Guida ai sistemi di accumulo elettrici

Un confronto tra tecnologie

Sommario

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Introduzione

La situazione di mercato

Tecnologie a confronto

L‘Offerta Nuove Energie

Abbinamento a fotovoltaico

FAQ

Normativa in vigore

I sistemi di storage elettrico sono dei disposi-

tivi che immagazzinano l’energia elettrica per

renderla disponibile nei momenti di maggiore

fabbisogno. Questo tipo di prodotto è partico-

larmente utile in presenza di un impianto foto-

voltaico. Infatti, per la maggior parte del tempo

l’impianto produce energia in eccesso rispetto

ai consumi energetici dell’abitazione.

Per sfruttare al massimo il potenziale del foto-

voltaico e accumulare l‘energia non utilizzata

che altrimenti sarebbe immessa in rete, possia-

mo utilizzare i dispositivi di storage.

Questo signifi ca che per alimentare i nostri

consumi impieghiamo energia autoprodotta

(e quindi gratuita) ed evitiamo di acquistarla

dalla rete, con un notevole risparmio

in bolletta.

Attualmente sul mercato sono disponibili diver-

se tipologie di accumulo. L‘inverter dell‘impian-

to può essere collegato a un pacco batterie

esterno, oppure le batterie che accumulano

energia possono essere contenute direttamen-

te all‘interno della macchina (soluzione ALL-

in-ONE). In base alla tipologia di batterie che

vengono utilizzate, o meglio in relazione alla

tecnologia delle stesse, distinguiamo principal-

mente batterie al piombo e batterie al litio.

Sempre di più il mercato sta ampliando l‘offerta

di prodotti come gli accumuli di energia, per

far fronte ai crescenti fabbisogni energetici,

al problema dell‘esaurimento dei combustibili

fossili e al crescente inquinamento ambien-

tale. I governi stanno adottando normative a

favore di queste soluzioni attraverso politiche di

incentivazione, valide non solo per impianti di

nuova costruzione, ma anche per installazioni

esistenti, sulle quali è possibile operare attra-

verso azioni di retrofi t.

Nuove Energie Viessmann Group, forte di una

gamma molto ampia offre, un pacchetto pro-

dotti completo con sistemi di storage in grado

di far fronte a tutte le esigenze.

La situazione del mercato

Secondo le stime di uno studio condotto dall‘IHS

Technology nel 2014, nei prossimi quattro anni il

mercato degli accumuli elettrici collegati agli im-

pianti fotovoltaici vedrà una decisa accelerazione,

moltiplicando per 10 gli attuali volumi: dai 90

del 2014 a 900 MW nel 2018.

Tali previsioni sembrano particolarmente atten-

dibili per Paesi con un‘insolazione elevata come

l‘Italia. Inoltre, la ricerca di soluzioni che privile-

giano l‘autoconsumo fa parte di un processo di

generale ammodernamento e adattamento delle

reti elettriche ai nuovi modelli di consumo

e al crescente fabbisogno energetico.

I sistemi di accumulo contribuiranno a rendere

le reti più affi dabili e stabili e ad assicurare

l‘utente in caso di situazioni di emergenza come

i black-out. In questo senso, i governi dei Paesi

occidentali stanno attuando politiche a favore

dei sistemi di storage attraverso incentivi e

facilitazioni.

L‘ostacolo principale, che fi no a qualche

tempo fa frenava l‘espansione del mercato, era

sicuramente rappresentato dai prezzi ancora

troppo elevati. Questi si sono considerevolmente

ridotti negli ultimi anni e la tendenza sarà

certamente quella di un ulteriore abbassamento

in futuro.

Nello stesso verso vanno le previsioni di sviluppo

delle tecnologie e del mercato prospettate da

Deutsche Bank, le quali indicano che, nel giro

di 5 anni, il costo fi nale dei sistemi di accumulo

elettrochimico si ridurrà di sette volte. Anche

il sopraccitato studio IHS prevede un calo

del 15% dei prezzi delle batterie al litio e un

abbassamento, anche se più contenuto, per

quelle al piombo.

