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Energia solare e ricarica bidirezionale
Produzione indipendente di energia elettrica e ricarica dell'auto elettrica
Con l'auto elettrica, si porta la stazione di rifornimento nell'edificio, e con il sistema solare, si integra anche la fonte di petrolio nel tetto, per così dire. Un'auto elettrica consuma circa 3.000 kWh di elettricità all'anno. Che è circa lo stesso della caldaia dell'acqua calda di un quadrilocale in Svizzera. Per generare questa energia con un sistema solare, sono sufficienti ben 15 metri quadrati di pannelli solari. Tuttavia, vale la pena di costruire il sistema solare il più grande possibile: La maggior parte dei tetti offre più spazio, l'efficienza economica del sistema aumenta con le dimensioni, e l'elettricità viene utilizzata anche per l'acqua calda, la pompa di calore, la cottura e altre cose. I limiti del sistema solare sono stabiliti dalla superficie del tetto e dal vostro budget.
Ecco quanto si può risparmiare annualmente con un pannello solare
- Caldaia per l'acqua calda: 500 Fr.* per l'elettricità che non preleverete più dalla rete
- Riscaldamento a pompa di calore: 1000 Fr.* per l'olio di cui non avrete più bisogno
- Auto elettrica: 1000 Fr.* per la benzina che non vi serve più
Ecco quanto costa un pannello solare
- 3 kWp, 10 moduli, ca. 17 m2, costi ca. 10'000 Fr.* le sovvenzioni già sottratte, 15 000 km, auto elettrica
- 6 kWp, 18 moduli, ca. 30 m2, costi ca. 13'000 Fr.*, le sovvenzioni già sottratte, 30 000 km, auto elettrica
- 10 kWp, 30 moduli, ca. 51 m2, costi ca. 20'000 Fr.*, le sovvenzioni già sottratte, 50 000 km, auto elettrica
Come installare un sistema fotovoltaico?
Non prendete alla leggera l'installazione del sistema fotovoltaico di una casa . Sotto la rubrica "Per i costruttori" su swissolar.ch troverete un elenco di professionisti del solare nella vostra zona. Ulteriori informazioni preziose sono fornite da sun2wheel.com. L'installatore deve informare il fornitore di elettricità o la società di servizi energetici dell'installazione solare.
Stai cercando una soluzione intelligente per la ricarica e lo stoccaggio? La soluzione di ricarica e stoccaggio sun2wheel.
Immagazzinare la corrente autoprodotta con l’auto elettrica
Con l’impiego di un accumulatore diventa possibile migliorare l’utilizzo della corrente autoprodotta con il proprio impianto fotovoltaico. Un’ulteriore ottimizzazione anche dal punto di vista economico, la offre la batteria dell’auto elettrica. Le batterie di un’auto elettrica accumulano di regola più corrente di quanta ne sia necessaria per la mobilità quotidiana. Grazie alla ricarica bidirezionale, l’energia accumulata disponibile può essere impiegata per l’uso domestico.
Nel processo di ricarica bidirezionale, la batteria presente nell’auto elettrica funge da accumulatore intermedio per la corrente solare autoprodotta. A differenza della comune ricarica unidirezionale (con cui il flusso di corrente va dall’edificio all’auto elettrica), qui l’energia elettrica può scorrere in entrambe le direzioni, quindi anche dall’auto elettrica verso l’edificio (Vehicle-to-home, V2H), rispettivamente nella rete di alimentazione elettrica (Vehicle-to-grid, V2G).
Di notte, l'auto fornisce elettricità all'abitazione fino a un livello minimo di carica.
Una centralina intelligente garantisce che i processi di ricarica e scarica corrispondano alle esigenze personali nel corso della giornata. Si assicura così che, nel migliore dei casi, il veicolo venga ricaricato esclusivamente con la corrente solare autoprodotta, disponendo però sempre di una sufficiente autonomia. Se si utilizza spesso il veicolo elettrico durante il giorno, si consiglia di installare anche una batteria stazionaria in casa, per accumulare la corrente solare prodotta.
