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SolarEdge, nuove soluzioni intelligenti per l’autoconsumo con il FV

La generazione distribuita con il solare e le funzionalità “behind-the-meter” possono tagliare i costi della bolletta e massimizzare l’autoconsumo. Tra le soluzioni, StorEdge™, programmata per scaricare la batteria in modo ottimale per soddisfare l’obiettivo impostato.

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Articolo di Lior Handelsman, VP Marketing and Product Strategy (fondatore di SolarEdge nel 2006)

In Italia il fotovoltaico sta raggiungendo la grid parity. Allora perché non ne vediamo una maggiore applicazione? Che cosa frena l’industria del fotovoltaico?

Visto che la produzione di energia di un sistema FV non corrisponde necessariamente al consumo di energia di un proprietario tipo, il settore si affida a strutture tariffarie per gestire l’energia prodotta, ma non quella consumata. Nella maggior parte dei mercati fotovoltaici, queste strutture tariffarie sono in genere accordi di ”Scambio sul Posto” (Net Energy Metering, NEM) o tariffe incentivanti (Feed-in-Tariff, FIT).

Con NEM e FIT, il proprietario di casa riceve dal gestore della rete un credito per la produzione di energia in eccesso, che contribuisce a ridurre le bollette dell’elettricità. Questo significa che, nonostante raggiungere la grid parity sia importante, la diffusione del fotovoltaico dipende ancora in larga misura da chi definisce le tariffe.

I responsabili delle politiche tariffarie hanno definito storicamente un valore per l’energia solare pari o superiore al valore dell’elettricità fornita dalla rete. Nell’intento di evolversi dai mercati NEM e FIT del passato, si stanno ora integrando nuovi concetti come il “Time Of Use” (TOU), i prezzi della domanda, le zero immissioni in rete e le tariffe variabili corrisposte dalle utility per la produzione FV.

Man mano che si evolvono, è possibile che il pagamento per l’elettricità immessa nella rete non sia uguale a tutte le ore del giorno e vari rispetto al costo dell’elettricità acquistata dalla rete. Queste differenze possono ridurre il valore dell’energia solare, se la stessa viene immessa immediatamente nella rete.

Ma con la tecnologia “behind-the-meter” (dietro il contatore), inverter intelligenti e sistemi di accumulo a basso costo, il settore può superare questo ostacolo e i proprietari degli impianti possono riacquistare il controllo dell’energia.

Aggiungendo la funzionalità “behind-the-meter” agli impianti FV, i proprietari dei sistemi possono aumentare l’autoconsumo e ottenere una maggiore indipendenza energetica. Vi sono diversi modi per raggiungere questo obiettivo.

L’installazione di una batteria su un sistema FV esistente è uno dei modi migliori per aumentare la quantità di autoconsumo.

In un sistema FV con accumulo l’inverter intelligente coordina la generazione FV, i consumi dei carichi domestici e la ricarica della batteria, massimizzando il ritorno economico. A seconda della struttura tariffaria, l’inverter deciderà se immettere energia nella rete o accumularla in una batteria per un uso successivo.

Ad esempio, la soluzione StorEdge™ di SolarEdge è programmata per scaricare la batteria in modo ottimale al fine di soddisfare l’obiettivo impostato, come ridurre i costi in bolletta, ottenere maggior guadagno tramite il “TOU” o massimizzare l’autoconsumo.

Le strutture tariffarie più recenti e più complesse ricompensano i proprietari dei sistemi in grado di accumulare energia FV in modo intelligente per applicazioni quotidiane in rete.

Sebbene l’alimentazione di backup non sia centrale nella funzionalità “behind-the-meter”, le batterie possono risultare di estrema utilità quando la rete non è in grado di fornire energia. Disastri naturali e instabilità della rete elettrica possono causare interruzioni dell’alimentazione con gravi conseguenze, come tubi dell’acqua congelati, notti buie, alimenti deteriorati, assenza di riscaldamento elettrico, assenza di mezzi per ricaricare i dispositivi di comunicazione mobile, eccetera.

In queste situazioni, l’alimentazione di backup può essere fornita di giorno o di notte da una combinazione di FV e batteria per permettere alle famiglie di soddisfare le esigenze di base in attesa del ripristino della rete. In questo tipo di situazione, l’impianto FV può sia fornire energia alla casa sia caricare la batteria; per cui la batteria può fornire energia a carichi privilegiati durante la notte.

Un altro componente chiave necessario in un sistema “behind-the-meter” è il contatore stesso. Il contatore misura immissione ed emissione di energia verso la rete e il consumo dei carichi domestici.

Sulla base di queste letture, l’inverter gestisce la produzione FV e la carica/scarica della batteria. Senza il contatore, l’inverter non sa se sta immettendo energia in rete o sta alimentando i carichi.

L’installazione di un contatore fornisce inoltre al proprietario di casa un’indicazione dei modelli di autoconsumo, poiché le informazioni possono essere visualizzate nella piattaforma di monitoraggio SolarEdge. È importante notare che per la funzionalità di backup non è necessario un contatore.

Anche senza un sistema di accumulo, i proprietari del sistema possono bilanciare l’impatto di un sistema tariffario e aumentare il proprio autoconsumo. Uno dei modi più semplici è la gestione dei carichi domestici, cambiando i modelli di consumo per abbinare la produzione FV di picco a utenze come scaldabagno, impianti di condizionamento o pompe per piscine.

I proprietari del sistema possono assumere il controllo del loro utilizzo di energia tramite soluzioni di controllo del carico che dirigono l’energia FV verso le apparecchiature quando la domanda domestica è bassa e le tariffe sono basse. Gli inverter intelligenti ora offrono un controllo della gestione dei carichi che può essere coordinato con la produzione FV di un nucleo domestico.

Per quanto i proprietari di sistema beneficino della funzionalità “behind-the-meter”, se il gestore della rete è disponibile a collaborare con il settore FV, vi sono altri valori che possono essere creati. Il primo vantaggio più evidente è la stabilizzazione della rete. La regolazione della tensione, il controllo della frequenza e l’alimentazione di potenza/backup sono tutti flussi di valori possibili.

Ad esempio, creando “centrali” FV distribuite accoppiate con accumulo, si può ridurre l’alimentazione dei carichi dalla rete negli orari di picco. Questo riduce l’esigenza di investimenti da parte del gestore della rete nella generazione, trasmissione e distribuzione.

Sebbene la tradizionale generazione di energia elettrica si basi su grandi fonti singole per la produzione e lo stoccaggio, il futuro può essere molto diverso. Ed è qui che la funzionalità “behind-the-meter” svolge un ruolo e la generazione distribuita diventa una realtà.

Le nuove tecnologie permettono un modello decentrato con mini centrali e offrono più valore collocando la produzione e l’accumulo di energia nella stessa posizione dell’utenza.

Insieme ai progressi nelle infrastrutture di comunicazione, controlli di inverter, potenza di calcolo e tecnologia di inverter intelligente, vi sono molte altre opportunità per la generazione e lo stoccaggio “behind-the-meter”. Queste tecnologie potrebbero essere l’anello mancante della tecnologia che sblocca il potenziale di grid parity dell’energia solare.

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