July 2012

Incentivi per l’autoconsumo

Informazioni e notizie utili sull’autoconsumo di energia solare

In realtà i gestori di impianti fotovoltaici lo fanno già ogni giorno, soprattutto intorno a mezzogiorno: consumano corrente elettrica, mentre l’impianto ne fornisce allo stesso tempo. Il risultato: l’autoconsumo. La causa: la fisica. Entrambe le cose stavano già così: la novità consiste invece nel fatto che ora l’autoconsumo viene particolarmente auspicato e incentivato dal legislatore.

Mentre la remunerazione dell’energia solare per anni è stata completamente slegata dall’autoconsumo di corrente, l’armonizzazione di consumo e produzione prevista dall’emendamento alla Legge tedesca sulle energie rinnovabili (EEG), deciso dal parlamento federale all’inizio di maggio, riveste un ruolo sempre più importante. Con la combinazione tra minore remunerazione, imposte sulle entrate da versare e costi risparmiati sull’acquisto dell’energia elettrica, il gestore dovrebbe ricevere, per ogni kilowattora di autoconsumo di energia solare, fino a 9,5 centesimi in più rispetto alla tradizionale immissione in rete (a seconda dell’entità della propria quota di autoconsumo e con una tariffa lorda dell’energia elettrica pari a 23,8 centesimi).
L’autoconsumo diventa dunque il tema determinante quando si parla di fattibilità economica degli impianti fotovoltaici. Le domande salienti sono: qual è l’autoconsumo di una famiglia tipo di per sé, vale a dire senza attuare apposite misure? E quali soluzioni sono possibili per aumentare la quota di autoconsumo?

Autoconsumo “diretto” nelle abitazioni private

Per determinare l’autoconsumo occorre confrontare il consumo tipico e la produzione dell’impianto fotovoltaico. A questo proposito, il consumo dipende dal tipo e dal numero dei dispositivi elettrici, dal numero di persone e dalle abitudini degli utenti. La quantità di energia prodotta viene invece determinata dalla potenza dell’impianto fotovoltaico, dalla sua posizione e dalle condizioni meteorologiche .
La figura 1 mostra la produzione e il consumo di un impianto da 5 kWp e di una famiglia con quattro persone in una tipica giornata estiva. La curva della potenza di produzione (in grigio) mostra il caratteristico (almeno nei giorni senza nubi) profilo a campana. Nella curva del carico (in blu) si evidenziano a mezzogiorno le tipiche punte di carico, mentre nelle ore mattutine e serali si delineano altri momenti di consumo importanti. L’autoconsumo corrisponde esattamente alla parte di energia consumata (blu) che si trova “all’interno” dell’energia FV prodotta (grigio chiaro). Nella figura è evidenziato in blu scuro.
SMA ha condotto analisi esaustive per determinare le quote di autoconsumo tipiche. Il risultato? La quota di autoconsumo di una famiglia di quattro persone corrisponde a circa il 20-40% nella media annuale (fig. 2).

Fig. 1: Produzione, consumo e autoconsumo in una giornata estiva senza nuvole (famiglia di quattro persone e impianto fotovoltaico con potenza di picco di 5 kWp).
Fig. 2: La quota di autoconsumo “diretto” dipende dalla potenza dell’impianto e dal numero di persone nell’abitazione.

Retroscena: perché viene incentivato l’autoconsumo?

Il motivo dell’incentivo all’autoconsumo è che occorre decongestionare le reti elettriche regionali a media e bassa tensione. Perlomeno finché non sarà ulteriormente progredito il passaggio a una rete pubblica moderna, ovvero una rete che possa distribuire le variabili quantità di energia con pochissime perdite e in ogni direzione.
L’autoconsumo è attualmente funzionale al decongestionamento da due punti di vista: l’energia che viene consumata immediatamente sul luogo di produzione non deve più essere trasportata tramite la rete pubblica; inoltre, non occorre più prelevare dalla rete l’energia necessaria per i consumi. Tutto ciò appare una soluzione intelligente anche perché nell’autoconsumo il fotovoltaico può offrire uno dei suoi particolari vantaggi: l’ottima e tempestiva correlazione tra produzione e fabbisogno di energia. Le ore intorno a mezzogiorno, infatti, quando gli impianti fotovoltaici forniscono la maggior parte dell’energia, sono in genere proprio il momento in cui se ne ha più bisogno .
A prescindere dalla sua capacità di decongestionare la rete, l’autoconsumo sarà ad ogni modo uno dei temi del futuro, soprattutto in considerazione della grid parity già raggiunta in Germania tra pochi anni. Non appena l’energia solare raggiungerà un prezzo al dettaglio uguale o addirittura inferiore alla corrente elettrica tradizionale, a ogni proprietario di un impianto fotovoltaico converrà infatti consumare direttamente una quota quanto maggiore possibile dell’energia prodotta in loco.

