Fotovoltaico con batteria, quanto conviene oggi?

Le simulazioni del Gse per un impianto FV domestico con storage.

Anche se ancora piuttosto care rispetto al calo dei prezzi che ci si attende, le batterie da abbinare al fotovoltaico stanno già suscitando l’interesse di molti consumatori, tanto che, stando ai dati Terna elaborati da Anie, a marzo 2019 nel nostro Paese si contavano 18.036 sistemi di accumulo domestici.

Ma, a livello economico, alla luce dei costi attuali, è una buona idea installare un impianto fotovoltaico dotato di storage? Una risposta indicativa viene dal nuovo portale Gse sull’autoconsumo.

Una famiglia che consumi 4.000 kWh l’anno, a fronte di una spesa iniziale di circa 10.000 euro per impianto FV e batteria, rientrerà dell’investimento in poco meno di 10 anni, risparmiando circa 1.000 euro all’anno sulle bollette, e guadagnando così, su 25 anni, quasi 6.000 euro.Dunque, sì la convenienza c’è, anche se va detto che la stessa famiglia (come abbiamo visto in un altro articolo) farebbe un affare migliore installando un sistema FV senza accumulo: spesa di circa 6mila euro, risparmio annuale di circa 820 all’anno, rientro dell’investimento in circa 7 anni e guadagno in 25 anni pari a circa 8.600 euro.

Essendo la spesa per solare+sistema d’accumulo piuttosto ingente, va poi detto che un’opzione da considerare può essere ricorrere a un finanziamento o a una ESCo, che faccia l’investimento per conto del cliente, garantendogli un risparmio in bolletta.

In entrambi i casi, stando alle simulazioni del portale Gse, la convenienza rimane, anche se diminuita, con il vantaggio di un esborso iniziale ridotto nel caso del finanziamento o addirittura nullo se ci si rivolge a una ESCo (nelle ipotesi del Gse il finanziamento è del 50% su 10 anni a al 5%, mentre il contratto con la ESCo sempre su 10 anni ma con fornitura di elettricità a 10 cent€/kWh).

Ma veniamo ai dettagli della simulazione nel caso di un investimento fatto di tasca propria.

Come nel caso del finanziamento o del ricorso a una ESCo, i calcoli del Gse assumono che si goda della detrazione fiscaldel 50%.

Non si tiene conto invece di eventuali incentivi locali o regionali, come quelli messi in campo da Lombardia, Veneto e altre regioni, che quasi sempre si possono cumulare allo sgravio fiscale.

Una premessa poi va fatta sui prezzi: i valori indicativi proposti dal Gestore  sono una media rilevata dai dati sui costi che il Gse raccoglie annualmente.

Secondo questi dati, installare un impianto fotovoltaico da 3,1 kW abbinato a una batteria da 4,6 kWh costa 10.058 euro IVA inclusa.

Ovviamente nella realtà si possono trovare offerte che si discostano sensibilmente da questi valori, visto che molto dipende dalla qualità dei prodotti/componenti, dalla complessità dell’installazione e da altri fattori.

Qui sotto trovate il dettaglio dei conti che escono dalla simulazione con i costi stimati dal Gestore, ma il portale consente di inserire la potenza e il costo preventivati da un installatore e avere così un’idea più precisa del piano di investimento.

Quanto alle caratteristiche dell’utente, noi abbiamo ipotizzato (vedi sotto) un cliente residente che viva a Roma (centro Italia), con potenza impegnata di 3 kW e consumi per 4.000 kWh l’anno e che sia poco a casa durante i giorni feriali lavorativi:

Questi i flussi di energia del sistema nella nostra ipotesi:

Qui sotto i flussi di cassa cumulativi: se si nota una la diminuzione delle entrate al dodicesimo anno è perché il Gse giustamente mette in conto tra le spese di manutenzione la sostituzione programmata dell’inverter e dello storage.