Quanto maggiore è il consumo personale della corrente generata dall’impianto fotovoltaico, tanto più conviene investire in tutto il sistema dell’impianto solare, nelle utenze come le pompe di calore e nell’elettromobilità. A seconda delle dimensioni dell’accumulatore, diventa così possibile ridurre sostanzialmente la quantità di corrente, in proporzione più costosa, acquistata presso i fornitori di energia locali.
Modalità di funzionamento del bidirezionale
V2H (Vehicle-to-home)
Le auto elettriche con ricarica bidirezionale possono non solo accumulare energia elettrica per i viaggi, ma anche ricondurla alla rete elettrica domestica. Vehicle-to-home significa che per l’alimentazione di corrente della propria casa viene utilizzata l’energia accumulata dall’auto elettrica. Questa soluzione ha innanzitutto lo scopo di aumentare il grado di approvvigionamento con la corrente solare autoprodotta.
V2B (Vehicle-to-building)
Con Vehicle-to-building si intende l’alimentazione energetica di una casa plurifamiliare o di un’azienda commerciale/industriale tramite l’energia accumulata dall’auto elettrica, o da intere flotte di auto elettriche. Inoltre, si può spezzare il picco di carico interno all’edificio grazie al sistema Peak Shaving.
V2G (Vehicle-to-grid)
Vehicle-to-grid significa che l’energia elettrica viene ricondotta dalla batteria alla rete. Le auto elettriche capaci di ricarica bidirezionale possono, come parte di un sistema intelligente, non solo scaricare energia elettrica dalla rete, ma anche immetterla nella rete stessa. Questo processo viene gestito dall’operatore della rete di distribuzione o trasmissione energetica. I processi di carica e scarica di un grande numero di auto elettriche sono utili per stabilizzare le reti elettriche.
V2X (Vehicle-to-everything)
Tutte le suddette applicazioni sono riunite sotto la denominazione Vehicle-to-everything e possono anche essere combinate. Così, ad esempio, un’auto elettrica con ricarica bidirezionale parcheggiata nel garage sotterraneo di un immobile di maggiori dimensioni può essere utilizzata sia per ottimizzare il consumo personale domestico (V2H) e migliorare la gestione del carico di tutto un edificio (V2B) che anche per fornire prestazioni alla rete (V2G).
Quale auto elettrica possiede la ricarica bidirezionale?
Non tutte le auto elettriche possono essere ricaricate in modo bidirezionale. Attualmente, solo la Nissan Leaf e la e-nv200 Evalia, la Mitsubishi Eclipse Cross PHEV e la Honda e hanno questa funzionalità. Tuttavia, diversi case automobilistiche hanno annunciato lo sviluppo di modelli elettrici bidirezionali in futuro,
In che stadio si trova la tecnologia di ricarica bidirezionale?
A livello internazionale, alcuni produttori hanno già portato sul mercato stazioni di ricarica bidirezionali con connettori CHAdeMO. Per quanto noto al momento, la ricarica bidirezionale con connettore CCS viene offerta solo da un produttore svizzero. Sono state soprattutto le soluzioni di ricarica bidirezionale con connettori CHAdeMO a essere sottoposte a test pluriennali in anticipo. In Giappone, invece, sono ormai anni che la tecnologia di ricarica bidirezionale è obbligatoria su tutti i veicoli elettrici.
È permessa la ricarica bidirezionale in Svizzera?
In linea di massima la ricarica bidirezionale è paragonabile all’esercizio con batterie stazionarie. Se l’infrastruttura di ricarica rispetta la raccomandazione dell’AES per l’allacciamento alla rete di impianti di produzione di energia (NA-EEA), oltre le norme tecniche per la sicurezza elettrica e la compatibilità elettromagnetica, la sua registrazione può essere autorizzata dal gestore della rete di distribuzione. A partire dal 1° gennaio 2022 la normale registrazione delle stazioni di ricarica bidirezionali avverrà tramite la richiesta tecnica di allacciamento (RTA).
La ricarica bidirezionale compromette la durata della batteria della vettura?