Introduzione

Introduzione 5Nuove Energie

I sistemi di storage esistenti si diversificano in

base alla metodologia di accumulo. Possiamo

avere accumuli meccanici (es. pompaggio

acqua, sistemi ad aria compressa, volani),

elettrici (con uso di magneti superconduttori),

termici (es. pompe di calore), chimici

(a idrogeno o biocombustibili) oppure

elettrochimici.

Questi ultimi sono batterie, supercondensatori

o accumuli elettrostatici. Il principio

fondamentale sul quale si basano è un

processo elettrochimico di ossido-riduzione

che permette il passaggio, e quindi

l‘immagazzinaggio, di cariche elettriche.

Attualmente questa tecnologia è la più diffusa

per gli storage e tendenzialmente la più

efficace in combinazione con il fotovoltaico.

Tra le batterie elettrochimiche i due compo-

nenti più utilizzati sono: piombo acido/piombo

gel e ioni di litio.

Il litio presenta il vantaggio di avere un ciclo di

vita sicuramente più lungo del piombo, ma allo

stesso tempo i costi di acquisto del prodotto

sono più elevati.

La tecnologia al piombo risente maggiormente

di elementi quali la temperatura dell’ambiente,

la profondità e il tempo di scarica. Mentre le

batterie agli ioni di litio durano circa 10 anni

e hanno una capacità di scarica del 90%,

quelle al piombo durano 1-3 anni e hanno

una profondità di scarica massima

del 50%.

Tra le batterie elettrochimiche i due

componenti più utilizzati sono: piombo acido/

piombo gel e ioni di litio. Il litio presenta il

vantaggio di avere un ciclo di vita sicuramente

più lungo del piombo, ma allo stesso tempo i

costi di acquisto del prodotto sono più elevati.

Il piombo è in grado di fornire energia in

maniera più dilatata nel tempo ed è quindi

adatto per utilizzi energy intensive.

Il litio può essere utilizzato in tempi molto brevi

ed è pertanto ottimale per usi power intensive.

Tecnologie a confronto

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Capacità disponibile - Ore di scarica

0 1 3 5 10 20 72 100 120

Capacità disponibile - Temperature

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Capacità disponibile - Ore di scarica

Capacità disponibile - Temperature

Piombo

Litio

Il processo elettrochimico di

ossido-riduzione è attualmente la tecno-

logia più efficace in combinazione con

il fotovoltaico

6 Tecnologie a confrontoNuove Energie

Le batterie al piombo Gel hanno durata

maggiore rispetto alle batterie al piombo AGM.

La percentuale di scarica massima accettata

nel piombo è del 50%, il litio ha durate elevate

a scariche più profonde.

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Capacità disponibile - Ore di scarica

0 1 3 5 10 20 72 100 120

Cicli di vita - Percentuale di scarica a 20°C

Di seguito riportiamo uno schema che confronta le due tecnologie in relazione ad alcune caratteristiche:

Piombo GEL

Litio

Piombo AGM

Caratteristica Tecnologia al piombo Tecnologia ioni di litio

Costo kWhLa tecnologia al piombo risulta

attualmente più economica

I costi si stanno rapidamente riducendo grazie alla

diffusione della tecnologia in diverse applicazioni

Ciclo di vita 600-2.500 cicli al variare del tipo di tecnologia impiegata 4.000-6.000 cicli

Durata nel tempo 1-3 anni 10 anni

Profondità di scarica non oltre il 50% possibile fino al 90%

Spazio necessario Elevato per la bassa densità di energia Ridotto

Peso Elevato Basso

SicurezzaPer il rischio di sviluppo di gas idrogeno si rendono necessarie

opportune protezioni

È necessaria l'installazione in locali con temperatura non

elevata (inferiore a 40°C)

Costo manutenzione Le batterie al piombo vanno sostituite con una frequenza maggiore Il litio necessita di costi di manutenzione più contenuti