FONTE: Qualenergia

VEDI ANCHE: Celle solari tandem in perovskite, efficienza al 24,8%Novità: il fotovoltaico integrato in facciataAutoconsumo fotovoltaico: in arrivo il portale dedicato

 

Sulle miniere di carbone tedesche fino a 2,7GW di solare galleggiante

Il Fraunhofer ISE analizza il potenziale di crescita fotovoltaica sulle miniere di lignite a cielo aperto della Germania

In Germania l’abbandono del carbone ha ormai una data. E, sebbene il 2038 appaia un anno fin troppo lontano per l’addio definitivo, il Paese è già alla ricerca di nuove soluzioni che accompagnino la transizione energetica e occupazionale. Una di queste è il solare galleggiante, tecnologia che potrebbe letteralmente prendere il posto della fonte fossile. Il come lo spiega il Fraunhofer ISE. L’istituto tedesco ha effettuato, a nome della BayWa, una valutazione del “potenziale fotovoltaico” messo a disposizione dalle ex-miniere di lignite a cielo aperto o destinate alla chiusura.

La scelta non è casuale. Quando le operazioni di estrazione vengono interrotte e cessano le attività di drenaggio, nelle cave si formano i cosiddetti “pit lakes”, bacini idrici artificiali le cui acque possono contenere alte percentuali di metalli pesanti. Questi siti sono diventati, negli ultimi anni, meta del nuovo solare galleggiante: offrono superficie utile per l’installazione senza innescare conflitti per l’uso del suolo e aiutano a raffreddare i pannelli e dunque ad aumentare la loro efficienza.

La soluzione è stata largamente sperimentata nella regione dell’Asia-pacifico, Cina in primis, ma potrebbe dare una importante mano anche al phase out del carbone tedesco. Secondo il Fraunhofer ISE, infatti, il potenziale tecnico sulle miniere a cielo aperto di lignite in Germania è di circa 56 GWp. Da questa gigantesca cifra, tuttavia, i ricercatori hanno sottratto tutte quelle aree rilevanti per le attività turistiche, la conservazione della natura o protezione del paesaggio. Il risultato? Ci sarebbero ancora 2,74 GWp sfruttabili.

Le centrali solari galleggianti sono un concetto relativamente nuovo per l’uso del fotovoltaico – spiega il direttore di Fraunhofer ISE – ma per le quali esiste un grande potenziale di generazione elettrica a livello mondiale, anche perché consentono un’espansione neutra”.

Nel dettaglio, l’estrazione della lignite in Germania ha creato quasi 500 stagni a cielo aperto con una superficie totale di 47.251 ettari. La maggior parte di essi si trova nel Brandeburgo (29,8%), Sassonia-Anhalt (28,2%) e Sassonia (15,7%). Dall’analisi è emerso che il potenziale più elevato per il solare galleggiante si troverebbe nella Lusazia e nella zona della Germania centrale. Il team di scienziati ha anche fatto notare come lo studio non abbia preso in considerazione altri tipi di bacini artificiale e l’acqua naturale stagnante, siti che nel complesso potrebbero far ipotizzare ipotizzare un potenziale significativamente maggiore.

FONTE: Rinnovabili.it

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Eolico e fotovoltaico hanno fatto più elettricità del carbone in Europa nel 2019

Rinnovabili al 35% del mix elettrico complessivo lo scorso anno. Ma la strada per gli obiettivi 2030 è ancora molto lunga.

 

Nel 2019 per la prima volta in Europa l’eolico e il fotovoltaico insieme hanno prodotto più energia elettrica del carbone; quest’ultimo ha visto crollare la sua produzione del 24% rispetto all’anno precedente, tanto da spingere al ribasso le emissioni totali di CO2 del settore elettrico, che hanno segnato un -12% in confronto al 2018.

Intanto le rinnovabili nel loro complesso hanno sfiorato il 35% del mix energetico europeo, come riassume il grafico seguente, tratto dal documento “The European Power Sector in 2019” (allegato in basso).

 

Vediamo che carbone e lignite hanno generato il 14,6% di elettricità in Europa lo scorso anno, meno di quanto abbiano fatto l’eolico e il fotovoltaico combinati (17,6%).

