Tutti i clienti che investono nell’acquisto di un sistema di accumulo da abbinare ad un impianto fotovoltaico si aspettano che, in caso di mancanza di tensione (stacchi di servizio) da parte della Rete Elettrica Nazionale, il sistema di accumulo (la batteria) possa intervenire come Gruppo di continuità, in realtà non è così. O meglio: si potrebbe fare ma con diversi distinguo! Vediamo insieme quali

Aspetto Normativo

La normativa CEI 0-21 che regola la connessione degli Utenti alle reti elettriche di distribuzione definisce i sistemi di accumulo in questo modo: “Insieme di dispositivi, apparecchiature e logiche di gestione e controllo, funzionale ad assorbire e rilasciare energia elettrica, previsto per funzionare in maniera continuativa in parallelo con la rete di distribuzione o in grado di comportare un’alterazione dei profili di scambio con la rete stessa (immissione e/o prelievo), anche se determinata da disconnessioni/riconnessioni volontarie di parte o tutto l’impianto. Non rientrano tra i sistemi di accumulo i soli sistemi che svolgono esclusivamente la funzione di:

• assicurare la continuità dell’alimentazione;
• migliorare la qualità della tensione (buchi di tensione, flicker, armoniche, dissimmetria, variazioni rapide) quali gli UPS”

Dunque la normativa separa in modo netto un Sistema di Accumulo di energia da un sistema atto ad assicurare la continuità di alimentazione (Gruppo di continuità o UPS). Poiché sono funzioni diverse con caratteristiche e necessità tecniche differenti. In un altro capitolo della stessa norma CEI 0-21 vengono definite le prescrizioni che riguardano impianti di produzione utilizzati sia per servizio continuo, sia per servizio di riserva (emergenza) o di sicurezza e alimentano reti in isola. Per semplificare è importante sapere che occorre installare diversi “ammennicoli” in più rispetto a quando si realizza un impianto fotovoltaico tradizionale, tali apparecchiature (SPI esterno, Teleruttore con piccolo UPS dedicato, ecc.) comportano un extra costo indicativo fra i 600 € e gli 800 €.

La normativa di sicurezza poi, impone di segnalare con cartelli e specifiche marcature colorate tutte le utenze, i carichi e le linee poste sotto UPS, ovvero SEMPRE alimentate, anche in mancanza di tensione dalla rete elettrica nazionale. In ambito civile/privato non è obbligatoria tale pratica ma, da parte di operatori seri, dovrebbe essere vivamente consigliata; non bisogna dimenticare infatti che chiunque opera su apparati elettrici di casa (tecnico della lavatrice, antennista, tecnico per la manutenzione della caldaia, installatore apparato ADSL o fibra ottica ecc.) è convinto di poter lavorare in sicurezza (senza tensione all’intero impianto) disarmando (abbassando) il contatore di casa ma, se è attivo un gruppo di continuità anche “parziale”, tale condizione di sicurezza NON E’ GARANTITA!

Dunque prevedere un sistema di accumulo con funzione di Back Up, impone di effettuare opportuni interventi sull’impianto elettrico esistente dell’abitazione per garantire la sicurezza e sgravare da eventuali responsabilità il proprietario di casa.

Logica di funzionamento

La logica di funzionamento di un accumulo/UPS prevede che, non appena messo in funzione, il sistema prelevi tutta l’energia necessaria per completare il caricamento della batteria in modo che sia pronto ad intervenire nel caso di necessità (black out da parte della rete elettrica nazionale), la logica è quella di avere sempre la carica della batteria alla massima disponibilità per far fronte ad un black out.

Un sistema di accumulo per fotovoltaico ha una logica completamente differente: il sistema carica la batteria solo quando c’è energia in eccesso proveniente dall’impianto fotovoltaico e interviene avviando la scarica della batteria verso l’abitazione tutte le volte che il consumo è superiore alla produzione dell’impianto fotovoltaico. Dunque la carica e la scarica della batteria sono vincolate ad una variabile che sta al di sopra, ovvero la massimizzazione dell’auto-consumo dell’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico. Mi spiego meglio: la logica di funzionamento è impostata per evitare il più possibile che l’abitazione utilizzi energia prelevata della rete elettrica nazionale e le attività di carica e scarica, sono quasi sempre parziali e ripetute più volte in una stessa giornata. Questa logica di base NON tiene in considerazione il fatto che possa mancare energia da parte della rete elettrica nazionale e quindi non considera il fatto di avere una riserva di energia nel sistema di accumulo. Se si decide di implementare la funzione di Backup occorre “sezionare” la batteria e destinare una percentuale della capacità alla logica UPS, ovvero occorre impostare una percentuale di carica da avere sempre disponibile e pronta all’uso in caso di Black Out; la conseguenza facilmente intuibile è che la capacità della batteria utilizzabile per il fotovoltaico venga ridotta. Il motivo di tale condizione è molto semplice: il sistema non può sapere nè prevedere quando avverrà un distacco dalla rete e dunque occorre riservare sempre una quota di energia. Quota che si attesta solitamente ad almeno il 10% della capacità di accumulo. Dunque per far fronte ad un ipotetico Black Out occorre rinunciare ad una certa percentuale di auto-consumo (scarica verso l’abitazione).

Potenze in gioco: linee preferenziali

Il desiderio di avere un sistema di Backup si sposa quasi sempre con il desiderio di poter alimentare TUTTA L’ABITAZIONE in caso di mancanza di tensione dalla rete; purtroppo anche questo desiderio trascina con se problematiche non indifferenti:

• 1 I sistemi di accumulo più diffusi sul mercato hanno una capacità di erogazione istantanea massima di 5 kW in Monofase (tensione 230 V), questo significa che un’abitazione con fornitura 6 kW o un’abitazione con fornitura Trifase, per esempio, NON possono essere completamente alimentate in Backup.