La ricarica bidirezionale influisce sull’invecchiamento della batteria solo in minima misura. Ricerche scientifiche e una pratica decennale hanno dimostrato che le batterie al litio sono molto resistenti. Gli ultimissimi sviluppi tecnici hanno inoltre aumentato la durata della batteria. La capacità di scarica durante il processo bidirezionale è inferiore a quella del veicolo in movimento (fattore 10 e più). I modelli di veicoli immatricolati dai produttori includono inoltre anche prestazioni di garanzia completa per l’esercizio bidirezionale.
Che significato hanno le stazioni di ricarica bidirezionale per l’infrastruttura di rete elettrica presente nell’edificio in questione?
Accumulando la corrente solare autoprodotta e riconducendola nell’edificio in modo mirato, si aumenta la quota di consumo personale per l’immobile o l’areale con impianto fotovoltaico, riducendo così i costi per l’acquisto dell’energia elettrica. Il collegamento bidirezionale di veicoli permette inoltre di ridurre i picchi di potenza, scaricando le batterie in base al carico. Grazie al trasferimento della corrente accumulata, si riducono i costi per l’energia elettrica, permettendo all’utente di risparmiare sulla tariffa del servizio. In presenza di un gran numero di veicoli che «riconducono» la corrente, la potenza dell’infrastruttura di ricarica può essere aumentata addirittura oltre la capacità della potenza di allacciamento installata.
Qual è l'apporto del bidirezionale alla stabilità della fornitura elettrica?
Combinando la carica e scarica dei veicoli, si possono ridurre i sovraccarichi della rete, ad esempio quelli dovuti a una generazione discontinua di energia da parte degli impianti solari ed eolici. 100’000 vetture elettriche collegate alla rete con ognuna ± 10 kW rappresentano, ad esempio, una portata regolare decentrale di ±1 GW. Un valore che corrisponde alla potenza della più grande centrale idroelettrica svizzera Limmern. La metà dell’energia accumulabile nelle 100’000 batterie è sufficiente per fornire corrente a 200’000 case unifamiliari medie per tutti.
Reinhard Ketterer usa la ricarica bidirezionale da un anno: la sua esperienza
la sua casa con l'energia solare accumulata dalla sua
dalla sua Nissan Leaf.
L’ingegnere in pensione, appassionato collezionista di orologi da parete oltre che apicoltore per hobby è informatissimo e conosce la materia a menadito. Parla vivacemente con un forte accento della Germania meridionale e racconta come mai, alla sua veneranda età, invece di godersi la pensione, abbia deciso di lanciarsi in una tecnologia destinata ad occupare soprattutto le future generazioni. Ammette di non esserci arrivato per caso. Il sistema che ha finito per mettere in piedi è frutto di parecchi anni di intense riflessioni e studi. Da sempre sostenitore delle fonti rinnovabili, nel 2008 decide prima di installare una pompa di calore geotermica e successivamente dei pannelli fotovoltaici sul tetto per alimentare la sua casa di elettricità pulita autoprodotta. Quindi, monitora a lungo e con acribia i propri consumi, constatando che d’estate produce più energia di quanta gli serva, mentre d’inverno non basta. In definitiva, utilizza appena un quarto dell’elettricità che produce ed immette il surplus nella rete contro una modesta rimunerazione. Non soddisfatto di questo risultato, si mette alla ricerca di un’alternativa migliore.
Il flusso di energia può anche essere controllato in
modo intelligente tramite un'app.
Reinhard Ketterer pensa ad un accumulatore stazionario, di solito installato fisso in cantina o in garage. Tuttavia, non deve avere una capacità troppo grande, dato che l’impianto solare sul tetto produce solo da 10 a 30 kWh al giorno in inverno, ma neppure troppo bassa, in modo da poter immagazzinare almeno in parte le 80–150 kWh ottenute in una giornata soleggiata in estate. «Mi stavo orientando verso un modello da 42 kWh che avrebbe comportato un investimento di 48'000 franchi, ho rinunciato, anche perché non mi garantiva un rendimento ragionevole», afferma.
