecnologia e compatibilità con il resto del sistema. La decisione finale dovrebbe basarsi su un equilibrio tra le esigenze energetiche personali, il budget a disposizione e le caratteristiche tecniche desiderate. Le opzioni che abbiamo esplorato rappresentano il meglio disponibile sul mercato, ognuna con specifiche qualità che soddisfano diverse necessità e preferenze.
