Rubrica: Accumulo dell’energia | Le domande dei lettori
Titolo o argomento: L’analisi delle diverse esigenze domestiche (le variabili) e l’educazione al consumo (la costante) rappresentano la base per il calcolo di un impianto correttamente bilanciato
Risponendo a: Massimo
Massimo scrive: Nel 2014, in base a dati che ho trovato in rete, la produzione energetica da fotovoltaico si è attestata intorno ai 23.299 GWh rappresentando quasi il 9% della produzione interna.
La diffusione del fotovoltaico “familiare” non porta grandi benefici per l’utenza domestica in quanto non ricava molto dalla vendita dell’energia prodotta.
Nel corso dei test delle soluzioni di accumulo che hai individuato hai trovato un trade off tra potenza in accumulo installata e superficie fotovoltaica di produzione, ossia un rapporto tra potenza installata in accumulo e potenza teorica prodotta?
A tuo avviso, la soluzione migliore è disporre di un accumulo sufficiente alla produzione massima prevista oppure ad un accumulo parziale (da cui attingere per uso domestico) per poi immettere in rete il residuo eccedente? Ammesso che sia fattibile.
Ti chiedo questo per capire se sia possibile pensare ad un sistema che garantisca un guadagno immediato dato dall’uso “in loco” dell’energia prodotta, da un carico in linea dell’eccedenza e da un costo accettabile garantito da una potenza di accumulo che garantisca il solo uso domestico dell’energia prodotta. Grazie degli spunti di riflessione che offri e buona giornata.
Analisi delle esigenze, educazione al consumo e bilancio
Buongiorno Massimo, la risposta alla tua prima domanda è affermativa ed ovviamente nei miei casi di studio ho rilevato un consistente trade off come professionalmente l’hai chiamato tu. Il sistema deve essere opportunamente bilanciato altrimenti è sufficiente una settimana di pioggia (esempio di test che ho condotto per mesi e mesi) e l’accumulo non riceve più nulla di significativo. Da questo punto di vista posso accennarti che c’è chi ha preferito sovrabbondare sul sistema di accumulo mantenendo un impianto fotovoltaico standard e chi ha preferito fare il contrario installando un impianto fotovoltaico sovrabbondante rispetto all’accumulo al fine di garantire la ricarica anche in condizioni sfavorevoli (es. cielo nuvoloso). Ci arriviamo per gradi nel seguito, considera in ogni caso che l’analisi delle diverse esigenze domestiche (che rappresentano le variabili) e l’educazione al consumo (che rappresenta la costante imprescindibile) sono di fatto la base per il calcolo di un impianto correttamente bilanciato. Tutti i calcoli, in gergo definiti “della serva”, vengono dopo.
Vantaggi
Premesso che stiamo parlando comunque di tecnologie ormai vecchie che gradualmente sto abbandonando o, in alcuni casi, modificando abbondantemente (anche se la massa le considera nuove perchè ne sente parlare solo ora), ognuna delle due opzioni ha, ovviamente, vantaggi e svantaggi. Naturalmente nel primo caso si ha una lunga autonomia anche in assenza di sole (in una casa di 100 mq con normali utenze e un’accumulo ben studiato ma dalle prestazioni limitate per contenere i costi, circa una settimana) mentre nel secondo caso si ha un impianto fotovoltaico più ingombrante ma che produce quantità utili di energia anche con poco sole.
Svantaggi
Se si abbonda con il sistema di accumulo d’altra parte si hanno costi iniziali molto alti e la necessità di acquistare solo materiale eccellente (tipo di educazione che purtroppo non ha successo nel nostro paese per ragioni che tratteremo adeguatamente in articoli dedicati), così come la consapevolezza che prima o poi l’accumulo andrà integralmente sostituito, quantomeno gli accumuli oggi proposti in commercio). Fare la scelta inversa implica la necessità di abbondanti spazi per l’installazione dei moduli fotovoltaici con tutti i problemi che ne seguono (disponibilità di spazio, vincoli, permessi, interferenze strutturali, barriere architettoniche e/o naturali, estetica, ecc..).
Cenni sui fattori influenti
Può sembrare fuori tema ma molto dipende, prima di ogni altra cosa, dall’educazione di una famiglia all’uso dell’energia. Banalità come l’uso di computer portatili al posto dei fissi, l’adozione di luci con cella di presenza che quindi si spengono automaticamente, elettrodomestici di alta gamma (quindi non quelli ai quali siamo abituati di solito, ci sono infatti particolari elettrodomestici* che offrono consumi minimi e che ti posso garantire non sono né pubblicizzati né si trovano nei normali negozi o grandi superfici), il numero di donne presenti in un’abitazione e molto altro che non possiamo pubblicare, per ragioni di riservatezza, influiscono molto sulle prestazioni dell’impianto.