Limiti dell’autoconsumo “diretto”

A questo riguardo, si pone ovviamente la questione del 60-80% di energia per cui purtroppo produzione e consumo non coincidono. Tale quota dipende da una parte dalle condizioni stagionali e dall’altra dalla disponibilità giornaliera di energia solare. In inverno, infatti, il fabbisogno di energia elettrica in genere aumenta e la potenza produttiva diminuisce, mentre in estate le proporzioni si invertono. E ogni giorno vi è un fabbisogno energetico che non può essere assolutamente coperto dall’energia solare: la sera per cucinare la cena e guardare la TV o per tostare il pane per colazione alle 7 di mattina.

Aumentare l’autoconsumo

Tuttavia, è possibile aumentare la quota di autoconsumo che si configura automaticamente nelle abitazioni private. La via più semplice consiste nel modificare il comportamento di consumo: chi si applica e attiva consapevolmente i maggiori utilizzatori elettrici in orari di elevato irraggiamento, ha in tal modo la possibilità di aumentare la quota di autoconsumo fino a 10 punti percentuali.
Naturalmente, deve essere attivato in contemporanea solo il numero di utilizzatori per il cui funzionamento è sufficiente la potenza attuale dell’impianto fotovoltaico; altrimenti, si “spreca” potenziale di autoconsumo. Pertanto, i maggiori utilizzatori dovrebbero possibilmente essere messi in servizio in sequenza. Un esempio concreto: non accendere la lavatrice contemporaneamente alla lavastoviglie e al forno, ma mettere in funzione gli elettrodomestici uno dopo l’altro oppure in momenti diversi. A questo scopo sono necessarie vantaggiose soluzioni di monitoraggio che consentono di visualizzare la potenza attuale, come, ad esempio, il display radio Sunny Beam offerto da SMA.

Supporto tramite soluzione tecniche

Combinando il monitoraggio della potenza dell’impianto FV con un contattore elettrico, è possibile implementare anche soluzioni automatiche volte ad aumentare l’autoconsumo. In questo caso valgono le seguenti regole di base: attivare gli utilizzatori solo quando è presente abbastanza potenza produttiva che non sia già utilizzata in altro modo; in caso contrario, accenderli successivamente o in sequenza. A tale scopo, il sistema deve conoscere non solo la potenza produttiva, ma anche il consumo energetico attuale. Altrimenti vi è il rischio che vengano trascurate gli utilizzatori già in funzione che stanno consumando in tutto o in parte la potenza disponibile dell’impianto FV. Nel caso peggiore verrebbe a crearsi un carico di punta superiore all’offerta energetica dell’impianto fotovoltaico (l’utilizzatore in funzione dovrebbe allora almeno in parte attingere energia dalla rete).
Una logica soluzione tecnica contempla quindi non solo la potenza fotovoltaica, ma monitora anche il contatore dell’immissione in rete, che misura precisamente la quota di energia prodotta non consumata nell’abitazione. Se ha luogo un’immissione in rete, la potenza fotovoltaica supera evidentemente il consumo e possono quindi essere accesi altri utilizzatori. SMA presenterà una soluzione basata su questo principio funzionale alla prossima fiera Intersolar.

A medio termine si rivela però interessante anche l’accumulo temporaneo di energia fotovoltaica con sistemi a batteria. Chi è nella posizione di scegliere il momento in cui consumare l’energia fotovoltaica, può infatti aumentare ancora più considerevolmente la quota di autoconsumo. Grazie ai Sunny Backup Set di SMA è già disponibile una soluzione di accumulo tecnicamente ben collaudata. Integrati da una corrispondente funzione software nonché da un’interfaccia per i dati del contatore, questi sistemi possono aumentare notevolmente l’autoconsumo – in modo del tutto indipendente dalla funzione di base di approvvigionamento elettrico in caso di emergenza (fig.3). Un ulteriore vantaggio: quasi ogni impianto fotovoltaico può essere integrato, anche successivamente, con un Sunny Backup Set, purché sia provvisto di inverter fotovoltaici SMA.

Fig.3: Tecnologia d’avanguardia per un autoconsumo massimo – il sistema Sunny Backup di SMA.

