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Accumulare elettricità solare e calore in casa

Se la Svizzera vuole puntare sempre di più sulle energie rinnovabili, le tecnologie di accumulo sono cruciali. La ricerca e l’industria stanno lavorando per rendere queste tecnologie più semplici ed efficienti.

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Dall’energia solare si attende un importante contributo al raggiungimento degli obiettivi prefissati. Purtroppo, però, non è sempre possibile produrre elettricità solare in base al bisogno effettivo, perché la vita viaggia a pieno ritmo anche nelle ore serali o d’inverno, quando le prestazioni degli impianti solari sono ridotte. Di conseguenza, è importante colmare questo squilibrio tra produzione e domanda, altrimenti in inverno si verificherebbero delle carenze energetiche, anche nelle case unifamiliari.

Tuttavia senza accumulatori idonei sarà quasi impossibile attuare la svolta energetica auspicata.
Prof. Dr. Ludger Fischer, esperto della Scuola universitaria professionale di Lucerna

Elettricità solare: massimizzare il consumo proprio

In combinazione con gli Impianti solari, gli accumulatori dovrebbero contribuire soprattutto ad aumentare il consumo proprio, ovvero a sfruttare il più possibile l’energia solare autoprodotta. Infatti, il Consumo proprio è tuttora un importante argomento a sostegno dell’economicità di un impianto fotovoltaico: quanto più si consuma elettricità autoprodotta, tanto più l’investimento è redditizio – soprattutto perché si deve acquistare meno elettricità dalla rete. Gli accumulatori a batteria aiutano a minimizzare questa percentuale. Secondo Swissolar, l’Associazione svizzera dei professionisti del solare, si può raggiungere una percentuale di consumo proprio fino al 90 % – soprattutto se gli accumulatori idonei sono integrati in un sistema di gestione intelligente dell’energia, al fine di garantire una comunicazione efficiente con l’impianto fotovoltaico, la pompa di calore e gli elettrodomestici. A volte, è possibile utilizzare anche le batterie dei veicoli elettrici come accumulatori intermedi, grazie alle opzioni di ricarica bidirezionale.

Le unità di accumulazione riducono quindi la dipendenza dalla rete elettrica pubblica. Oppure, se sono più grandi, aiutano addirittura a staccarsi completamente dalla rete e a proteggersi da eventuali guasti. Attualmente, un impianto FV su cinque viene installato con una batteria. E questo numero è destinato a crescere, grazie al calo dei prezzi delle tecnologie che alimenta la domanda. Chi decide di sostituire un riscaldamento a olio combustibile o a gas naturale dovrebbe pensare a un’unità di accumulazione adatta. È così che ci si prepara al futuro.

Conviene davvero utilizzare le batterie domestiche?

Quali siano i casi in cui conviene utilizzare le batterie domestiche è ancora oggetto di dibattito tra gli esperti. Le batterie aiutano a utilizzare meglio l’elettricità solare sul posto, aumentando sensibilmente il consumo proprio. «Tuttavia dal punto di vista ecologico non ha senso che vi sia una batteria in ogni immobile», dice Ludger Fischer. Anche dal punto di vista economico ci sono dei limiti all’impiego di batterie domestiche presso i privati. Spesso infatti i costi non sono ancora ammortizzabili: i prezzi sono troppo alti e le tariffe di rimunerazione troppo basse. Pertanto è consigliabile sfruttare subito e in modo più mirato la capacità eccedente di un impianto FV producendo ad esempio calore. In Svizzera per l’accumulo di elettricità solare vengono utilizzate quasi esclusivamente batterie agli ioni di litio. Maggiori informazioni sono disponibili qui: Batterie solari.

Ecco come la ricerca intende rendere le batterie più sostenibili

Attualmente l’industria lavora allo sviluppo di batterie multifunzionali, tra cui ad esempio le batterie bidirezionali per automobili, che possono anche rifornire una casa di elettricità. L’uso più ampio riduce infatti gli svantaggi ecologici ed economici. Lo stesso vale anche per l’impiego di vecchie batterie auto, che spesso offrono ancora una capacità sufficiente per l’utilizzo nella propria abitazione. I proprietari di immobili confinanti possono valutare la possibilità di acquistare insieme una batteria e condividere l’elettricità solare autoprodotta in un raggruppamento ai fini del consumo proprio (RCP).

Come rendere il tuo fabbisogno termico più ecologico

Il fabbisogno termico in Svizzera è elevato: il riscaldamento e l’Acqua caldarappresentano ancora un buon 40 % del consumo energetico totale a livello nazionale. Nelle abitazioni private, la percentuale è addirittura doppia. Sarebbe quindi opportuno accumulare energie rinnovabili nei giorni più proficui. Serbatoi tampone e boiler a pompa di calore

Serbatoi tampone per il sistema di riscaldamento, serbatoi dell’acqua calda sanitaria per l’uso domestico o serbatoi combinati assicurano che la pompa di calore non si metta in funzione di notte o nelle giornate con poco sole ogni volta che occorre scaldare brevemente un po’ di acqua sanitaria o l’ambiente. Gli accumulatori di calore hanno generalmente un prezzo conveniente e sono economicamente vantaggiosi. Prima dell’acquisto richiedi la consulenza di uno specialista e verifica come combinare correttamente i singoli componenti. Anche i boiler a pompa di calore sono ampiamente utilizzati come accumulatori; sono, per così dire, la controparte moderna del boiler elettrico. Molti modelli possono essere combinati con gli Impianti solari, riducendo così notevolmente i costi di gestione per la produzione di acqua calda.

Accumulatori di calore e pompe di calore stagionali

Chi desidera accumulare calore per un periodo prolungato dovrebbe optare per un accumulatore di calore stagionale, che utilizza principalmente l’acqua come mezzo di accumulazione. Si tratta, ad esempio, di accumulatori a bassa temperatura, accumulatori interrati, accumulatori di calore in superficie, accumulatori di falde acquifere e, in casi eccezionali, anche di accumulatori di ghiaccio. Questo perché l’acqua rilascia notevoli quantità di energia anche durante la transizione di fase dalla forma liquida a quella solida. Il calore generato dalla formazione del ghiaccio può essere successivamente impiegato per il riscaldamento.

Le Pompe di calore aiutano anche a conservare l’energia in eccesso: convertono l’elettricità autoprodotta in calore utile e, attraverso l’accumulo, l’energia termica può essere utilizzata anche quando l’impianto fotovoltaico non sta producendo.