Un esempio inaspettato
In una famiglia con padre, madre e 3 figlie femmine (caso che mi è capitato spesso), gli asciugacapelli sono accesi molto di frequente e con assorbimenti considerevoli per ben 4 dei 5 componenti del nucleo familiare. Questo è un tipico modo per abbattere la capacità delle batterie, siano esse al piombo o agli ioni di litio. L’asciugatura dei capelli con sistemi di deumidificazione (cosa che ho testato per anni e che sono solito fare in inverno), oltre a rappresentare a mio avviso un beneficio per i capelli ed il cuoio capelluto (che non vengono stressati dal consistente calore localizzato) permette un’asciugatura rapida e con consumi esigui (certo anche in questo caso dipende molto da come è stato realizzato l’impianto di deumidificazione e dalle caratteristiche dell’abitazione).
Una corrente di pensiero diversa
Dubito però che gli italiani desiderino usare un manuale di utilizzo della casa simile a quello di una procedura pre-volo. Troppo complicato, impegnativo, atipico e comprensibile più dagli appasionati di autentica tecnologia che dalla massa. L’abitudine alla comodità rappresenta un forte limite per lo sviluppo di un paese al punto che quando si diventa schiavi delle comodità non ci si rende conto che con un minimo di impegno e organizzazione si può invece diventare “liberi” (cosa di ben altro valore la quale a mio avviso non ha prezzo).
La messa in rete
La messa in rete, secondo il mio modesto pensiero (ma io non pretendo di essere nel giusto), è completamente inutile alle condizioni attuali, anche per tutti i problemi e le discussioni che stanno emergendo tra società elettriche, nazione, gestore dei servizi, installatori, utenti, ecc.. Inoltre se viene prodotta energia eccedente, questo si verifica solo per alcuni mesi all’anno e tale energia può essere agevolmente impiegata, tramite opportuna programmazione hardware, per migliorare ulteriormente il clima domestico non solo per quanto concerne la temperatura bensì anche per la deumidificazione calibrata ed il ricambio dell’aria controllato con un guadagno impressionante in termini di salubrità dell’aria (ricordiamo che l’ambiente domestico, anche se può non sembrare, è quanto di più inquinato c’è a questo mondo per via delle polveri, della presenza sovrabbondante di formaldeidi, per le percentuali notevoli di anidride carbonica che si accumulano, per i materiali da finitura, ecc.) e di qualità della vita. Quindi un’eccedenza, se un impianto è ben fatto, non si verifica mai.
Per fortuna esiste lo Smart Grid (anche per uso privato)
Se utilizzassimo addirittura Smart Grid di quartiere (indipendenti quindi dalla rete, altra tecnologia sconosciuta ai più in Italia, nonchè scarsamente stimolata) allora sarebbe utilissimo mettere in rete (mi riferisco sempre e solo all’interno di un quartiere) l’energia affinchè ad esempio le famiglie che la mattina escono per recarsi a lavoro e che dispongono di un sistema di accumulo con uno stato di carica ottimale, redistribuiscano a costo zero l’energia eccedente, prodotta ad esempio dal loro fotovoltaico, alle casalinghe o a chi lavora in casa. Viceversa otterranno nuovamente dallo stesso Smart Grid energia supplementare all’occorrenza non appena il sistema rileverà la loro presenza in casa e l’aumento dei carichi elettrici.
Una corrente di pensiero diversa – Parte seconda
Ma se qualcuno riesce a mettere d’accordo anche solo le famiglie di un condominio italiano mi faccia sapere… perchè stiamo attraversando una fase di individualismo puro ed un immane timore di essere fregati (cosa che generalmente porta a fidarsi di chi non si deve e a non fidarsi di chi lo meriterebbe; tipico ormai e largamente trattato sui testi di psicopatologia).
La fisica sostiene l’autoproduzione, l’autoconsumo e le reti a corto raggio
Mettere in rete per inviare energia elettrica alle società elettriche è impegnativo anche da un punto di vista prettamente “fisico” per le enormi dispersioni di energia lungo i cavi. Mettere in rete sulle brevi distanze è tutt’altra cosa. Ad esempio in un gruppo di villette a schiera, realizzare uno o due sistemi di accumulo, oltre a costare meno se diviso per più famiglie, ottimizza l’accumulo e la gestione dell’energia in quanto è molto meno probabile che vi siano degli sprechi. Quando il mio impianto è carico ad esempio, l’energia irraggiata dal sole viene sprecata dai miei pannelli e non va in rete nemmeno ai miei vicini perchè non abbiamo ancora il nostro Smart Grid personale. D’altra parte se avessi messo in rete la mia energia, l’impianto non sarebbe più stato di mia proprietà, non avrei potuto progettarlo come dico io, non avrei potuto usare l’energia prodotta solo per me e non avrei potuto disdire i contatori. Quindi quando produco energia eccedente effettuo un’azione sul clima dell’abitazione, sull’umidità e sulla ventilazione con un comfort a dir poco sbalorditivo tutto l’anno.