Conclusione: l’autoconsumo è sempre più importante

È un dato di fatto che l’autoconsumo sia diventato un criterio fondamentale per la progettazione e il dimensionamento degli impianti fotovoltaici, oltre ad avere un’influenza essenziale sulla loro rendita. Chi condivide tale orientamento e sfrutta le possibilità della Legge tedesca sulle energie rinnovabili (EEG), può attenuare sensibilmente il taglio pianificato dell’incentivo all’energia solare e apporta al contempo un contributo al decongestionamento dell’infrastruttura di rete.
La regolamentazione dell’autoconsumo è utile pressoché per tutti: a seconda della potenza dell’impianto e del numero dei membri della famiglia, la quota di autoconsumo “diretto” è già pari al 20-40%. Modificando i comportamenti di consumo o l’utilizzo di contattori già presenti, questo valore può essere aumentato fino a 10 punti percentuali. Un ulteriore contributo può derivare dall’accensione automatica di utilizzatori tramite un sistema intelligente di gestione dell’energia, purché quest’ultimo contempli, oltre alla potenza produttiva, anche il consumo attuale.

Retroscena: le condizioni generali (messa in servizio tra il 1/1/2009 e il 31/3/2012)

Fig. 4: Configurazione del contatore per la misurazione dell’autoconsumo

Ai sensi del par. 33 della Legge tedesca sulle energie rinnovabili (EEG), l’impianto deve essere stato allacciato alla rete dopo il 1/1/2009. Per gli allacciamenti effettuati entro luglio 2010, esisteva ancora un limite massimo di potenza pari a 30 kWp, mentre dall’1.7.2010 è diventato 500 kWp. La regolamentazione dell’autoconsumo si applica a ogni kilowattora di energia solare che viene consumato contemporaneamente alla produzione e nelle immediate vicinanze dell’impianto. Per la misurazione dell’autoconsumo occorrono tre contatori: un contatore fotovoltaico per l’energia solare prodotta, un altro per l’immissione in rete e un terzo per il prelievo; gli ultimi due possono ad ogni modo essere riuniti in un contatore bidirezionale (fig. 4).
L’autoconsumo retribuito a parte corrisponde alla differenza tra i valori del contatore FV e di quello di immissione. Il contatore di immissione misura quindi soltanto l’energia “eccedente” non consumata direttamente, che viene immessa in rete e retribuita come al solito. In una integrazione alle Condizioni tecniche di collegamento (TAB) dell’ottobre 2009, è stato stabilito che i contatori non devono essere obbligatoriamente installati in una posizione centrale; così come non è prescritta l’installazione del contatore FV accanto ai contatori esistenti.
Un ulteriore vantaggio per il gestore: durante il periodo ventennale di incentivo previsto dalla Legge tedesca sulle energie rinnovabili (EEG), il gestore può decidersi in qualsiasi momento a favore o contro l’autoconsumo.

Approfondimento: autoconsumo per utenze commerciali

Oltre alle condizioni fin qui osservate nelle abitazioni private, l’autoconsumo è ovviamente interessante anche per le utenze commerciali. Non da ultimo perché il limite di potenza di 30 kWp, finora applicato per lo sfruttamento dell’opzione dell’autoconsumo, è stato elevato a 500 kW, in linea con l’adeguamento alla Legge tedesca sulle energie rinnovabili (EEG). Nel caso delle utenze commerciali, però, occorre operare importanti differenziazioni, poiché le condizioni di consumo possono variare enormemente da un caso all’altro. Anche in presenza di un’elevata percentuale di carico di base, dunque di un fabbisogno energetico altrettanto cospicuo durante la giornata, è comunque possibile realizzare altissime quote di autoconsumo. SMA tornerà quindi su questo argomento in un altro articolo, affrontandolo in maniera approfondita.

Nota

L’articolo completo può anche essere scaricato qui in formato PDF.

Per leggere l’articolo tecnico sull’autoconsumo commerciale, fai clic qui.

Sommario

  1. Autoconsumo “diretto” nelle abitazioni private
  2. Retroscena: perché viene incentivato l’autoconsumo?
  3. Limiti dell’autoconsumo “diretto”
  4. Aumentare l’autoconsumo
  5. Supporto tramite soluzione tecniche
  6. Conclusione: l’autoconsumo è sempre più importante
  7. Retroscena: le condizioni generali (messa in servizio tra il 1/1/2009 e il 31/3/2012)
  8. Approfondimento: autoconsumo per utenze commerciali
  9. Nota

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