autonomia energetica
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La bolletta elettrica e del riscaldamento sono spesso tra le più pesanti, sia in ambito residenziale che industriale. Spesso, anche a causa dell'atteggiamento negativo che le società di distribuzione hanno nei confronti della clientela, ci sentiamo chiedere di diventare "autonomi e indipendenti" dalla rete GAS.
E' davvero possibile? Per rispondere a questa domanda dobbiamo cercare di riordinare le idee.
Indipendenza dalla rete elettrica - Fotovoltaico
Gli impianti fotovoltaici hanno un inverter che produce corrente alternata a 230V monofase o 400V trifase. Gli inverter più comuni devono essere connessi alla rete elettrica per produrre energia, cioè in caso di mancanza rete sono del tutto inutili. Per questo si parla di generatori fotovoltaici "grid connected". Meno comuni ma più antichi, sono gli inverter stand alone, che alimentano in corrente alternata una piccola rete di distribuzione, chiamata isola, non connessa alla rete elettrica. Gli inverter stand alone hanno bisogno di un pacco batterie per accumulare energia dai moduli fotovoltaici e garantire una certa continutià di servizio all'isola. L'isola non può essere alimentata in tutte le condizioni: esiste sempre un insieme di condizione esterne sfavorevoli (molti giorni di cielo coperto, riduzione della capacità delle batterie, ombreggiamento dei moduli etc.) in cui l'inverter avvia un secondo generatore (in genere un gruppo elettrogeno) per tamponare la mancanza di energia a disposizione a fronte delle richieste delle utenze. Una richiesta del tutto normale da parte di un appartamento è di 6-8 kWh al giorno (fate voi il conto su 365 giorni): il pacco batterie deve contenere tale energia moltiplicata per il numero di giorni di autonomia richiesta in caso di scarica. Stiamo parlando di 6.000 Wh, cioè di 1.000 W per 6 ore ovvero 2.000 W per 3 ore ovvero 6.000 W per un'ora. Il numero di moduli fotovoltaici deve essere dimensionato in modo tale da riuscire a ricaricare il pacco batterie in un tempo ragionevole e contemporaneamente alimentare le utenze!
Gli impianti con accumulo che tanto vanno di moda dopo la fine degli incentivi statali sono tutti validi, ma bisogna sempre considerare che se la capacità del pacco batterie è modesta, tali impianti sono pensati per aumentare la quota di autoconsumo e quindi non per lavorare in modo stand alone. In pratica l'eccedenza di produzione rispetto alla richiesta delle utenze carica il pacco batterie, che rilascia la propria energia di sera o durante le ore notturne, riducendo il prelievo dalla rete.
Indipendenza dalla rete GAS - generatori termici
Anche se questo paragrafo è più adatto alla sezione del solare termico, abbiamo pensato di raggruppare le informazioni per agevolare la panoramica completa della situazione.
Per prima cosa bisogna tener presente che, per riscaldare un immobile, occorre molta energia. Facciamo l'esempio dell'unità immobiliare del paragrafo precedente, che abbia una superficie di circa 100 mq. Per avere una idea dell'energia annua necessaria prendiamo l'indice di prestazione energetica in riscaldamento (lo potete reperire dal vostro certificato energetico, qui è una media molto generica per zona climatica D) di 80 kWh/mq anno. Bene, moltiplichiamo i due numeri ed otteniamo un fabbisogno in riscaldamento di 8.000 kWh annui (già 3-4 volte maggiore del fabbisogno elettrico di cui sopra e molto variabile in base al tipo di immobile).
Vi chiederete perchè serve una caldaia a gas da 20 kW per produrre i circa 22 kWh al giorno necessari. La risposta è perchè non ha accumulo: una richiesta di acqua calda sanitaria fa lavorare il generatore in portata e a potenze elevate, mentre una richiesta per esigenze di riscaldamento lo fa lavorare in modulazione, quindi ad una frazione della potenza massima per periodi lunghi (ore).
Quindi due sono i problemi: garantire il fabbisogno giornaliero e il picco di richiesta.
Autonomia dalla rete GAS per noi significa indipendenza dalla fornitura di metano o GPL. Restano tre possibilità:
- generatore a combustibile legnoso
- generatore elettrico
- generatore solare termico
La convenienza economica dell'operazione si può calcolare utilizzando i nostri calcolatori. Ci limitiamo qui a considerare solo aspetti generali.
Nel primo caso saremo sempre dipendenti da un combustibile, sia esso cippato, legna, pellets e della relativa quotazione di mercato.
Nel secondo caso installeremo una pompa di calore aria/acqua, tenendo però ben presente due cose: il consumo elettrico aumenterà sensibilmente e la fornitura elettrica esistente dovrà probabilemente essere incrementata.
Nel terzo caso il solare termico richiederà un alto numero di pannelli solari ed un sistema di riscaldamento a bassa temperatura (tipo a pavimento o a parete) se lo si vuol far lavorare senza un generatore a combustione di supporto, nel qual caso la soluzione è più bilanciata e flessibile.