Più in dettaglio, con il prossimo grafico si capisce chiaramente quali fonti energetiche hanno guadagnato oppure perso terreno nel 2019.

Carbone e lignite hanno generato 150 TWh in meno in confronto ai dodici mesi precedenti, mentre l’eolico ha prodotto 54 TWh in più (+14%) grazie soprattutto a Germania, Gran Bretagna, Francia, Svezia e Spagna. L’output del fotovoltaico è aumentato del 7% con 9,5 TWh aggiuntivi lo scorso anno. Tre Stati membri Ue hanno contribuito maggiormente a questa crescita: l’Olanda con +3 TWh, Spagna e Francia con +2 TWh in entrambi i paesi, mentre Italia e Germania hanno contribuito con +1 TWh di produzione a testa. L’Italia, inoltre, precisa il rapporto, con Germania e Grecia è il paese che ha avuto il livello più alto di generazione FV sul mix totale di generazione (8%). Abbiamo riportato qui i dati sul mix elettrico del nostro paese nel 2019 dove, con una domanda in leggerissima discesa sul 2018 (-0,6%), lo scorso anno le rinnovabili hanno coperto il 35,9% della richiesta di elettricità nazionale e il 40,4% della produzione elettrica interna, esattamente come nel 2018. Le rinnovabili, in totale, hanno fornito 43 TWh di generazione netta in più nel paragone con il 2018, considerando la discesa dell’idroelettrico che ha perso 21 TWh. Tuttavia, all’Europa resta parecchio cammino davanti per centrare gli obiettivi al 2030 fissati dalla Commissione Ue, come evidenzia il grafico sotto.

Difatti, per arrivare al 57% di rinnovabili nel mix elettrico tra dieci anni, eolico e fotovoltaico dovranno, rispettivamente, raddoppiare e quasi triplicare il loro “peso” nel mix di produzione, arrivando al 26-11% producendo, in media, +51 e +26 TWh ogni anno. In termini di potenza cumulativa installata, si parla di arrivare a 350 GW di eolico e 320 GW di fotovoltaico; oggi sono, rispettivamente, 200-134 GW. Con la nuova strategia del Green Deal, l’Ue punta a ridurre del 50-55% le emissioni di CO2 nel 2030, in confronto ai livelli del 1990, e questo richiederà, si legge nel documento (traduzione dall’inglese nostra, con neretti) “una rapida e profonda trasformazione dell’intera economia europea” con una completa uscita dal carbone e “un’ulteriore accelerazione nello sviluppo delle rinnovabili”.

FONTE: Qualenergia

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Celle solari tandem in perovskite, efficienza al 24,8%

Una ricerca internazionale sposta più in alto l’asticella prestazionale nel campo del fotovoltaico in perovskite

Nuovi progressi per il fotovoltaico di ultima generazione. Un team di ricercatori dell’Università di Nanchino, in Cina, e dell’Università di Toronto, in Canada, è riuscito a creare delle celle solari tandem in perovskite con un’efficienza di conversione record: un 24,8 per cento che supera qualsiasi altra soluzione esistente basata esclusivamente su questi ossidi di sintesi.

Le tandem cells sono dispositivi a giunzione multipla in cui l’utilizzo di strutture di celle sovrapposte, caratterizzate da semiconduttori con gap energetici differenti, permette di massimizzare l’assorbimento della radiazione solare. Negli ultimi anni la ricerca di settore ha testato la perovskite in combinazione con diversi altri materiali, dal silicio al CIGS. Il team sino-canadese ha voluto, invece, concentrarsi su un’architettura di sole perovskiti. “L’idea iniziale di questo lavoro era quella di realizzare celle solari tandem in perovskite che potessero essere più efficienti di quelle a giunzione singola”, ha spiega Hairen Tan, il principale ricercatore dello studio.

 L’elemento chiave della ricerca consiste nell’aver impiegato ossidi con gap di banda differenti: a banda larga (~ 1,8 eV) e a banda stretta (~ 1,2 eV). I primi sono in grado di funzionare a tensioni, frequenze e temperature molto più elevate rispetto ai materiali semiconduttori convenzionali mentre i secondo sono in grado di reagire agli infrarossi.

