Come funziona e quanto costa un accumulatore per il fotovoltaico?

L'accumulatore fotovoltaico è uno strumento che permette di immagazzinare l'energia solare quando i consumi elettrici sono inferiori alla produzione dell'impianto fotovoltaico, così che sia possibile coprire il fabbisogno energetico quando invece la capacità di generazione è inferiore.

Vediamo come funziona un accumulatore per il fotovoltaico e quali sono i costi da affrontare per installarne uno.

Cos'è un accumulatore per il fotovoltaico?

Prima di vedere qual è il funzionamento di un accumulatore, è necessario fare un passo indietro e capire bene cosa sono e a che servono questi strumenti. L'accumulatore per il fotovoltaico (noto anche come batteria di accumulo) è un dispositivo che permette di immagazzinare l'energia solare - generata da un impianto fotovoltaico - che non viene consumata immediatamente.

L'accumulatore per il fotovoltaico o batteria di accumulo è un dispositivo per lo stoccaggio dell'energia solare prodotta da un impianto fotovoltaico che permette di immagazzinare l'energia prodotta in eccesso, così che possa essere consumata in un secondo momento, secondo necessità.

Grazie alle batterie di accumulo, è possibile conservare l'energia quando c'è un surplus di produzione, così che possa essere utilizzata all'occorrenza, permettendo all'utente di essere più indipendente da un punto di vista energetico e dunque di risparmiare sulla bolletta.

Prima dello sviluppo di questa tecnologia, il recupero di energia poteva avvenire solamente attraverso lo Scambio sul Posto, che permette un immagazzinamento virtuale dell'energia prodotta tramite cessione e prelievo dalla rete.

In altre parole, un accumulatore per il fotovoltaico contribuisce a superare una delle criticità più consistenti relative al consumo di energia da una fonte rinnovabile come quella solare, non programmabile e caratterizzata da discontinuità.

Se infatti, l'energia solare ha dalla sua il vantaggio di essere una fonte pulita ed economica – una volta superato l'investimento iniziale, infatti, non necessità di costi di produzione e approvvigionamento -, la sua potenza è però incostante, dipendente dall'alternarsi del giorno e della notte, dalle condizioni metereologiche e dal ciclo stagionale.

L'accumulatore per il fotovoltaico contribuisce a superare questo ostacolo, così da avere una riserva di energia utilizzabile, per esempio nelle ore serali. In questo modo, l'utente può ridurre la propria quota di energia acquistata dalla rete elettrica, tagliando di conseguenza anche le spese in bolletta. Si capisce, dunque, come l'accumulatore renda ancora più efficiente il proprio impianto fotovoltaico.

Non rientrano nella definizione di Sistema di accumulo i sistemi utilizzati in condizioni di emergenza (UPS) che entrano in funzione solo in corrispondenza dell'interruzione dell'alimentazione dalla rete elettrica per cause indipendenti dalla volontà del soggetto che ne ha la disponibilità.

Batterie di accumulo per il fotovoltaico

Al momento, le batterie di accumulo più diffuse nel campo del fotovoltaico sono due:

• Batteria di accumulo al piombo-acido
• Batteria di accumulo al litio

La tecnologia più avanzata è quella della batteria di accumulo al litio, che al momento è la tipologia più diffusa sul mercato e che nella competizione con la batteria al piombo-acido si contraddistingue per maggiore durabilità e maggiore efficienza.

Oltre al ciclo di vita più lungo delle batterie al litio, tra i loro vantaggi notiamo anche la maggiore leggerezza e la possibilità di scaricarsi fino all'80%, a differenza delle batterie al piombo-acido che non vanno oltre il 50%. Anche i tempi di ricarica sono più veloci. Inoltre, le batterie al piombo-acido rilasciano idrogeno, per cui è necessario posizionarle in zone ben areate.

