Impianto Fotovoltaico: Posso staccarmi dalla rete?

In questo articolo faremo due ipotesi: Impianto di 6 KW e impianto di 15 Kw (di pannelli solari sul tetto),
sapendo che mediamente una famiglia italiana consuma 10 Kw/h al giorno,
un impianto fotovoltaico da 6 Kw di potenza produce circa 24 Kw/h al giorno,
ed avendo un sistema di accumulo di 50 kw/h. Potremmo essere autonomi?

Per determinare quanti giorni il sistema di accumulo da 50 kWh può supportare il fabbisogno energetico di una famiglia italiana durante i giorni nuvolosi, consideriamo i seguenti fattori:

1. Consumo Giornaliero: 10 kWh al giorno per la famiglia.
2. Produzione Fotovoltaica Ridotta: Nei giorni nuvolosi, la produzione di un impianto fotovoltaico può diminuire drasticamente. Supponendo una riduzione al 20% della produzione normale, l’impianto da 6 kW produrrebbe circa 24 kWh × 0.20 = 4.8 kWh al giorno.
3. Deficit di Energia: Ogni giorno nuvoloso, il fabbisogno energetico non coperto dalla produzione solare è 10 kWh − 4.8 kWh = 5.2 kWh.
4. Capacità di Accumulo: Il sistema di accumulo ha una capacità totale di 50 kWh.

Calcoliamo quanti giorni il sistema di accumulo può sostenere il consumo energetico senza ulteriore produzione solare:

• Giorni di Autonomia: 50 kWh/(5.2 kWh/giorno) ≈ 9.6 giorni.

Questo significa che il sistema di accumulo da 50 kWh può sostenere la famiglia per circa 9.6 giorni in condizioni di cielo completamente nuvoloso, assumendo che non ci sia altra produzione solare. Se la produzione non scende a zero e c’è una minima generazione di energia, la durata dell’accumulo potrebbe estendersi leggermente.

Rivediamo con impianto da 15 Kw sul tetto:

Se l’impianto fotovoltaico ha una potenza di 15 kW, anziché 6 kW, possiamo ricalcolare la produzione di energia nei giorni nuvolosi e determinare quanti giorni il sistema di accumulo da 50 kWh può sostenere il fabbisogno energetico.

Produzione Giornaliera in Condizioni Ottimali

• Un impianto da 15 kW in condizioni ottimali di irraggiamento solare può teoricamente produrre molta più energia. Supponiamo che il rapporto di produzione rimanga simile, quindi:
  • Produzione Stima: 15 kW × 4 ore di piena produzione = 60 kWh al giorno (in condizioni ottimali).

Produzione in Giorni Nuvolosi

• Con una riduzione della produzione del 20% (come calcolato per il sistema precedente):
  • Produzione in Giorni Nuvolosi: 60 kWh × 0.20 = 12 kWh al giorno.

Calcolo del Deficit di Energia e Autonomia del Sistema di Accumulo

• Deficit di Energia in Giorni Nuvolosi: 10 kWh − 12 kWh = −2 kWh al giorno (qui si nota che non solo il fabbisogno è coperto, ma c’è un surplus).
• Poiché c’è un surplus, il sistema di accumulo da 50 kWh non verrà utilizzato fino a quando la produzione non scenderà sotto i 10 kWh giornalieri.

Questo surplus di 2 kWh al giorno può essere accumulato ulteriormente nel sistema di accumulo, estendendo ulteriormente la durata dell’energia accumulata disponibile per periodi di scarsa luce solare prolungati.

Considerazione 1

Con un impianto fotovoltaico da 15 kW, è molto probabile che il fabbisogno energetico giornaliero di 10 kWh sia coperto anche nei giorni nuvolosi, grazie al surplus di produzione. Il sistema di accumulo da 50 kWh servirà principalmente come riserva per periodi eccezionalmente lunghi di maltempo o per consumi energetici straordinari. In pratica, l’accumulo potrebbe non essere necessario per la maggior parte dei giorni, a meno che non ci siano continui periodi di maltempo o un aumento del consumo di energia imprevisti. In via del tutto teorica, quindi, con un impianto da 15 KW di picco di pannelli solari, un accumulatore da 50 KW/h, una casa con una famiglia media potrebbe non usufruire dei distributori di energia elettrica. Ma quanto ci costerebbe?

