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Fotovoltaico e generazione distribuita: cosa offre il mercato

La nuova fase del solare sarà sempre più all’insegna dell’efficienza, specie nel residenziale. Le nuove sfide dell’autoconsumo e dell’accumulo elettrico

A cura di: Roberto Bonafini

Il mercato del fotovoltaico affronta le nuove sfide del dopo incentivi con la consapevolezza  di aver raggiunto la sua definitiva consacrazione, sia in termini di affidabilità tecnologica e sia come risorsa energetica alternativa ai combustibili tradizionali.

Dopo la corsa all’installazione su tutti i tetti e terreni nazionali, le aziende oggi fanno i conti sulla necessità di affiancare una sempre più ampia rete di servizi da “after market” tipici di un mercato maturo.  
La proposta delle imprese, specie nel settore residenziale, si posiziona dunque sui servizi di gestione complessiva degli impianti e sull’ottimizzazione energetica derivante da fonti rinnovabili, utilizzando strumenti quali i sistemi di accumulo di energia, determinanti per accrescere l’autoconsumo, vero protagonista del fotovoltaico prossimo.

La nuova sfida per il mercato– anch’essa di portata epocale così come lo è l’attuale transizione alle rinnovabili – sarà quella di sapersi attrezzare e prevedere l’evoluzione alla generazione distribuita, laddove aziende, condomini e supermercati potranno diventare contemporaneamente produttori e consumatori di energia in rete.

Lentamente scompariranno le super centrali elettriche che alimentavano le città, mentre lo stesso compito verrà demandato ai “singoli” edifici, sempre più passivi, che avranno la possibilità di “stoccare” energia, cercando di evitare sprechi di corrente attraverso un corretto utilizzo nell’arco della giornata.

Questo è il futuro delle rete che da statica (e a senso unico)  si trasforma in un sistema flessibile in grado di gestire informazioni in entrata e uscita da ogni punto di utilizzo.

La fase 2.0 del fotovoltaico “prosumer” (produttore e consumatore)  si intreccia con la necessità della gestione efficiente.  Disporremo, dunque, di energia pulita a costi più bassi rispetto agli attuali anche grazie a un utilizzo più intelligente che evita il più possibile sprechi e inefficienze. E le imprese si stanno attrezzando per offrire tutto questo.

 

I primi passi dell’autonomia: i sistemi efficienti di utenza

L’Autorità per l’energia ha recentemente pubblicato nei suoi controversi documenti di consultazione 183/13 e 209/13  una serie di indicazioni su “reti pubbliche, sistemi di distribuzione chiusi e sistemi semplici di produzione e consumo” e sulla “regolazione dei servizi di connessione, misura, trasmissione, distribuzione, dispacciamento e vendita nel caso di sistemi semplici di produzione e consumo”, con particolare attenzione ai Sistemi efficienti di utenza (SEU). Entrambi i documenti  dovrebbero portare l’AEEG a deliberare definitivamente sui tali sistemi, per i quali il trasporto di energia elettrica per la consegna ai clienti finali non risulta come attività di trasmissione e/o di distribuzione, ma come attività di autoapprovvigionamento1.

Si tratta di una svolta importante per quella seconda fase cui abbiamo accennato.  

Spesso sentiamo parlare di SEU, ma cosa sono esattamente? Secondo la definizione presente nel decreto legislativo n. 115/08, modificato dal decreto legislativo n. 56/10 si tratta di un sistema “in cui uno o più impianti di produzione di energia elettrica, con potenza complessivamente non superiore a 20 MWe e complessivamente installata sullo stesso sito, alimentati da fonti rinnovabili ovvero in assetto cogenerativo ad alto rendimento, anche nella titolarità di un soggetto diverso dal cliente finale, sono direttamente connessi, per il tramite di un collegamento privato senza obbligo di connessione di terzi, all’unità di consumo di un solo cliente finale (persona fisica o giuridica) ed è realizzato all’interno di un’area di proprietà o nella disponibilità del medesimo cliente”.

I sistemi efficienti basati su impianti FER, (industriali e domestici) ed eventuali sistemi di accumulo sono in grado di sfruttare più efficacemente le risorse locali attraverso algoritmi che consentono di effettuare un dispacciamento in tempo reale delle risorse di rete, mantenendo un adeguato margine di riserva; hanno un profilo di scambio prevedibile; consentono la riduzione degli sbilanciamenti e  minori perdite per il sistema2.

I Seu ma anche le reti private possono funzionare in parallelo alla rete e possono scollegarsi dalla stessa rimanendo in “isola” quando serve. Le opportunità che i consumatori ritrovano sono prevalentemente lo  sfruttamento di fonti energetiche rinnovabili disponibili sul territorio per la produzione locale di energia elettrica e l’aumento della affidabilità e della continuità della propria attività produttiva.

