Quanti kW servono per un impianto solare FV off-grid?

Il solare fotovoltaico off-grid significa soddisfare tutte le tue esigenze energetiche con la potenza del sole, senza alcun aiuto dalla rete elettrica. Per renderlo possibile, è necessario installare un sistema di energia solare associato a un sistema di accumulo di energia, come una batteria solare, nel sito di consumo energetico (tipicamente la tua casa, ma potrebbe anche essere un camper, un capanno, etc.). Se stai pensando di acquistare un sistema fotovoltaico off-grid per te stesso, sei nel posto giusto.

Quali sono i diversi usi dell’energia solare off-grid?

L’installazione di un sistema solare off-grid costituiva, una volta, un concetto marginale a causa dei suoi grandi requisiti di spazio e dei costi proibitivi. Ma i progressi della tecnologia fotovoltaica negli ultimi dieci anni hanno reso le apparecchiature solari più efficienti e meno costose, contribuendo a spingerle nel mainstream. Ora, invece, è abbastanza comune vedere camper e baite di campagna alimentati interamente da sistemi solari fuori rete.

Uno dei maggiori vantaggi del solare come fonte di energia è la sua scalabilità e modularità, che è il grado in cui i componenti di un sistema possono essere separati e ricombinati per flessibilità e varietà di utilizzo. Funziona a tutti i livelli, dai piccoli dispositivi come i caricatori solari del telefono, fino a un sistema in grado di alimentare una fabbrica. Ecco alcune delle applicazioni più comuni del solare off-grid:

• Fornire una carica a un telefono portatile o un caricatore per tablet
• Alimentare gli elettrodomestici in un camper
• Generazione di elettricità per piccole cabine
• Alimentare piccole case ad alta efficienza energetica.

Vale la pena notare dove i sistemi solari fuori rete hanno meno senso: dove c’è un facile accesso alla rete elettrica. Questo copre le situazioni in cui si sta cercando di alimentare una casa in una casa in una città, un sobborgo o un paese. In realtà, però, siccome lo “scambio sul posto” ti valorizza l’energia ceduta alla rete solo a una piccola frazione del prezzo che paghi quando invece la prelevi dalla rete, oggi puoi risparmiare molto di più optando per un sistema di pannelli solari “a isola”, o off-grid, con il fai-da-te.

Come dimensionare un impianto fotovoltaico off-grid

Decidere la dimensione del sistema di cui hai bisogno è un passo precoce e assolutamente cruciale quando si tratta di installare un sistema fotovoltaico off-grid. Ciò influenzerà il tipo di attrezzatura di cui hai bisogno, quanto lavoro richiederà l’installazione e, ovviamente, il costo totale del progetto. Le dimensioni della configurazione solare si basano sulla quantità di energia che il sistema deve fornire. Come regola generale, un impianto fotovoltaico off-grid per una famiglia media dovrebbe essere di circa 5-6 kW.

Esistono due modi diversi per determinare il numero di kW di cui hai bisogno e si basano su:

• Il tuo utilizzo attuale di energia
• Valutazione “a tavolino” del carico.

Basare le dimensioni della configurazione solare sull’utilizzo di energia

Puoi utilizzare questa opzione se il tuo obiettivo è mantenere il tuo stile di vita attuale mentre passi dal solare collegato alla rete a quello fuori rete. Per fare ciò, puoi semplicemente fare riferimento alle tue bollette energetiche mensili per determinare il tuo consumo di elettricità in chilowattora.

Puoi quindi dimensionare un sistema off-grid di quelle dimensioni, anche se ti consigliamo di aumentare leggermente, diciamo il 10% in più, per tenere conto delle inefficienze solari. Se vuoi essere sicuro di quanto consumi ogni giorno, puoi anche usare un misuratore di consumi, da collegare a monte degli apparecchi più energivori della tua casa, il che ti permette di farti meglio un’idea della situazione.

Basare le dimensioni della configurazione solare sulla valutazione del carico

La seconda opzione è eseguire una valutazione completa del carico “a tavolino” per determinare la quantità di energia necessaria. Questo è utile perché in periodi diversi dell’anno avrai consumi elettrici diversi, specie se usi l’energia elettrica per la climatizzazione invernale e/o estiva. Ecco come puoi procedere:

1. Calcola il fabbisogno totale di elettricità

Inizia elencando tutti gli elettrodomestici che intendi utilizzare e quante ore utilizzerai ciascuno di essi. Ciò consente di calcolare il consumo energetico di ciascun apparecchio, nonché il consumo energetico totale in un giorno. Sapere quanti kWh in un giorno utilizzerai ti consentirà di dimensionare il tuo array di pannelli solari, così come l’accumulo della batteria solare.

2. Calcola i requisiti di carico istantaneo (in watt)

Dovrai anche calcolare quanti dispositivi potresti utilizzare contemporaneamente. Questo ti aiuterà a calcolare i requisiti di potenza istantanea, che devi conoscere per dimensionare correttamente l’inverter (l’inverter gestisce i carichi AC).

3. Decidere la capacità di immagazzinamento della batteria

Successivamente, dovrai decidere quanto accumulo di energia desideri. Vuoi coprire l’utilizzo per un solo giorno o vuoi avere una capacità di backup extra? Quando si tratta di backup della batteria solare, la regola generalmente è che si desidera uno spazio di accumulo sufficiente per coprire almeno 2-3 giorni di utilizzo durante il periodo di utilizzo più elevato dell’anno.

4. Progettare un sistema attorno al proprio bisogno dai passaggi 1-3

Determinare le dimensioni di questi tre componenti cruciali – i pannelli solari, l’inverter e l’accumulatore di batterie – di solito è un’informazione sufficiente per te e/o per i fornitori di apparecchiature solari per personalizzare un kit off-grid completo per te.

Tre diversi tipi di consumatori domestici e relativi impianti off-grid

Abbiamo considerato tre diversi tipi di consumatori / impianto FV off-grid e altrettanti profili di prelievo:

• Giovani adulti / vecchia famiglia: impianto FV da 5 kW e batteria piccola da 3,5 kWh
• Pensionati / giovane famiglia: impianto FV da 6,5 kW e batteria media da 6,5 kWh
• Grande consumatore di energia: impianto FV da 13 kW e batteria grande da 13,5 kWh.

Abbiamo scelto di utilizzare le seguenti batterie per ogni dimensione del sistema:

• Per il sistema di batterie “grandi”, abbiamo utilizzato Tesla Powerwall 2, che ha una capacità di accumulo di energia utilizzabile di 13,5 kWh;
• Per il sistema di batterie “medie”, abbiamo utilizzato LG Chem RESU, che ha una capacità di accumulo di energia utilizzabile di 6,5 kWh; e
• Per il sistema di batterie “piccole”, abbiamo utilizzato BYD B-Box, che ha una capacità di stoccaggio utilizzabile di 3,5 kWh.

Tutta la potenza solare e della batteria e le informazioni tecniche sono state impostate in linea con le specifiche di prodotto. I risultati non cambierebbero materialmente se i prodotti di cui sopra fossero scambiati con nomi di marchi diversi con la stessa capacità.