Chiaramente, la maggiore efficienza delle batterie al litio si riflette anche sui costi: le batterie al piombo-acido sono più economiche, mentre l'investimento iniziale per una batteria al litio è senz'altro maggiore.

Come funzionano?

Un sistema di accumulo non può funzionare esclusivamente con un accumulatore per il fotovoltaico, ma ha bisogno anche di un inverter dedicato. Qui è necessario fare chiarezza, distinguendo tra inverter tradizionale e inverter ibrido, due dispositivi dalle funzionalità diverse.

• Inverter tradizionale: sono gli strumenti di cui necessitano gli impianti fotovoltaici per convertire in corrente alternata l'energia in entrata prodotta dai pannelli fotovoltaici, che è in corrente continua. Si tratta di un passaggio fondamentale visto che le comuni utenze funzionano a corrente alternata.
• Inverter ibrido: oltre ad avere le funzionalità del precedente, l'inverter ibrido svolge il compito di stoccare parte dell'energia prodotta, gestendo al meglio i flussi di elettricità, riconoscendo quando la batteria di accumulo deve caricare e scaricare.

In altre parole, un inverter ibrido gestisce sia le necessarie conversioni dell'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici, sia la batterie di accumulo, permettendo un notevole risparmio sull'investimento per dotare il proprio impianto fotovoltaico di un sistema di accumulo.

Come installarli?

Il sistema di accumulo può essere installato sull'impianto di produzione secondo tre diverse configurazioni, individuate dalle norme CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano – che si differenziano in base alla modalità di carica e al posizionamento elettrico:

• Configurazione 1: Monodirezionale lato produzione
• Configurazione 2: Bidirezionale lato produzione
• Configurazione 3: Bidirezionale post-produzione

Con le configurazioni lato produzione, le batterie vengono installate tra l'impianto fotovoltaico e l'inverter, prima del contatore di produzione. Al contrario, nell'opzione post-produzione gli accumulatori sono collocati dopo l'inverter.

• Accumulo monodirezionale: la batteria può essere ricaricata solo dall'impianto fotovoltaico
• Accumulo bidirezionale: la batteria può assorbire energia elettrica sia dall'impianto di produzione che dalla rete

Quanto costa un accumulatore per fotovoltaico?

Il costo dell'installazione di un accumulatore per fotovoltaico dipende da diversi fattori. Come abbiamo già accennato precedentemente, il tipo di tecnologia utilizzata influenza il costo finale dell'investimento: scegliendo una batteria al litio si spende qualcosa in più, potendo però contare su un accumulatore molto più efficiente.

Anche la profondità di carica e la qualità delle cellule dei moduli batteria ha un impatto sulla spesa, così come la capacità, la temperatura d’esercizio e le funzionalità integrate.

Nel caso avessimo già un impianto fotovoltaico domestico con un vecchio inverter, dovremmo mettere in preventivo anche la spesa di un inverter ibrido per la gestione della batteria di accumulo. Infine, va tenuto conto del costo della manodopera dovuta all'installazione e degli adempimenti burocratici.

Tenendo conto di questo, generalmente le batterie di accumulo al litio possono avere un costo che va dai 900 ai 1200 euro per kWh.

Per favorire il consumo di energia da fonte rinnovabile nel nostro Paese, la legge di Bilancio 2022 (Legge n. 234/2021) aveva previsto un'agevolazione per le spese sostenute nel 2022 per l’installazione di sistemi di accumulo dell’energia collegati ad impianti alimentati da fonti rinnovabili, come i pannelli fotovoltaici.

Possono beneficiare del credito d’imposta le persone fisiche che dal primo gennaio al 31 dicembre 2022 abbiano sostenuto spese documentate per l'installazione di sistemi di accumulo in impianti di produzione elettrica alimentati da fonti rinnovabili, anche se già esistenti e beneficiari degli incentivi per lo scambio sul posto (Dl n. 91/2014). L’istanza va presentata dal primo marzo al 30 marzo 2023.