 

1 fonte Fire

2 Maurizio Delfanti,  Politecnico di Milano  Dipartimento di Energia

 

Il futuro e l’esenzione dagli oneri di sistemi

Il futuro della generazione distribuita è legato a doppio filo alla strategia energetica ed economica che si vorrà intraprendere adesso. L’Autorità per l’energia nei documenti di consultazione sopracitati ha dato un indirizzo ben preciso proponendo ai decisori politici  di far pagare gli oneri di sistema anche sull'energia autoconsumata ostacolandone, di fatto, lo sviluppo. All’origine di questa scelta ci sarebbe – secondo quanto sostenuto - soprattutto la tutela dell’utente. Il ragionamento dell’authority si concentra infatti sull’aggravio di costi in bolletta elettrica derivante dall’allargamento della fascia di esenzione.

Ad oggi circa 30 TWh su 310 complessivi sono totalmente esenti dalle addizionali tariffarie (corrispettivi di trasmissione e distribuzione, corrispettivi di dispacciamento e corrispettivi a copertura degli oneri generali di sistema) e altri 17 TWh non pagano la sola componente A3 (i clienti con consumi superiori a 12 GWH/mese).

Considerato che la base imponibile per tariffe di trasmissione, distribuzione e oneri di sistema è attualmente 264 TWh, se essa diminuisse (per effetto del venir meno dei produttori “decentrati”) da 264 TWh a 200 TWh il valore medio unitario della A3 aumenterebbe del 32%3. E la bolletta andrebbe su del 4-5%.

Gli oneri vanno dunque a gravare maggiormente sui rimanenti utenti connessi alla rete. Questo è il problema principale.

 

3 Maurizio Delfanti  Politecnico di Milano  Dipartimento di Energia

 

I sistemi di accumulo e la loro importanza

Fino a ieri i sistemi di accumulo di elettricità erano legati prevalentemente alle stazioni di pompaggio idroelettrico. Oggi gli strumenti sono divenuti più flessibili e ad alto tasso tecnologico (anche se occorre dire che le batterie e i sistemi elettrochimici non sono così innovativi al contrario dei loro software gestionali), ma per le rinnovabili la necessità di poter stoccare energia per ridurre i costi di rete e favorendo le opportunità normative, diventa un fattore strategico.

Grazie alla possibilità di immagazzinare l'energia solare che può essere consumata successivamente, si può anzitutto aumentare la quota di autoconsumo per diventare indipendenti dal gestore di rete. I sistemi di accumulo mettono inoltre l'abitazione al sicuro dai blackout e la rendono nel complesso più indipendente dal mondo esterno.

I vantaggi anche economici sono chiari: con l’accumulo c’è l’aumento della quota di autoconsumo - finanziariamente vantaggioso anche in ottica post Quinto Conto Energia - ma c’è anche autonomia energetica e soprattutto si dovrebbe giungere ad una riduzione della bolletta elettrica.

 

 

Soluzioni smart per  la casa SMA

La casa del futuro si avvicina alla generazione distribuita passando da un’efficiente gestione di carichi nell’obiettivo di incrementare l’autoconsumo. Numerose aziende hanno proposte innovazioni che puntano su analisi, informazione e, soprattutto, controlli dei consumi.

 

Tra questi SMA Smart Home che mette insieme uns serie di strumenti (dal centro di controllo al dispositivo di monitoraggio fino all’inverter e alla batteria) e ottimizza in maniera intelligente la produzione e la gestione dei carichi energetici.  Grazie alla combinazione di generatori fotovoltaici e dispositivi elettronici, la casa del futuro che propone è in grado di automatizzare l’avvio, ad esempio, di un ciclo di lavatrice, lavastoviglie o asciugatrice: un comodo supporto per una migliore gestione tanto dell’energia e del tempo. Al centro della proposta Sma c’è Sunny Home Manager: il dispositivo garantisce la programmazione e il coordinamento, in modalità del tutto autonoma, dell'energia che l'impianto fotovoltaico produce. Sunny Home Manager permette di aumentare la quota di autoconsumo (l’azienda quota intorno al 40%) consentendo una riduzione dei tempi di ritorno dell’investimento dell’impianto fotovoltaico.

Nell’ampio ventaglio di soluzioni Sma c’è anche  il sistema Sunny Backup che consente l'accumulo temporaneo dell'energia  fotovoltaica in eccesso. In una famiglia media, con un dimensionamento standard dei componenti del  sistema Sunny Backup è possibile incrementare la quota di autoconsumo fino al 55%.

È possibile poi combinare le modifiche del profilo di carico con l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica. In  questo modo il sistema Sunny Backup, in combinazione con Sunny Home Manager, è in grado di  aumentare la quota di autoconsumo fino al 65% circa.

 

Guarda il video tutorial sullo SMA Smart Home  

 

 

L’accumulo che verrà secondo Power-One

Il sistema di accumulo 2 kWh consentirà l'autonomia nel consumo e l'indipendenza energetica ai proprietari di abitazione. È questa la promessa di Power-One che ha annunciato il suo nuovo sistema di accumulo dell’energia fotovoltaica per applicazione residenziale. La soluzione sarà disponibile alla fine del 2013.

