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OrizzontEnergia

Fotovoltaico e Sistemi di Accumulo: benefici in ambito residenziale

Nello studio commissionato da ANIE EnergiaEnergia
Fisicamente parlando, l'energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
, con l’obiettivo di identificare la convenienza derivante dall’installazione di sistemi di accumulo dedicati a impianti di generazione fotovoltaici residenziali e piccolo commerciali, sono state effettuate alcune simulazioni.

Nel dettaglio si è simulato l’applicazione di un sistema di accumulo integrato ad un impianto fotovoltaicoimpianto fotovoltaico
Impianto per la produzione di elettricità che sfrutta l'energia del sole grazie ai pannelli fotovoltaici, generalmente di silicio. All'interno del pannello si genera un circuito elettrico in corrente continua, dovuta all'effetto fotovoltaico, secondo cui quando i fotoni (che costituiscono la radiazione solare) raggiungono una cella FV vanno ad eccitare alcuni elettroni del materiale di cui è costituita la cella. Tali elettroni, trovandosi ad un livello energetico superiore, "sfuggono" dalla loro posizione originaria e creano una corrente.
in un contesto domestico e in un piccolo commerciale, valutandone il beneficio annuale per l’utilizzatore.

Sono stati elaborati diversi casi, distinguendo:

  • UtenteUtente
    Soggetto che consuma elettricità o gas.
    domestico e utente piccolo commerciale
  • Zona geografica (Nord, Centro, Sud), con differenti profili di generazione e consumo.
  • Tipologia di impianto FV: già esistente e incentivato, oppure nuovo e non incentivato.
  • Benefici attribuibili al FV e benefici generati dal sistema di accumulo.

Specifiche della simulazione

La simulazione effettuata definisce il funzionamento del sistema integrato su un orizzonte annuale, con granularità oraria; questo permette di ottenere utili indicazioni sul funzionamento richiesto alla batteria in termini di frequenza di utilizzo e profondità di scarica.

Come output dell’analisi, si ottiene una stima dei benefici annui ottenibili per l’utente, in termini di ricavo dalla vendita dell’energia e riduzione della bolletta, e una valutazione del nuovo profilo di interazione con la rete (energia prelevata, ore di indipendenza).

Nella realizzazione dei business case vengono considerati profili di utenza caratterizzati da consumi medi (fascia di consumo compreso tra 2.640 e 4.400 kWhkWh
Unità di misura dell'energia elettrica equivalente a 1.000 Wh (wattora), ovvero 1.000 W forniti o richiesti in un'ora.
annui).

Vengono considerati profili di consumo differenziati per gli utenti delle aree Nord, Centro e Sud, in quanto caratterizzati da diverse esigenze/preferenze e quindi diverse tipologie di profili di carico.

Il profilo di generazione è stato costruito considerando tre impianti campione collocati nelle seguenti

città: Nord (Milano), Centro (Foligno), Sud (Reggio Calabria). L’impianto FV è stato dimensionato sulla base del profilo del consumo medio in modo da generare l’energia consumata dall’utente nel corso dell’anno.

Ipotesi di funzionamento

La scelta di mantenere una posizione neutrale rispetto alla tecnologia per l’elaborazione del business case ha imposto i seguenti vincoli:

  • Il business case fa riferimento all’anno tipo di funzionamento (non all’intero ciclo di vita)
  • Non si considera l’investimento iniziale
  • Non si considerano costi di manutenzione

La batteria viene caricata durante il giorno, fino al 100%, e scaricata non appena vi è richiesta di energia, fino allo 0% (compatibilmente con la disponibilità di generazione e di domanda di energia da parte dell’utente). Il sistema di accumulo non interagisce direttamente con la rete (non si carica e non scarica energia in rete). Si assume un rendimentorendimento
In termini generali il rendimento è il rapporto tra "quanto ottenuto" in un processo e "quanto speso" per fare avvenire lo stesso processo. In termodinamica rappresenta la capacità di un sistema di convertire l'input di calore in lavoro utile. Il rendimento è un numero puro (cioè non ha unità di misura) ed è sempre compreso tra 0 e 1. A seconda dei termini che vengono messi a confronto è possibile ottenere diverse tipologie di rendimento utili a definire la bontà di un processo o di una macchina (per esempio rendimento elettrico, rendimento termico, ecc..) ma il ragionamento alla base è sempre lo stesso.
della batteria pari all’80% in scarica. L’impianto FV è stato dimensionato sulla base del profilo del consumo medio. La taglia del sistema di accumulo è stata scelta per ottimizzare l’autoconsumo.

Risultati

Il sistema di accumulo porta a un miglioramento del bilancio annuo per l’utente finale, rispetto al caso di solo FV, di circa 170 € nel caso di impianto non incentivato e di circa 150 € nel caso di FV incentivato, con limitata differenziazione tra le zone considerate (beneficio compreso tra 21 e 24 €/kWh installato). Il beneficio derivante dalla miglior insolazione delle zone Centro e Sud si manifesta nell’installazione di impianti di dimensioni più contenute per il soddisfacimento energetico dell’utenza. Il caso di impianto incentivato tramite IV conto energiaconto energia
Il Conto Energia è una forma di incentivazione statale a sostegno della produzione di energia elettrica da impianti fotovoltaici.
Entrato in vigore con il Decreto Ministeriale del 19 Febbraio 2007, consiste nell'attribuzione di una tariffa incentivante, proporzionale all'energia prodotta, in base alla tipologia di impianto (non integrato architettonicamente, parzialmente integrato, integrato). Le tariffe vengono corrisposte per un periodo di 20 anni a partire dalla data di entrata in esercizio dell'impianto e rimangono costanti per l'intero periodo.
presenterebbe un ritorno economico per l’utente coincidente al caso di FV non incentivato, dato che il RESS non modifica l’incentivo incassato.

Fonte: ANIE Energia

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Data: 29/04/2014

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