Per costruire questo nuovo tipo di cella solare, il gruppo ha dovuto trovare un modo per migliorare le prestazioni di ciascuna sottoclasse, integrando sinergicamente le diverse unità fra loro ed evitando che uno dei componenti base delle perovskiti a banda stretta (lo stagno) si ossidasse, intralciando così la diffusione dei portatori di carica. 

Per evitare ciò, Tan e i suoi colleghi hanno introdotto un nuovo approccio chimico bastato su una reazione di comproporzione, un’ossidoriduzione dove due specie, contenenti lo stesso elemento ma con diverso stato di ossidazione, formano un prodotto dove l’elemento in questione si trova in uno stato di ossidazione intermedio rispetto a quelli iniziali. 

Hanno scoperto così di poter migliorare le prestazioni delle loro celle solari tandem: certificazioni indipendenti hanno mostrato un’efficienza del 24,8 per cento per dispositivi con piccole aree (0,049 cm 2 ) e del 22,1 per cento per dispositivi con grandi aree (1,05 cm 2 ). Inoltre, le celle hanno mantenuto il 90 per cento delle loro prestazioni dopo aver funzionato per oltre 400 ore al loro punto di massima potenza in piena illuminazione solare.

 

FONTE: Rinnovabili.it

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Energie rinnovabili in Europa

Nel 2018, la quota di energia da fonti rinnovabili ha raggiunto il 18% del consumo finale lordo di energia nell’eurozona, rendendo raggiungibile l’obiettivo del 20% di energia pulita entro il 2030. Tuttavia, la crescita della combustione di biomasse ha determinato un aumento delle emissioni di particolato e COV.

Un nuovo briefing dell’European Environment Agency (EEA) esamina la diffusione delle energie rinnovabili in Europa a partire dal 2005 e il loro contributo rispetto agli obiettivi climatici ed energetici dell’UE.

La pubblicazione, dal titolo Renewable energy in Europe: key for climate objectives, but air pollution needs attention, analizza anche l’effetto della crescita delle energie rinnovabili rispetto alle emissioni di inquinanti atmosferici, come particolato e ossido di azoto, lanciando un monito molto preciso. Usando i dati pubblicati nel rapporto Energie rinnovabili in Europa – 2019. Crescita recente ed effetti a catena, redatto dall’European Topic Centre on Climate change Mitigation and Energy, il briefing mostra come la quota di energia rinnovabile nel mix energetico europeo sia aumentata costantemente, sia su scala europea, sia all’interno dei confini dei singoli Stati membri. Secondo le stime preliminari dell’EEA, la quota di energia da fonti rinnovabili ha raggiunto il 18% del consumo finale lordo di energia nell’UE nel 2018.  In generale, dunque, l’obiettivo dell’UE di una quota del 20% di energia rinnovabile entro il 2020 sembra essere assolutamente raggiungibile.

La costante crescita delle rinnovabili ha anche fatto in modo che diminuisse il bisogno di combustibili fossili per soddisfare la domanda energetica. Senza i progressi nel campo delle energie rinnovabili in Europa, secondo l’EEA le emissioni di gas serra sarebbero state superiori dell’11% nel 2018 e l’UE non sarebbe stata in grado di raggiungere i suoi obiettivi. La crescente quota di energie rinnovabili ha inoltre contribuito a ridurre le emissioni di alcuni inquinanti atmosferici, principalmente anidride solforosa e ossidi di azoto. Tuttavia, il briefing dell’EEA mostra che le emissioni di particolato e composti organici volatili (COV) sono aumentate negli ultimi anni, soprattutto a causa della combustione di biomasse solide per il riscaldamento domestico, la quale ha però svolto un ruolo fondamentale per la crescita dell’uso di energia rinnovabile. Infatti, circa la metà di tutte le energie rinnovabili in Europa è attualmente utilizzata per il riscaldamento. 

FONTE: Rinnovabili.it

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