Costo del Sistema Fotovoltaico

1. Pannelli Fotovoltaici: Il costo dei pannelli può variare da 600 a 1.200 euro per kW installato, a seconda della marca e della tecnologia. Per un impianto da 15 kW, il costo totale dei soli pannelli sarebbe quindi tra 9.000 e 18.000 euro.
2. Inverter: L’inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata, può costare tra l’8% e il 10% del costo totale dell’impianto. Per un impianto da 15 kW, questo significa un costo aggiuntivo di circa 1.200 a 1.800 euro.
3. Installazione e Materiale Aggiuntivo: L’installazione, comprensiva di cablaggio, supporti, protezioni e altro materiale, può aggiungere un ulteriore 10-20% al costo totale. Questo può variare molto a seconda della complessità dell’installazione e delle condizioni del sito.

Costi del Sistema di Accumulo

1. Batterie: Il costo delle batterie per l’accumulo di energia può variare notevolmente in base alla tecnologia (per esempio, litio-ion vs piombo-acido) e alla capacità. Per un sistema da 50 kWh, i costi possono variare da 500 a 1.000 euro per kWh, portando il costo totale delle sole batterie a una cifra tra 25.000 e 50.000 euro.

Costi Totali

Sommando tutti questi elementi, il costo totale di un impianto fotovoltaico da 15 kW con un sistema di accumulo da 50 kWh A ISOLA O DETTO STAND ALONE, può variare da:

• Minimo: 35.200 euro (9.000 + 1.200 + 1.800 + 25.000 per i costi più bassi di ogni componente)
• Massimo: 69.800 euro (18.000 + 1.800 + 3.600 + 50.000 per i costi più alti di ogni componente)

Considerazioni 2

• Incentivi: I costi potrebbero essere ridotti significativamente da incentivi locali o statali per l’installazione di impianti fotovoltaici. In molti paesi, ci sono sconti fiscali, crediti d’imposta, o altre forme di supporto finanziario.
• Ritorno sull’Investimento: Anche il ritorno sull’investimento (ROI) dovrebbe essere considerato. Un sistema di accumulo può aumentare il valore dell’impianto consentendo un maggiore autoconsumo di energia e potenzialmente offrendo servizi alla rete come lo stoccaggio dell’energia.
• Il ritorno economico sarebbe davvero lungo, di seguito consideriamo per impianto da 15 Kw di cui sopra:
  
  
• Fattori da considerare
  
• Costo dell’Impianto: Dai calcoli precedenti, stiamo considerando un costo compreso tra 35.200 e 69.800 euro per un impianto da 15 kW con un sistema di accumulo di 50 kWh.
• Produzione Energetica Annuale: Un impianto da 15 kW produce teoricamente 60 kWh al giorno in condizioni ottimali. Assumendo 1.460 ore di sole pieno all’anno (4 ore al giorno in media), la produzione annuale sarà di circa 15 × 1.460 = 21.900 kWh.
• Consumo Energetico e Autoconsumo: La famiglia consuma circa 10 kWh al giorno, pari a 3.650 kWh all’anno. Questo significa che una parte significativa dell’energia prodotta potrebbe essere auto-consumata, mentre l’eccesso può essere immesso in rete o immagazzinato e usato durante la notte o nei periodi nuvolosi.
• Prezzo dell’Energia: Assumiamo un prezzo medio dell’energia di 0.25 euro per kWh, che è una stima comune per molti paesi europei.
• Calcolo del Ritorno sull’Investimento
• Risparmio/Entrate Annuale da Autoconsumo: 3.650 kWh × 0.25 €/kWh = 912.50 €.
• Energia in Eccesso Venduta o Risparmiata: 21.900 kWh − 3.650 kWh = 18.250 kWh e assumendo un possibile incentivo o tariffa di scambio sul posto inferiore, diciamo 0.10 €/kWh, ciò aggiunge 1.825 all’anno.
• Risparmio/Entrate Totali Annuale: 912.50 € + 1.825 € = 2.737,50 €.
• Tempo di Ritorno sull’Investimento
• ROI per il costo più basso: 35.200 € / (2.737,50 €/anno) ≈ 12.9 anni.
• ROI per il costo più alto: 69.800 € / (2.737,50 €/anno) ≈ 25.5 anni.
  
  

Conclusioni

Il tempo per recuperare l’investimento in un impianto fotovoltaico da 15 kW con un sistema di accumulo può variare significativamente a seconda del costo iniziale e del prezzo dell’energia. Questi calcoli sono basati su stime e possono variare in base alle condizioni locali, alla disponibilità di incentivi fiscali, alla tariffa effettiva di acquisto garantito (se disponibile) e ad altri fattori economici. Tieni in considerazione anche che i prezzi dell’energia possono variare e che gli incentivi possono migliorare significativamente il ROI. La convenienza oggettiva non c’è ma ognuno può investire il proprio denaro come crede, specie se è guardato in una ottica di decarbonizzazione.