• 2 Come descritto sopra occorre segnalare in modo chiaro ed evidente che ogni elemento dell’impianto elettrico dell’abitazione resta sempre alimentato anche in caso di disarmo del contatore di fornitura.

• 3 Mettere sotto Backup l’intera abitazione significa operativamente portare la linea elettrica principale (quella che arriva dal contatore) direttamente al sistema di accumulo, tale operazione implica che, in caso di malfunzionamento/guasto del sistema di accumulo, l’abitazione rimanga senza elettricità a patto di non aver previsto la realizzazione di uno switch/commutatore manuale che non sempre è possibile realizzare.

• 4 L’autonomia in caso di mancanza di tensione dalla rete è più limitata poiché i carichi da alimentare sono maggiori.

L’unica soluzione eventualmente percorribile è quella di realizzare una linea preferenziale che alimenta utenze che effettivamente necessitano di un servizio di continuità, si consiglia anche una potenza complessiva abbastanza contenuta (1-1,5 kW) in modo da garantire maggiore autonomia in caso di distacco. La linea preferenziale deve essere fisicamente realizzata e portata al sistema di accumulo, con extra-costi da prevedere per i lavori sull’impianto elettrico dell’abitazione. Rimane il fatto che rischiare di restare al buio da un momento all’altro per prevenire un ipotetico, e quanto mai aleatorio, Black Out è tecnicamente un “suicidio”. Chi propone di mettere tutta l’abitazione sulla linea Backup dovrebbe quanto meno far presente la condizione di “harakiri” alla quale si va incontro.

La riserva “anti-economica”

Il fatto che tutti i sistemi di accumulo per il fotovoltaico con funzione di Backup richiedono di riservare una percentuale di capacità da destinare a tale funzione è, come evidenziato sopra, un aspetto assolutamente importante che spesso viene “omesso” e/o non considerato. Ragionando in termini pratici significa che occorre rinunciare per 365 gg all’anno ad una certa capacità di stoccaggio e di riutilizzo dell’energia per destinare tale “riserva” nel caso in cui avvenga un Black Out della rete. Considerando che i sistemi di accumulo sono arrivati a costare ultimamente anche 1.000 € per ogni KWh di capacità, significa che se si possiede un sistema di accumulo con capacità da 10 kWh, è necessario destinare almeno 1 kWh alla funzione di Backup. Ovvero 1.000 € del costo del sistema. Occorre inoltre rinunciare a 2.000 kWh/anno di energia auto-consumata. Considerando infatti che per 200 gg/anno, il sistema avrebbe potuto caricare e scaricare un 1 kWh in più rispetto al limite imposto per la funzione Backup, tradotto in € significa pagare 500-600 €/anno in più sulla bolletta. Tendendo in considerazione i costi dell’energia precedenti all’attuale crisi e situazione mondiale. A peggiorare ulteriormente il rapporto costi/benefici della funzione di Backup occorre anche considerare gli extra costi da sostenere descritti sopra che ricordiamo: ammennicoli vari, realizzazione linea preferenziale, interventi per garantire la sicurezza. A conti fatti implementare la funzione di Backup ha un maggior costo d’investimento. Si parla di almeno 2.000-3.000 € (1.000 € di stoccaggio + 600-800 € per ammennicoli richiesti dalla normativa + 400-1.000 € per realizzazione linea preferenziale e sicurezza) a cui si aggiungono mancati risparmi in bolletta per almeno 500-600 €/anno.

Conclusioni

Spero di aver descritto in maniera comprensibile il fatto che, da un punto di vista tecnico, un sistema di accumulo per il fotovoltaico non è progettato per soddisfare la necessità di avere un gruppo di continuità. Capisco non sia facile da comprendere, molto spesso i clienti mi dicono: “Eeeeeh! Ma una batteria resta comunque una batteria…”! Verissimo! Allora rispondo facendo questa similitudine: “una moto da strada ha due ruote ed è una moto…però se la uso su un campo da moto-cross probabilmente mi accorgerò che non è stata progettata per quell’utilizzo!” L’esigenza di avere un sistema UPS (posto che via sia un’effettiva necessità) non può essere colmata in modo efficace da un sistema di accumulo per il fotovoltaico. Da un punto di vista economico poi, un serio professionista dovrebbe far presente in modo chiaro quanto sia un auto-goal usare la batteria del fotovoltaico per la funzione Backup. Molto più economico pensare ad un piccolo generatore da qualche centinaia di euro. Molto spesso, però, si specula sul desiderio di autonomia e indipendenza proponendo la funzione Backup come specchietto per le allodole. Serve essere ben informati prima di prendere qualunque decisione.

Ultima considerazione: sul sito dell’Autorità per L’Energia Elettrica c’è la possibilità di avere dati statistici sul numero e la durata di interruzioni di corrente dalla rete elettrica nazionale per utente. Per la rete Bassa Tensione in Lombardia la media degli episodi degli ultimi 10 anni (2011 -2021) è la seguente:

• 43,45 minuti/anno per utente di interruzioni lunghe senza preavviso
• 23,00 minuti/anno per utente di interruzioni lunghe con preavviso

Siamo a meno di 70 minuti/anno per utente sommando interruzioni lunghe con e senza preavviso: abbiamo davvero l’esigenza di un sistema di Backup?

un articolo a cura di Michele Bassi