Un gruppo di scienziati dell'Offenburg University of Applied Sciences ha testato l'integrazione tra un micro sistema fotovoltaico domestico e batterie agli ioni di litio di medie dimensioni
Mini fotovoltaico da balcone, i vantaggi
(Rinnovabili.it) – Con lo scoppio della crisi energetica e il rapido aumento delle bollette elettriche europee, nel mercato solare è rapidamente aumenta l’attenzione verso i piccoli sistemi di produzione energetica pulita a livello domestico. Uno di questi è sicuramente il mini fotovoltaico da balcone, soluzione piccola e contenuta in grado offrire alcuni vantaggi rispetto agli impianti sul tetto, a patto d’avere la giusta esposizione. Vantaggi quali la facilità di installazione. I pannelli solari per balconi sono sistemi plug-and-play che possono essere montati sulle ringhiere o sulla muratura in maniera non permanente, semplicemente agganciandoli a strutture di sostegno autoportanti.
Ovviamente la potenza generata è contenuta. I kit in vendita offrono uno o due moduli solari da un minimo di 300 ad un massimo di 450 watt a testa e un micro inverter, e permettono di impiegare direttamente l’energia generata nella rete domestica. Basta inserire la spina. Una semplicità che contraddistingue anche il procedimento autorizzativo. I pannelli fotovoltaici plug-and-play non richiedono complessi passaggi burocratici e permessi: in Italia basta la comunicazione preventiva al condominio anche se l’installazione non ha necessariamente bisogno del consenso dell’Assemblea. E ovviamente l’invio della Comunicazione unica al distributore elettrico di zona.
Gli “svantaggi” o quasi
Di fronte ad una serie di innegabili vantaggi, alcune criticità risultano ancora aperte. Le piccole taglie corrispondono infatti ad una produzione limitata, che allunga inevitabilmente i tempi di ammortamento della spesa. Immaginando la taglia più piccola, quindi un singolo pannello da appena 300 watt, annualmente si potrebbe generare fino a 400-450 kWh, ossia poco di più di quello che consuma mediamente in un anno una lavatrice a bassa efficienza. Con dimensionamento maggiori si può pero arrivare fino 900-1.000 kWh
Altro problema da non sottovalutare, per il mini fotovoltaico da balcone oggi in commercio non vi è la possibilità di integrare dispositivi d’accumulo a batterie. O almeno era così fino a ieri.
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Una batteria per i sistemi fotovoltaici plug-and-play
Ad indagarne la fattibilità è ora un gruppo di ingegneri dell’Offenburg University of Applied Sciences, in Germania. il team ha studiato due diverse strategie di gestione dell’energia prodotta dai pannelli solari da balcone – una di ottimizzazione dell’autoconsumo e una di copertura del carico di base – integrando nel sistema una batteria al litio di medie dimensioni, come quelle montate sulle biciclette elettriche. L’obiettivo della ricerca, pubblicata, era capire come far lavorare assieme i due componenti mantenendo basso il costo del sistema e senza apportare alcuna modifica.
Un’operazione, si legge nella pubblicazione, “particolarmente impegnativa in quanto il tracciatore MPP (punto di massima potenza) dell’inverter del modulo non “sa” di essere collegato a una batteria, il che richiede misure passive o attive per evitare il tracciamento MPP della batteria”.
Fotovoltaico da balcone con accumulo: Ibridazione passiva o attiva
Per il loro lavoro il team ha sviluppato due differenti architetture di accoppiamento tra moduli fotovoltaici, micro inverter e batteria:
- Quella diretta, detta anche ibridazione passiva, ha previsto una connessione parallela del pannello solare alla batteria.
- Quella indiretta chiamata ibridazione attiva ha impiegato invece un controller tra la batteria e il sistema FV, con un lato dello stesso posizionato nel collegamento in parallelo tra i moduli e inverter e l’altro allacciato alla batteria.
Includendo in entrambi i casi misure per evitare l’inseguimento del punto di massima potenza della batteria da parte dell’inverter.
“I risultanti sistemi FV/batteria/inverter con 300 Wp di fotovoltaico e batteria da 555 Wh sono stati testati in funzionamento continuo per tre giorni in condizioni reali di irraggiamento solare. Entrambe le architetture sono state in grado di mantenere un funzionamento stabile e dimostrare il passaggio dell’energia fotovoltaica dal giorno alla notte. L’efficienza del sistema è stata osservata paragonabile a un sistema di riferimento senza batteria”. Per i risultati della ricerca consultare l’articolo pubblicato su Science Direct (testo in inglese).
A chi è consigliato il mini fotovoltaico da balcone?
Il mini fotovoltaico da balcone è consigliato soprattutto agli utenti che non possono sfruttare il tetto, dove lo spazio a disposizione (e dunque la potenza) risulterebbe decisamente maggiore. Il balcone deve trovarsi nella giusta esposizione, quindi rivolto a sud, sud-ovest, e i pannelli devono poter contare su un’inclinazione tra i 25° e i 35°. Altrettanto importante l’assenza di ostacoli. Questo significa da un lato che non devono essere presti particolari vincoli architettonici o paesaggistici, dall’altro che è necessario che durante le ore produttive alberi, piante o palazzi contigui non vi proiettino ombre sopra. Visti i costi inoltre (un impianto da 370 Wp costa sopra i 580 euro, per un kit da 700-800 Wp il prezzo è di circa 1400-2000 euro), è sempre consigliabile ricorrere ad uno degli incentivi al fotovoltaico domestico oggi in vigore. La misura sicura? L’ecobonus 50%.