Tipologia dell'impianto Adatta per impianti di piccole dimensioni Adatta per impianti di dimensioni medio-grandi anche in

considerazione della maggiore efficienza

Impatto ambientale

Il piombo è un elemento con un grado piuttosto elevato di tossicità

e di impatto ambientale; i sistemi di riciclo delle batterie al piombo sono tuttavia

meglio organizzati rispetto al litio

Rispetto al piombo, gli ioni di litio hanno un impatto

ambientale più ridotto, anche se non trascurabile, mentre i pro-

cessi per il riciclo delle batterie sono ancora in una fase iniziale

Tecnologie a confronto 7Nuove Energie

I prodotti Nuove Energie

PowerRouter con batterie al piombo

FIAMM

L'inverter PowerRouter si combina con

l‘accumulo di energia RES con batterie al

piombo gel di FIAMM. Grazie alla possibi-

lità di gestire i fl ussi energetici in maniera

intelligente, l'inverter, in caso di surplus

energetico, ricarica le batterie per alimentare

l'autoconsumo dell'abitazione. PowerRouter

è disponibile nelle potenze 3 kW, 3,7 kW e

5 kW. L‘accumulatore RES FIAMM contiene

dalle 4 alle 8 batterie da 12 V per una capa-

cità che va da 6,2 a 12,5 kWh lordi.

PowerRouter con batterie al litio LG

Il kit è costituito da un inverter PowerRouter

SBi e da un pacco batterie agli ioni di litio LG

Chem da 48 V DC, per una capacità di 6,4

kWh. Se necessario, il pacchetto può essere

ampliato fi no a un massimo di due espansio-

ni da 3,2 kWh, per raggiungere una capacità

di accumulo totale di 12,8 kWh.

Il kit è disponibile in due classi di potenza:

con inverter da 3,7 o da 5 kW.

Smartenergy SMA

Il prodotto è la combinazione fra un inverter

fotovoltaico di nuova generazione e un siste-

ma di accumulo energetico con una capacità

utilizzabile della batteria di 2 kWh

e consente non solo una perfetta ottimiz-

zazione della quota di autoconsumo,

ma anche l'utilizzo dell'energia fotovoltaica

prodotta dal proprio impianto 24 ore su 24.

ESS Samsung SDI

Si tratta di una soluzione ALL-in-ONE

che può essere collegata direttamente

all'impianto fotovoltaico.

Il prodotto è composto da battery inverter

e batteria agli ioni di litio. Il dispositivo è in

grado di ricevere informazioni meteorolo-

giche da remoto e adattare il funzionamento

in funzione delle stesse.

L'elevata qualità del prodotto consente

di raggiungere fi no a 6.000 cicli di vita.

8 I prodotti Nuove EnergieNuove Energie

Abbinamento a fotovoltaico

Schema riassuntivo delle

caratteristiche dei principali

prodotti riguardanti i sistemi

di accumulo abbinabili con

il fotovoltaico.

Si tratta di soluzioni adatte

al settore residenziale.

Caratteristiche PowerRouter +

piombo FIAMM

PowerRouter +

litio LG CHEM

Smartenergy

SMA

ESS Samsung

SDI

Potenze disponibili 3-3,7-5 kW 3,7 -5 kW 3,6 - 5 kW 5 kW

Tecnologia batterie Piombo gel Ioni di litio Ioni di litio Ioni di litio

Capacità batterie 6,2/9,6/12,5 kWh 6,4 kWh 2 kWh 3,6 kWh

DOD % (profondità di scarica) 50% 90% 90% 90%

Potenza dalle batterie 0,5/0,75/1 kW 2 kW 1,5 kW 2 kW

Cicli vita batterie 2.500 5.000 4.000 6.000

Possibilità di ampliare pacco batterie Sì Sì No No

Temperatura esercizio batteria 15÷30 °C 0÷40 °C 0÷40 °C -10÷40 °C

Garanzia dei prodotti* 5 anni inverter

1/2/3 anni batterie

5 anni inverter batterie + 2 anni prodotto

fino a 10 anni performance

5 anni 5 anni garanzia prodotto+10 Garanzia performance

Plug&Play No No Sì Sì

Possibilità di attivare carichi esterni Sì Sì Sì* No

Funzione di backup Sì Sì No No

Garanzia da un unico fornitore No No Sì Sì

Installazione per interno Sì Sì Sì Sì

Sistema di monitoraggio Web

* Come da condizioni di garanzia specifiche per i rispettivi produttori

Abbinamento a fotovoltaico 9Nuove Energie

1. È conveniente installare sistema

di accumulo?

