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Impianti fotoltaici con batterie di accumulo Tesla Powerwall

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Impianti fotoltaici con batterie di accumulo Tesla Powerwall 2016-11-03T10:08:17+00:00

Sistema con Accumulo Elettrico (SDA)

Indicato per nuove installazioni o impianti esistenti

Tesla ha presentato il sistema di accumulo integrato rete / batterie Smart Storage per impianti in bassa tensione secondo norme CEI 021.

Batteria Tesla per impianti fotovoltaici

 

Il sistema è adatto per impianti fotovoltaici di nuova realizzazione ma si integra perfettamente anche con gli impianti fotovoltaici esistenti e aiuta ad aumentare l’autoconsumo e a sfruttare al massimo i benefici del Conto Energia o dello scambio sul posto: rileva l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico e quella consumata dalle utenze domestiche.

Scegliere per il proprio sistema fotovoltaico un sistema di accumulo a batteria è importante per ottimizzare la produzione di energia elettrica e sopratutto per ridurre i consumi elettrici, sfruttando esclusivamente l’energia autoprodotta da fonti rinnovabili e sopratutto perché gratuita.

L’uso di sistemi di accumulo per uso privato, residenziale o industriale, assicura nel lungo periodo vantaggi economici e gestionali:

  • Consumare l’energia accumulata presenta un chiaro vantaggio economico; minore è l’elettricità prelevata dalla rete maggiore sarà il grado di autosufficienza energetica, con conseguente riduzione dei costi di approvvigionamento. Nel caso di incentivo è possibile alimentare le utenze e far girare contemporaneamente il contatore del Conto Energia.
  • L’integrazione di un impianto fotovoltaico con un sistema di accumulo permette di massimizzare l’autoconsumo, immagazzinando l’energia nel momento in cui la produzione supera i consumi e prelevandola nel caso contrario. Questo permette di aumentare esponenzialmente il guadagno tramite incentivo su autoconsumo. L’energia scambiata pagata con SSP ad un valore di 0,12 €/kwh non gratifica abbastanza se poi il cliente deve prelevare la stessa energia e pagarla il doppio, meglio accumularla per poi utilizzarla in maniera differita. Ricordiamo che lo SSP non è altro che un backup di energia realizzata sulla rete del Distributore (Enel).
  • In caso di interruzione della fornitura di energia elettrica, un sistema di accumulo opportunamente dimensionato garantisce la continuità di erogazione dell’energia. In caso di sospensione della fornitura energetica, un impianto fotovoltaico tradizionale viene scollegato dalla rete elettrica. Associando invece un sistema di accumulo all’impianto di produzione, quest’ultimo continua a funzionare anche durante il black-out, garantendo l’alimentazione di emergenza e prolungando la durata di backup.

Utilizzando al meglio l’energia prodotta si riducono gli oneri di vettoriamento che ricordo incidono nella misura del 23% del costo totale dell’energia. Nel caso tutta l’energia prodotta dal FV viene utilizzata in loco gli oneri di vettoriamento calano a zero per la quantità prodotta e auto consumata.

Fotovoltaico con acccumulo

Energia immagazzinata per una casa sostenibile

Tesla Powerwall è una batteria domestica che si carica utilizzando l’elettricità generata da pannelli fotovoltaici o quando le tariffe elettriche sono basse, per alimentare la casa durante la sera. Aumenta l’affidabilità della vostra casa contro interruzioni di corrente, fornendo una riserva di energia elettrica di backup. Riduce la potenza max di assorbimento dalla rete. Automatica, compatta e semplice da installare, Powerwall consente di massimizzare l’autoconsumo di energia solare.

risparmio-giornaliero

Architettura del sistema

Il tipico sistema Powerwall by Tesla comprende pannelli solari, un inverter SolarEdge per  trasformare la corrente continua in corrente alternata fruibile, uno strumento per misurare e gestire la carica della batteria. Il numero di componenti richiesti dipende da come si vuole usare la batteria.

Architettura del sistema

Capacità

Ciascun Powerwall è dotato di 6,4 kWh di capacità di accumulo di energia effettiva, sufficiente a dare energia a una casa normale nelle ore serali sfruttando l’elettricità generata dai pannelli solari durante il giorno. Nelle abitazioni con maggior fabbisogno energetico, è possibile installare più batterie insieme. Nel caso seguente, con doppia batteria da 6,4 kWh, otteniamo una capacità totale di 12,8 kW.

Doppia batteria Tesla PowerWall

Funzionamento

Ecco come funziona: quando la potenza dei moduli fotovoltaici è superiore alla potenza richiesta dalle utenze della casa, Tesla Powerwall inizia ad immagazzinare energia nelle batterie che altrimenti verrebbe ceduta alla rete elettrica Enel funzionando come un carica batterie in corrente continua.

Quando invece la potenza richiesta dalle utenze della casa è superiore a quella dei moduli fotovoltaici (per esempio se è nuvolo oppure nelle ore notturne), Tesla preleva l’energia accumulata nelle batterie e la fornisce al tuo inverter “grid” facendolo funzionare in modo che le utenze non debbano prelevare energia dalla rete Enel.

Tesla quindi funziona come se fosse un caricabatterie quando la potenza solare è in eccesso, e come se fosse una stringa di moduli fotovoltaici irraggiati dal sole quando la potenza solare non è sufficiente od è assente del tutto.