Una corrente di pensiero diversa – Parte terza
Altro problema poi, particolarmente evidente in Italia, è che molti, quando sentono parlare di certe tecnologie, incentivi, ecc., pensano in primis a come poterci guadagnare; quasi mai pensano alla reale utilità che ha una cosa, ai fenomeni conseguenti legati alla domanda-offerta, alla libertà che se ne può trarre. Un mio amico di infanzia, smanettone, ha acquistato non so quanti impianti negli ultimi 10 anni con lo scopo di ridurre le bollette e, ove possibile, guadagnarci su. L’ho osservato attentamente ed il risultato è stato che ha speso ben 40 volte di più di quanto avrebbe speso rimanendo con i normali contatori luce e gas. Questo perchè ha approcciato il problema in malo modo, ed ha continuato a rimbalzare da un impianto all’altro in base a quale sembrava risultare conveniente al momento. Per essere chiaro l’ultimo esempio è stato quando ha sostituito la caldaia di casa a metano con una a pellet, poi quando l’iva sul pellet è cresciuta ha rimesso la caldaia, ma non quella che aveva prima, un nuovo modello a condensazione, senza fiamma pilota, ecc.. Ha speso un patrimonio e non ha tratto alcun beneficio (questo perchè, come abbiamo spiegato nell’articolo “Tecnologie innovative al bivio: Una riflessione diversa” le regole sono cambiate durante il gioco e non al suo termine). Tanti altri esempi si potrebbero citare su chi ha investito nei campi fotovoltaici e non è riuscito a ritornare dell’investimento perchè dal 2006 a oggi gli aggiornamenti legislativi sono stati tali da mandare in confusione chiunque. L’approccio fisico è molto più costante come resa, nonché logico e ordinato. Si studia fisica generale 1 e 2 (e tutte le espansioni necessarie), si opta per il sistema fisico che si preferisce, lo si fa da soli liberi da vincoli e lo si porta a termine nel tempo senza particolari problemi. Ma questo non è alla portata di tutti ovviamente, però trattandosi di una strada che funziona, di una valida alternativa, è importante quantomeno far sapere che si può.
*Dispongo infatti di particolari elettrodomestici in tutta casa sin dai primi anni ’90, quando ero bambino e per nulla interessato a questo mondo (all’epoca fu mio padre ad aver visto lungo…). Sono costati in alcuni casi il doppio ed in altri persino il triplo rispetto ai comuni elettrodomestici dell’epoca. Durano da oltre 25 anni senza rotture, senza spese di manutenzione e tantomeno senza sostituzioni e consumano meno degli attuali elettrodomestici in classe A+++. Però quando negli anni ’90 si parlava di questi elettrodomestici così sofisticati e costosi, nessuno era interessato ad affrontare simili spese per una classe di prodotti che lasciava indifferenti (non si trattava di cabriolet dai colori vivaci). Il risultato è stato una spesa maggiore per quegli utenti che hanno preferito spendere meno in principio in quanto, cambiare in 25 anni anche solo 5 volte tali elettrodomestici, ha comportato un costo superiore senza considerare tutte le chiamate alle assistenze ed i pezzi di ricambio. Guardare avanti porta vantaggi incalcolabili; questo paese però, come molti altri, ha sempre teso negli ultimi decenni a guardare i vantaggi puramente “dell’immediato”. Cosa che, ormai è attestata, porta solamente indebitamento, sia che si tratti di un piccolo nucleo familiare, sia che si tratti delle scelte che condizionano un’intera nazione. Inoltre noi siamo suggestionati/portati a spendere molto per ciò che si può sfoggiare (il telefono, l’automobile, gli abiti…) e compensare poi comprando quanto di più c’è di scadente tra ciò che non si vede (l’elettrodomestico, l’impianto, la casa costruita senza rigore…). Un altro caso in cui cantare fuori dal coro (senza cadere nell’essere bastian contrari, altro estremo sicuramente nocivo) potrebbe portare importanti benefici agli attuali e futuri giovani.
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