Con l’esplosione della crisi energetica e l’improvviso aumento delle tariffe elettriche in Europa, c’è un crescente interesse nel mercato solare per i piccoli sistemi di produzione di energia pulita a livello domestico. no di questi è senza dubbio il mini impianto fotovoltaico da balcone, una soluzione compatta che offre alcuni benefici rispetto agli impianti tradizionali installati sui tetti, a condizione di avere l’esposizione adeguata. Tra i vantaggi si include la facilità di installazione. I pannelli solari per balconi sono sistemi “plug-and-play” che possono essere montati temporaneamente sulle ringhiere o sulle pareti, semplicemente agganciandoli a delle strutture di supporto autoportanti.
Indice
L’energia solare plug-and-play: semplicità e autonomia
I pannelli fotovoltaici da balcone, comunemente chiamati plug-and-play, sono una soluzione eccellente per garantire l’indipendenza energetica e produrre energia sostenibile per il proprio appartamento. Un impianto fotovoltaico da balcone, costituito da uno o più pannelli in base allo spazio disponibile, può sfruttare in modo efficace le radiazioni solari grazie alle apposite celle di silicio.
Tuttavia, è importante sottolineare che questa soluzione è parziale e non può soddisfare interamente il fabbisogno energetico di un’intera famiglia. Nonostante ciò, contribuisce comunque alla produzione di energia, riducendo i costi della bolletta e avvicinandosi a una produzione energetica sempre più sostenibile e rinnovabile.
L’installazione di uno o più pannelli sul balcone di una casa o di un ufficio comporta sicuramente un risparmio sulla bolletta. Tuttavia, è fondamentale prendere in considerazione alcuni aspetti, come la scelta di una tariffa appropriata. Per ottenere un reale vantaggio economico in relazione al proprio consumo, non basta installare un piccolo impianto fotovoltaico, ma è necessario accostarlo a una tariffa adeguata. Un’opzione può essere rappresentata dalle offerte a prezzo bloccato, che garantiscono una protezione da possibili aumenti di prezzo, oppure dalle tariffe indicizzate per sfruttare una tendenza al ribasso dei prezzi di mercato.
Vantaggi dell’installazione di pannelli solari da balcone
Per decidere se installare uno o più pannelli solari sul balcone, è importante considerare i vantaggi e i pregi di questa soluzione:
- Riduzione dei consumi energetici: a seconda delle dimensioni dell’impianto, il risparmio economico può essere più o meno significativo. In generale, per ogni pannello solare installato, si può risparmiare fino a 90 euro all’anno.
- Facilità di installazione: le autorizzazioni e le procedure burocratiche necessarie per l’installazione di pannelli solari sul balcone sono semplici e ridotte. Inoltre, le dimensioni ridotte dei pannelli facilitano ulteriormente l’installazione, consentendo di svolgere in modo rapido e pratico le procedure necessarie.
- Trasportabilità: esistono pannelli solari di varie dimensioni. Nel caso di un impianto solare da balcone, è possibile optare per pannelli molto compatti che possono essere facilmente spostati.
In ogni caso, gli impianti solari plug-and-play rappresentano una buona soluzione per ridurre le spese energetiche senza dover affrontare procedure burocratiche lunghe e complesse.
Energia solare su misura per il balcone
I pannelli fotovoltaici plug-and-play sono dei piccoli impianti solari con una potenza inferiore ai 350 W. Per adattarsi alle dimensioni di balconi o piccoli terrazzi, ogni pannello ha una dimensione ridotta di 1,70 per 1 metro e un peso di circa 20 kg. In un balcone molto lungo è possibile installare al massimo tre micro-pannelli, arrivando a una produzione annua di circa 1200 kWh.
Nonostante le dimensioni ridotte e la facile installazione, i pannelli da balcone funzionano esattamente come gli altri impianti solari. Questo sistema sfrutta la radiazione solare per produrre energia domestica: le celle fotovoltaiche presenti sulla superficie, quando esposte al sole, catturano l’irraggiamento solare e scatenano una reazione fisica che converte il campo elettrico in corrente continua.
Vantaggi e sfide da affrontare
In presenza di alcuni evidenti benefici, alcune problematiche continuano ad esistere. Le ridotte dimensioni dei pannelli fotovoltaici, infatti, comportano una produzione limitata che allunga inevitabilmente i tempi necessari per recuperare il costo dell’investimento. Se immaginiamo la taglia più piccola, ovvero un singolo pannello da soli 300 watt, annualmente si potrebbe generare una quantità di energia che va da 400 a 450 kWh, appena superiore al consumo medio annuale di una lavatrice a bassa efficienza. Con dimensioni maggiori, tuttavia, è possibile arrivare fino a 900-1000 kWh.
Un’altra problematica da non sottovalutare è l’impossibilità, fino a ieri, di integrare dispositivi di accumulo a batterie nei mini impianti fotovoltaici da balcone attualmente in commercio.
Integrazione delle batterie nei pannelli solari da balcone
Un gruppo di ingegneri dell’Università di scienze applicate di Offenburg, in Germania, sta attualmente indagando sulla fattibilità di due diverse strategie di gestione dell’energia prodotta dai pannelli solari da balcone. L’obiettivo della ricerca era capire come far lavorare in modo efficiente i pannelli solari e una batteria al litio di medie dimensioni senza dover apportare alcuna modifica al sistema esistente.
Il team ha esaminato due strategie diverse: ottimizzazione dell’autoconsumo e copertura del carico di base. Per implementare queste strategie, è stata integrata nel sistema una batteria al litio di medie dimensioni simile a quelle utilizzate sulle biciclette elettriche. Tuttavia, questa integrazione ha presentato alcune sfide. Il tracciatore del punto di massima potenza (MPP) dell’inverter del modulo non è consapevole di essere collegato a una batteria, il che ha reso necessarie misure passive o attive per evitare il tracciamento MPP della batteria, come spiegato nella pubblicazione.
Accoppiamento dei pannelli solari con le batterie
Il team ha sviluppato due diverse configurazioni di collegamento tra moduli fotovoltaici, microinverter e batteria per il loro lavoro:
- Architettura diretta (ibridazione passiva): ha previsto una connessione parallela del pannello solare alla batteria.
- Architettura indiretta (ibridazione attiva): ha impiegato un controller tra la batteria e il sistema FV, con un lato posizionato nel collegamento in parallelo tra i moduli e l’inverter e l’altro collegato alla batteria.
Entrambe le architetture includono misure per evitare l’inseguimento del punto di massima potenza della batteria da parte dell’inverter.
I sistemi fotovoltaici sono stati testati per tre giorni in condizioni di irraggiamento solare reale. I sistemi hanno utilizzato moduli fotovoltaici da 300 Wp e una batteria da 555 Wh. Entrambe le architetture hanno dimostrato di poter mantenere un funzionamento stabile e di essere in grado di trasferire l’energia fotovoltaica dalla fase diurna a quella notturna. Inoltre, l’efficienza del sistema è stata osservata essere paragonabile a quella di un sistema di riferimento senza batteria.
In altre parole, i sistemi fotovoltaici hanno funzionato in modo affidabile in condizioni di luce solare reale e sono stati in grado di fornire energia elettrica sia durante il giorno che di notte. Inoltre, l’efficienza dei sistemi è stata simile a quella di un sistema di riferimento senza batteria, il che significa che i sistemi hanno convertito una quantità significativa di luce solare in energia elettrica.