Oggi più che mai è conveniente e i motivi

sono diversi: Maggiore autonomia dalla rete e dalle

fluttuazioni dei prezzi dei combustibili Maggiore indipendenza dai principali

gestori elettrici e del gas Maggiore valore alla propria abitazione Importanti agevolazioni a livello

nazionale/regionale

2. Esistono agevolazioni specifiche per i

sistemi di accumulo?

I sistemi di accumulo fanno parte, nel loro in-

sieme, di sistemi fotovoltaici che, su indicazio-

ne della stessa Agenzia delle Entrate, possono

usufruire della detrazione IRPEF 50% per le

persone fisiche per tutto il 2015.

3. I sistemi di accumulo sono sicuri da in-

stallare all’interno di abitazioni residenziali?

I sistemi di accumulo, sia al piombo sia al litio,

sono testati secondo le più rigide normative

internazionali. I sistemi al piombo di tipo RES

hanno, al loro interno, un cabinet studiato per

evitare accumulo di gas e tutte le batterie sono

dotate di valvola di sfiato per evitare il ristagno

di gas. I sistemi al litio hanno un controller

interno che permette di gestire le temperature

e intervenire in ogni momento in caso di pro-

blematiche sulla batteria. Sono inoltre dotati di

dispositivi per evitare qualsiasi rischio derivante

da incendi o errate manipolazioni.

4. Posso installare un sistema di accumulo

in un impianto fotovoltaico esistente e già

incentivato?

Sì, è possibile. Il gestore della rete (GSE), sog-

getto che regola gli incentivi in Conto Energia,

ha emanato specifiche regole in materia nel

corso del mese di Aprile 2015 per regolamenta-

re questo tipo di intervento.

Un sistema ad accumulo è ancora più conve-

niente in caso di impianti già esistenti, dove

buona parte dell’investimento iniziale è stata

ammortizzata ed è quindi possibile massimiz-

zare la resa dell’impianto soprattutto nella

fascia serale. Spesso la soluzione migliore e

più economica è quella di sostituire l’inverter

esistente con uno più efficiente di nuova gene-

razione, dotato di batteria interna o esterna

e conforme alle ultime normative vigenti.

5. Perché dovrei scegliere un sistema

da Nuove Energie? Quali vantaggi offre?

Dal 2012 nuove Energie investe ingenti risorse

in questo settore. Solo sul territorio italiano

vanta oltre 1000 impianti con sistemi

di accumulo portati a termine dai nostri

Partner che vengono monitorati e analizzati

da remoto. I nostri prodotti, certificati e confor-

mi alle normative vigenti, sono stati sviluppati

in collaborazione con marchi primari in tutto

il mondo e sottoposti a rigidi test di verifica

nei nostri laboratori in Germania.

6. Quali garanzie sono offerte per questo

tipo di sistemi?

I sistemi di accumulo offerti da Nuove Energie

garantiscono lunga durata e affidabilità in gra-

do di integrarsi in pacchetti completi di moduli,

strutture, inverter. Nuove Energie diventa per

l‘installatore e il cliente finale un punto di riferi-

mento serio e affidabile per qualsiasi esigenza.

FAQ

10 FAQNuove Energie

Normative in vigore

Autorità per l‘Energia Elettrica e il Gas Delibera 574/2014/R/eel Delibera 642/2014/R/eel Delibera 360/2015/R/EEL

GSE Aprile 2015: Regole tecniche per l’attuazione

delle disposizioni sull’integrazione dei sistemi

di accumulo di energia elettrica nel sistema

elettrico nazionale Aprile 2015: Aggiornamento delle Regole

tecniche per l’attuazione delle disposizioni

sull’integrazione dei sistemi di accumulo

di energia elettrica

Comitato CEI Norma CEI 0-21 consolidata e aggiornata

dicembre 2013 Variante CEI 0-21; V1 dicembre 2014

Normative in vigore 11Nuove Energie

Nuove Energie srl

Sede OperativaVia del Progresso 42 · 35127 PadovaTel. + 39 049 89 99 899 Fax + 39 049 89 99 898

www.nuove-energie.it

Sede LegaleVia Brennero, 56 - 37026 Balconi di Pescantina (VR)Tel. + 39 045 676 8999 Fax + 39 045 670 0412

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