In questo modo l’inverter “grid” produce la potenza necessaria e sufficiente per una normale  utenza domestica, abbattendo le immissioni in rete durante il giorno e funzionando anche di notte.
Tesla quindi è un accumulatore intelligente di energia elettrica prodotta dal Sole che segue le seguenti regole logiche:

  • Nel sistema monodirezionale non carica mai le batterie con energia della rete Enel
  • La prima energia disponibile dai moduli fotovoltaici viene utilizzata per alimentare le utenze
  • L’energia in eccesso viene utilizzata per caricare le batterie
  • L’energia ulteriormente prodotta dall’impianto viene ceduta alla rete Enel
  • Utilizza l’energia delle batterie quando il sole non è sufficiente per alimentare le utenze o quando è notte o per coprire i picchi di assorbimento.

Il sistema Tesla può essere programmato anche con come un sistema bidirezionale e quindi anche per immagazzinare energia dalla rete durante la notte, quando l’energia costa relativamente meno.

Nella pratica

Per spiegare meglio come funziona vediamo i seguenti casi di un impianto residenziale da 3 kW:

Giorno pieno: la potenza dei moduli è superiore a quella richiesta dalle utenze
Supponiamo per esempio che alle 10 del mattino il nostro impianto fotovoltaico domestico eroghi una potenza di 1,9 kW e le utenze della nostra abitazione assorbano una potenza di 0,4 kW.
Nel caso che il nostro impianto “grid” non sia dotato di Tesla si genera un eccesso di potenza pari a 1,9 – 0,4 = 1,5 kw che viene ceduto alla rete elettrica Enel.
Nel caso in cui invece il nostro impianto sia dotato di Tesla , la potenza in eccesso viene utilizzata da Tesla per caricare il pacco batterie e quindi l’energia in eccesso viene immagazzinata per poi poter essere riutilizzata quando sarà necessaria per alimentare le utenze. In questo momento quindi l’inverter grid viene privato della potenza superflua dei moduli fotovoltaici come se in pieno giorno mancasse la luce del sole, da cui deriva il nome “Tesla”.
Quando le batterie saranno cariche al 100% il nostro impianto fotovoltaico tornerà ad immettere l’energia elettrica in eccesso nella rete Enel comportandosi come un normale impianto “grid connected”.

Giorno nuvoloso: la potenza dei moduli non è sufficiente a soddisfare le utenze
Supponiamo che una giornata sia nuvolosa oppure un giorno in cui ad un certo momento la potenza richiesta dalla nostra abitazione sia superiore a quella fornita dal sole.
Nel caso che il nostro impianto “grid” non sia dotato di Tesla si genera un fabbisogno energetico che viene soddisfatto solo prelevando energia elettrica dalla rete Enel e quindi un aggravio di spese in bolletta.
Nel caso in cui invece il nostro impianto sia dotato di Tesla la differenza tra la potenza solare e quella richiesta dalla nostra abitazione viene fornita da TESLA che aiuta i moduli fotovoltaici a fornire potenza al tuo inverter “grid”.
In questo modo l’inverter aumenterà la sua potenza fino al valore necessario per soddisfare la richiesta di energia della tua abitazione come se i moduli fotovoltaici fossero improvvisamente colpiti dal sole.

Notte: non c’è potenza solare
Quando il sole tramonta, l’impianto fotovoltaico tradizionale cessa di funzionare, pertanto la potenza di cui hanno bisogno le nostre utenze viene prelevata dalla rete Enel con un aggravio di spese in bolletta.
Nel caso in cui invece il nostro impianto sia dotato di Tesla le nostre utenze vengono  alimentate dall’energia accumulata nelle batterie durante le ore diurne tramite Tesla e il nostro inverter “grid” che continuerà quindi a funzionare anche di notte!

grafico-tesla

Impiego del sistema Tesla

Il sistema Tesla e quindi l’installazione del Powerwall si può applicare sia su impianti fotovoltaici nuovi che impianti fotovoltaici allacciati con o senza conto energia CE, quindi in retrofit.

Non è possibile installare le batterie Tesla su impianti allacciati con 1° CE (impianti antecedenti il 2007) in quanto all’epoca non era previsto l’installazione del contatore di energia prodotta.

Nel sistema Retrofit viene installato un nuovo inverter AC/DC certificato CEI 021, che preleva l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico e la immagazzina nel sistema SDA composto dal Powerwall Tesla.

Attualmente il sistema retrofit Tesla accetta solo inverter SolarEdge e SMA.

Caso reale

In questi giorni abbiamo installato e collaudato il 1° impianto fotovoltaico con accumulo Tesla, presso un nostro cliente in Greve in Chianti (Firenze), della potenza di 2,8 kW, composto da 10 moduli da 280 W monocristallino made in EU, da un inverter SolarEdge SE 3000 dotato di ottimizzatori di produzione di modulo, monitoraggio Wi-Fi in rete e  con accumulo Tesla di 6,4 KW, il tutto certificato CEI 021. Il cliente ha un contratto di energia elettrica con Enel della potenza di 4,5 kW e i suoi consumi annui sono attualmente di circa 4.000 kWh con un consumo per fascia F1= 1.267,  F2=1.123, F3= 1676.

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