Negli Stati Uniti, quando si installa un impianto solare, in genere non è necessario configurare una batteria separata, ma piuttosto un collegamento in parallelo alla rete elettrica. La rete, infatti, funge da batteria: durante il giorno, l'energia solare non utilizzata viene immessa nella rete; di notte, se l'energia solare non viene prodotta, viene immagazzinata nella rete. Dopo un anno, i due conti tornano: se l'impianto solare immette nella rete più energia di quanta ne venga prelevata, l'eccedenza viene venduta alla rete. Solo che, in questo caso, il prezzo di riacquisto dalla rete è leggermente inferiore. D'altra parte, se si preleva più energia dalla rete di quanta ne venga immessa, è necessario acquistare la differenza dalla rete allo stesso prezzo di prima.
Quando è necessario configurare la batteria
1. Elettricità supplementare
Instabilità della rete elettrica o frequenti interruzioni di corrente:Se la rete elettrica nella tua zona è instabile o si verificano frequenti interruzioni di corrente, la configurazione della batteria può garantire un'alimentazione continua.
Prezzi dell'elettricità più elevati durante le ore di utilizzo della rete:Utilizzare l'energia elettrica immagazzinata durante i picchi di prezzo può ridurre le spese per l'elettricità.
Nei due casi sopra descritti, il sistema di energia solare deve comunque essere collegato in parallelo alla rete, solo che in determinati momenti è necessario utilizzare l'energia della batteria, quindi la sua capacità non deve essere configurata in modo eccessivamente grande, può essere sufficiente per supportare 12 ore.
2. Potere indipendente
Nessun collegamento alla rete elettrica (sistema off-grid):In alcune zone remote non coperte dalla rete elettrica, l'impianto solare è completamente indipendente dalla rete (sistema off-grid); la batteria è ovviamente necessaria per immagazzinare l'elettricità generata durante il giorno, in modo da poterla utilizzare di notte o in caso di scarsa illuminazione.
In questo caso, l'impianto solare è completamente autonomo e deve fare affidamento esclusivamente sulla batteria per l'alimentazione durante le ore in cui non è in grado di produrre energia, quindi la sua capacità deve essere sufficientemente elevata da garantire un'autonomia di almeno 2-3 giorni.
Requisiti ambientali per lo stoccaggio delle batterie:
Controllo della temperatura:Per mantenere l'efficienza e prolungare la durata di vita, le batterie devono essere conservate in un ambiente a temperatura relativamente stabile.
Ventilazione:Alcuni tipi di batterie possono generare calore o gas durante la carica e la scarica, quindi è necessaria una buona ventilazione.
Asciutto e sicuro:Il luogo di conservazione deve essere asciutto per evitare danni da umidità alla batteria e deve essere inaccessibile a bambini e animali domestici per evitare rischi per la sicurezza.
Facilità di accesso:Per le operazioni di manutenzione e ispezione, la batteria deve essere collocata in un luogo facilmente accessibile.
Capacità del pannello solare:Per un sistema completamente autonomo, è necessaria una capacità di pannelli solari sufficiente a generare energia elettrica a sufficienza, il che aumenterà il costo iniziale dell'investimento.
Costi di installazione:Occorre inoltre considerare il costo di installazione del pannello solare e del sistema di batterie.
Posizione geografica e condizioni di luce solare:Ciò influirà sull'efficienza dei pannelli solari e sulla quantità di energia prodotta, il che a sua volta influirà sulla capacità necessaria dei pannelli solari e delle batterie.
Misurazione del costo della batteria
Il costo della batteria dipende dalla sua capacità, dalla marca e dal tipo di connessione alla rete. Oltre al costo della batteria stessa, occorre considerare anche i costi di installazione e integrazione del sistema.
Ipotizziamo un nucleo familiare con un consumo annuo di elettricità di 10.000 kWh (10.000 kilowattora). Il consumo medio giornaliero di elettricità sarebbe di circa 27,4 kWh (10.000 kWh / 365 giorni).
Il costo unitario di una batteria dipende dal tipo e dalla marca. Ad esempio, le batterie agli ioni di litio più comuni sul mercato oggi costano dai 500 ai 1.000 dollari per kWh.
Ecco le singole misurazioni
1. Costo della batteria per l'utilizzo di alimentazione supplementare
Requisiti di capacità della batteria:Se la batteria viene utilizzata solo per far fronte a brevi interruzioni di corrente e prezzi elevati dell'elettricità, non è necessario che copra interamente il consumo medio giornaliero di elettricità. Ipotizzando 12 ore di alimentazione di riserva, la capacità della batteria richiesta è di circa 13,7 kWh (27,4 kWh / 2).
Costo della batteria:Il costo totale di una batteria agli ioni di litio, ad esempio, varia da 6.850 dollari (500*13,7) a 13.700 dollari (1000*13,7).
2. Costi delle batterie al litio per l'elettricità autonoma
Le batterie devono avere una capacità sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico per alcuni giorni, soprattutto in caso di giornate nuvolose o piovose prolungate. Ipotizzando un'autonomia di 3 giorni, occorre una capacità della batteria di almeno 82,2 kWh (27,4 kWh x 3 giorni).
Il costo totale è quindi compreso tra $41.100 e $82.200.
In sintesi
L'installazione di batterie al litio offre maggiore flessibilità e indipendenza all'impianto solare, ma comporta anche costi aggiuntivi e maggiori esigenze di manutenzione.
La valutazione della necessità di batterie dovrebbe basarsi sulla domanda di elettricità, sulla situazione finanziaria e sulla fornitura di energia elettrica locale.