La soluzione che verrà proposta consiste in un inverter Power-One 4.6 kW monofase grid connected e in una batteria agli ioni di litio di capacità utilizzabile pari a 2 kWh. Permette quindi ai proprietari di abitazione di accumulare qualsiasi eccesso di energia prodotto durante i periodi di picco per momenti di maggiore fabbisogno energetico.

Il nuovo prodotto beneficerà delle innovazioni che i clienti della Power-One già conoscono nella produzione di inverter: tra questi il sistema di accumulo 2 MPPT (Maximum Power Point Tracking,), ampio range di funzionamento della tensione di ingresso ed alta efficienza. Power-One prevede inoltre di aggiungere la possibilità di gestire le utenze domestiche e di avere un’uscita AC ausiliaria che consentirà l’operatività del sistema in caso di interruzione dell'alimentazione. Il sistema di storage è stato progettato per un lungo ciclo di vita di una batteria della durata prevista di dieci anni.

 

So energy, Soliberty, l’autonomia energetica di Solon

 

Tra le soluzioni per l’accumulo troviamo Soliberty, la proposta Solon che funziona con batterie al piombo/gel e permette a chi dispone di un impianto fotovoltaico di arrivare a coprire il fabbisogno di energia elettrica fino all’80% annuo.  Grazie al sistema SOLiberty l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico, finora immessa in rete, viene immagazzinata nelle batterie per un uso successivo; questo permette di utilizzare la rete elettrica di fornitura solamente come backup.

La potenza massima continua disponibile è di 4,5 kW per l'utenza domestica, quella istantanea per sopperire agli spunti dei carichi è di 12 kVA. è consigliata per nuovi impianti  con con potenza fino a 3 kWp e per impianti di qualsiasi taglia in monofase.  Il nuovo dispositivo è disponibile in due versioni: DC per nuovi impianti e AC per impianti già esistenti.

 

Vai al video tutorial di Solon sul sistema di accumulo a batterie  

 

La rivoluzione Trinity

Anche Krannich Solar ha la  sua soluzione smart per immagazzinare l’energia solare.  Si chiama Krannich Trinity e offre una vasta scelta di pacchetti progettati per le molteplici esigenze dei gestori di impianti. Facendo uso di pacchetti pre-configurati, gli installatori possono scegliere in modo rapido e sicuro la giusta soluzione per ottimizzare i consumi dei loro clienti.
Il sistema di gestione integrato dell'energia controlla in modo intelligente tutti i componenti e verifica quando e dove l'elettricità deve essere immagazzinata per l’utilizzo. Il sistema dispone di tutte le funzioni per utilizzare energia elettrica nel modo più efficiente possibile, aumentandone l’autoconsumo fino al 70%.

 

 

 

L’efficienza flessibile Yingli

 

 

L’efficienza energetica e il risparmio domestico sono al centro dell’attenzione anche di Yingli Green energy Italia per le sue soluzioni  sugli impianti fotovoltaici di piccola taglia attraverso cui le famiglie possono ottimizzare il proprio autoconsumo.

Con il Yingli flexi-system,  distribuito sul mercato italiano attraverso la rete di installatori partner Yingli4you  è disponibile in sei differenti taglie, dalla X-small (2 kWp) alla XX-large (20 kWp) a seconda della grandezza dell’impianto e del numero di moduli fotovoltaici a marchio ‘Yingli Solar’ compresi all’interno dell’imballaggio.

Il sistema, completato dalla fornitura di inverter, risponde alle diverse esigenze di auto-consumo, consentendo l’installazione rapida di un impianto FV per famiglie, condomini, piccole e medie imprese con soluzioni personalizzate e tarate sui consumi reali di energia.

Una famiglia tipo in un’abitazione media in centro Italia può risparmiare, secondo i dati forniti dall’azienda, fino 1.822 kWh all’anno, e l’ambiente che ci circonda ne beneficerebbe grazie ad un risparmio di oltre 900 Kg di CO2 immessi nell’atmosfera.  

 

Controllo di gestione anti-sprechi Ingeteam

 

Ingeteam Italia ha presentato di recente Ingecon®Ems Manager, l’innovativo sistema di gestione che regola costantemente il consumo totale dell’impianto elettrico in base alla produzione da fonti rinnovabili e consente di aumentare il livello di autoconsumo dell’energia prodotta, evitando sprechi. Il sistema gestisce l’accensione e lo spegnimento dei  carichi controllabili e della produzione energetica in funzione dei dati di  generazione ottenuti dai convertitori di potenza e dal consumo totale  dell’impianto. Implementa strategia  di controllo dei flussi di potenza in funzione degli elementi che compongono il sistema, consentendo altresì di pianificare i modi e i tempi di consumo della potenza che viene prodotta. Un’apparecchiatura studiata per l’ottimizzazione energetica e economica di qualsiasi impianto elettrico. Gli eccessi di energia prodotta vengono accumulati dagli inverter storage della famiglia Ingecon®Ems Home e da essi rimessi in circolo nel sistema in base alle necessità. Una soluzione che garantisce l’ottimizzazione energetica ed economica della produzione in proprio accelerando fortemente i tempi di ritorno dell’investimento in energie pulite.

 

TEMA TECNICO:

Solare fotovoltaico

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