Dimensionamento dei Sistemi di Accumulo: Un Approccio Mirato

Il dimensionamento di un sistema di accumulo è un tema complesso che spesso viene dato per scontato, affidandosi in maniera errata a regole empiriche come ad esempio “la batteria deve avere capacità almeno doppia rispetto alla potenza dell’impianto fotovoltaico” (falso). Un corretto dimensionamento di un sistema di accumulo richiede l’analisi di numerosi fattori ed è fondamentale per ottimizzare l’efficienza e la durata dell’impianto. Per calcolare la capacità e la potenza ottimali del sistema di accumulo bisogna considerare diversi aspetti chiave, tra cui il fabbisogno energetico dell’edificio o dell'azienda (profilo di carico) e la produzione energetica dell’impianto fotovoltaico (profilo di produzione). Maggiore è la granularità dei dati disponibili (mensili, giornalieri, orari, quartorari), tanto più precisi saranno l’analisi e il conseguente dimensionamento del sistema di accumulo. Inoltre, è di fondamentale importanza considerare anche la durata della batteria e, soprattutto, stabilire in anticipo la modalità operativa prevista. Di fatto, non esiste una soluzione unica: la capacità della batteria, la potenza dell’inverter e la strategia di gestione dell’energia devono essere scelte in base agli obiettivi specifici dell’utente. In generale, le principali modalità operative di un sistema di accumulo includono l’ottimizzazione dell'autoconsumo, il Peak-Shaving, il backup in caso di blackout, il supporto alla rete e il Time-Shifting.

Se l’obiettivo è massimizzare l’autoconsumo, la batteria deve essere dimensionata al fine di immagazzinare l’energia “in eccesso” (produzione > fabbisogno) prodotta dall’impianto fotovoltaico, per renderla disponibile quando il fabbisogno energetico è maggiore o quando la produzione solare è carente (produzione < fabbisogno). Con questa modalità operativa, l’analisi del profilo di consumo e della produzione fotovoltaica, con granularità oraria, è essenziale per trovare un equilibrio tra capacità della batteria e autosufficienza energetica. Non è sempre detto che la capacità della batteria debba essere maggiore della potenza dell’impianto fotovoltaico: se il fabbisogno energetico orario è molto elevato, l’energia prodotta dall’impianto ora per ora potrebbe essere quasi interamente consumata e, di conseguenza, potrebbe non essere disponibile energia “in eccesso” da accumulare. In un caso di questo tipo la capacità ottimale della batteria, al fine di aumentare l’autoconsumo, risulterebbe sicuramente inferiore alla potenza dell’impianto fotovoltaico.

In modalità di Peak-Shaving, invece, il sistema di accumulo viene progettato e dimensionato per ridurre i picchi di potenza prelevati dalla rete, evitando sovraccarichi e riducendo i costi legati alla cosiddetta “Quota Potenza” in bolletta, pagata sulla base del massimo prelievo di potenza mensile. In questo caso il sistema di accumulo deve essere dimensionato per fornire l’energia necessaria nei momenti di massimo assorbimento, il che può richiedere una potenza elevata anche per brevi periodi.

Per applicazioni di backup, la priorità è garantire la continuità dell’alimentazione elettrica in caso di interruzioni di rete. Perciò, è fondamentale che il sistema di accumulo abbia una capacità sufficiente a coprire il fabbisogno energetico per il tempo necessario al ripristino dell’alimentazione. Inoltre, l’inverter deve essere in grado di gestire carichi critici, garantendo la continuità operativa anche in assenza di rete.

Il Time-Shifting, invece, è una modalità operativa che sfrutta il sistema di accumulo per stoccare energia nelle ore a basso costo energetico, per poi utilizzarla o immetterla in rete nelle ore a più alto costo energetico, sfruttando la differenza di prezzo per massimizzare il beneficio economico complessivo. In questo caso il dimensionamento del sistema di accumulo si basa su valutazioni di tipo economico e Business Plan basati su ipotesi di mercato.

Infine, nei sistemi destinati al supporto della rete il dimensionamento cambia radicalmente, poiché il sistema di accumulo deve rispondere a esigenze di regolazione della frequenza, di regolazione della tensione o di stabilizzazione della rete. In questi casi, la velocità di risposta e la potenza disponibile sono fattori cruciali, spesso più rilevanti della capacità energetica complessiva.

Infine, un ultimo fattore chiave è la durata della batteria, che dipende dal numero di cicli di carica e scarica. Se la batteria viene caricata e scaricata frequentemente, la vita utile si ridurrà. Risulta quindi importante dimensionare il sistema di accumulo in modo da evitare eccessivi cicli di carica/scarica e massimizzare l’efficienza, puntando su cicli meno profondi (Stato di Carica tra il 20% e l’80%). In sintesi, dimensionare un sistema di accumulo è un tema complesso che richiede un’analisi attenta: gli esperti di Enerpoint sono a tua disposizione per supportati nel dimensionamento e nella scelta corretta e consapevole del tuo sistema di accumulo.