Nel 2019 scopre la ricarica bidirezionale grazie a un articolo su «Touring». Il concetto, che prevede l’utilizzo della batteria dei veicoli elettrici per lo scambio di energia, lo intriga: la vettura come accumulatore di corrente, una sorta di powerbank su ruote! «Ho capito subito che si trattava della soluzione perfetta al mio problema di immagazzinamento dell’energia inutilizzata». Ne è ancor più convinto dopo essersi fatto consigliare e spiegare nel dettaglio la ricarica bidirezionale e le possibilità offerte dagli specialisti del TCS.
Dopo un anno trascorso ad esaminare tutta una serie di progetti e preventivi l’uomo, originario della Foresta Nera, compie infine il grande passo. Investe in una Nissan Leaf e nella stazione di ricarica «two-way-10» della società EVTEC. Per la gestione intelligente del carico opta per il software di Sun2wheel, che gli permette di controllare autonomamente la stazione di ricarica e la batteria tramite app. Non è che abbia avuto l’imbarazzo della scelta: erano e sono a tutt’oggi pochi i veicoli che permettono la ricarica bidirezionale. E solo uno fra questi, la Nissan Leaf, risponde alle condizioni di Ketterer: «Solo la giapponese, con la sua batteria da 62 kWh, ha una capacità proporzionata alle mie necessità. La scelta è stata facile anche per quanto riguarda la stazione di ricarica: «EVTEC e Sun2wheel erano le uniche a proporre l’infrastruttura adatta e un'app intelligente».
Nel marzo 2021 la sua piccola centrale di accumulo privata diventa operativa. A conti fatti, gli è venuta a costare 77'000 franchi, di cui 22'000 per l’impianto fotovoltaico, sussidi e sgravi fiscali compresi. Per la stazione di ricarica ci sono voluti 18'000 franchi, per la nuova auto 39'000 franchi meno i 2'000 di sussidio che è riuscito a farsi accordare dal responsabile dell’energia del cantone. È ovvio che una tale spesa non è alla portata di tutte le tasche. Ma da vero pioniere, Reinhard Ketterer è pronto ad impegnare le proprie risorse economiche per spianare la strada ad una tecnologia avveniristica in cui crede fermamente.
la gestione dell'energia in base alle sue esigenze personali.
Adesso, dopo la sperimentazione durata quasi due anni, ne tira un bilancio positivo. Fruga in una cartella e ci mostra, sorridendo orgoglioso, dei calcoli che ha realizzato personalmente: «Rispetto a prima, grazie all’unità di stoccaggio mobile utilizzo il doppio della resa dell’impianto fotovoltaico e posso aumentare il mio grado di autosufficienza dal 25 al 54%». I pannelli solari forniscono intorno alle 22'000 kWh all’anno, di cui ora Ketterer sfrutta oltre la metà per l’autoconsumo, restituendo alla rete quella in eccesso. D’altronde non è possibile fare molto di più. Stando al padrone di casa, d’inverno la pompa di calore – che sarebbe di gran lunga l’impianto domestico più energivoro – assorbirebbe più corrente di quanta riesca a produrre da sé. «Un edificio con fotovoltaico e accumulatore mobile, ma senza pompa di calore, può peraltro arrivare ad essere autosufficiente per il 90 % e più», stima Reinhard Ketterer. Prevede di poter ammortizzare completamente l’investimento sull’arco di sei, sette anni. Tuttavia, a prescindere dai vantaggi economici, ribadisce che sarebbe stata soprattutto la coscienza ecologica ad improntare le sue decisioni. E sebbene faccia già molto per salvaguardare l’ambiente, non ha esitato un secondo a raccogliere gli appelli al risparmio di elettricità lanciati l’anno scorso dal governo alla popolazione svizzera. «È vero che rispetto ad altri potrei affrontare un’eventuale penuria di energia con una certa serenità. Ciononostante ho ridotto anche i nostri consumi, ad esempio utilizzando lampadine a LED o abbassando il riscaldamento nelle stanze di uno o due gradi».
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