Rendere l'energia fotovoltaica utilizzabile in vari modi

da Vivian Bullinger | 30.01.2020

Le possibilità di utilizzo dell'energia fotovoltaica autoprodotta si sono moltiplicate negli ultimi anni. La produzione di elettricità fotovoltaica e la sua immissione in rete sono passate dall'essere l'unica opzione a una delle tante. Oggi esiste una soluzione corrispondente per quasi tutti gli usi desiderati dell'elettricità fotovoltaica. Per realizzare i rispettivi desideri o requisiti, è necessario un sistema di controllo che monitorizzi la produzione di elettricità e controlli le utenze di conseguenza. A fronte delle crescenti esigenze, dal sistema di monitoraggio fotovoltaico Solar-Log™ è nato un sistema di gestione dell'energia, il Solar-Log Base. L'Energy Manager, aperto al sistema, funge ora da interfaccia di controllo tra la produzione, il consumo e l'immissione di energia.

(Quelle: Relazione sui rischi tecnici nello sviluppo di un progetto fotovoltaico e nell'esercizio di un impianto fotovoltaico, 2016, EURAC e TUV-RH).

La base: il monitoraggio del fotovoltaico

Se avete un impianto fotovoltaico sul vostro tetto, volete naturalmente sapere quanta energia viene generata e se i rendimenti calcolati in precedenza vengono effettivamente prodotti. Il modo più sicuro per essere informati su tutto e per far sì che i malfunzionamenti vengano segnalati immediatamente è quello di utilizzare un sistema di monitoraggio fotovoltaico.

Il sistema di monitoraggio fotovoltaico registra tutte le fluttuazioni o i guasti nella produzione di energia e li segnala immediatamente. Le cause di questi disturbi e dei guasti al sistema sono molteplici. Dal guasto di singoli moduli, ad esempio a causa di un fulmine, della rottura di cavi e vetri o di danni causati dalla grandine, fino al guasto completo, quasi tutto è possibile. Particolarmente critiche sono le cosiddette perdite di potenza striscianti, che di solito vengono scoperte solo in una fase tardiva senza monitoraggio. Questi sono causati, ad esempio, dalla sporcizia dei moduli o dalla crescita dell'ombra (alberi che crescono in giardino). Inoltre, vi sono influenze sui moduli stessi che riducono gradualmente le prestazioni del sistema. Queste includono, ad esempio, le cosiddette microfratture vicarie a livello cellulare o la PID (degradazione indotta dal potenziale).

Tuttavia, non solo i moduli fotovoltaici sono fonte di malfunzionamenti dell'impianto e di perdite di rendimento e quindi di perdite finanziarie. L'elettronica di potenza degli inverter o dei sistemi di inverter ottimizzati DC-DC può essere la fonte di malfunzionamenti del sistema.

Pertanto, sulla base di indagini riconosciute sul campo, è possibile stabilire che oltre il 50% di tutte le cause di guasto e quindi delle possibili perdite di rendimento di un impianto FV può essere ricondotto ai due componenti moduli FV e inverter FV.

Energia fotovoltaica intelligente - mobilità, riscaldamento e stoccaggio.

Una volta registrato e monitorato il rendimento fotovoltaico, il passo successivo è quello di consumare l'elettricità. In questo caso, esistono diverse opzioni a seconda del desiderio e del sistema. Per quanto riguarda l'utilizzo dell'elettricità fotovoltaica, il settore delle "case intelligenti" ha sicuramente registrato i maggiori sviluppi. Negli ultimi anni, ad esempio, i sistemi a batteria, le pompe di calore e le auto elettriche, che possono essere alimentate con l'elettricità fotovoltaica autoprodotta, hanno trovato sempre più spazio nelle abitazioni private e nell'industria.

Elettromobilità - più verde con l'energia fotovoltaica

Nel corso di questo sviluppo, il puro monitoraggio fotovoltaico Solar-Log™ si è trasformato in un sistema completo di gestione dell'energia. Oltre al monitoraggio, è possibile controllare le utenze e registrare la loro domanda. L'integrazione di stazioni di ricarica per auto elettriche svolge un ruolo importante in questo senso. In questo modo, il sistema di gestione dell'energia, ad esempio in combinazione con una stazione di ricarica KEBA, garantisce una ricarica ottimizzata del veicolo elettrico. Con la cosiddetta limitazione della corrente di carica, l'e-car viene caricata con una carica minima anche se non è disponibile energia fotovoltaica. Non appena si verifica un'eccedenza di energia fotovoltaica, la stazione di ricarica riceve un rilascio corrispondente dal gestore dell'energia. In questo modo, il veicolo viene caricato con il surplus di energia fotovoltaica disponibile. Inoltre, è possibile registrare e visualizzare dati come la ricarica.

Ricarica efficace del veicolo elettrico con il sistema di gestione energetica Solar-Log™. (Fonte: Solare Datensysteme GmbH)

Risparmiare energia con un controllo mirato del calore

Un ulteriore potenziale di utilizzo diretto dell'energia fotovoltaica è offerto dalla combinazione di fotovoltaico e pompe di calore. L'idea di base è che la pompa di calore ad alta intensità di energia elettrica venga fatta funzionare con l'elettricità del fotovoltaico. A seconda di come la pompa di calore è collegata all'Energy Manager, in questo caso viene fornito alla pompa di calore un segnale di abilitazione o l'elettricità in eccesso. Le pompe di calore dei produttori IDM, CTA, Hoval e Stiebel-Eltron sono collegate al sistema Solar-Log™ tramite il loro protocollo.

Funzionamento predittivo con i dati meteo

Inoltre, i dati delle previsioni meteo locali possono essere inclusi con il Solar-Log™ Energy Manager e una pompa di calore del produttore IDM. I dati meteo sono calcolati ogni ora e con due giorni di anticipo. Le previsioni basate su questo consentono di controllare la pompa di calore in modo lungimirante. In pratica, la pompa di calore può essere impostata per avviarsi alle 10 del mattino, ad esempio, se a quell'ora è prevista un'elevata radiazione solare. In questo modo si evita che la pompa di calore attinga inutilmente energia dalla rete elettrica.

A seconda del produttore, il collegamento di una pompa di calore è possibile, tra l'altro, tramite protocollo. (Fonte: Solare Datensysteme GmbH)

Immagazzinare efficacemente l'energia fotovoltaica

Il funzionamento di una pompa di calore consente di immagazzinare l'energia fotovoltaica sotto forma di calore, ma naturalmente è possibile farlo anche in modo più diretto con un sistema di accumulo a batteria. Questi sistemi di accumulo sono la soluzione più efficace per l'uso indipendente dell'elettricità fotovoltaica. Il vantaggio maggiore è evidente: l'elettricità può essere "raccolta" ed è quindi disponibile indipendentemente dall'ora del giorno o dalla quantità di luce solare. Integrando l'unità di accumulo della batteria nel sistema Solar Log™, i valori misurati, come il livello di carica attuale e la potenza di carica e scarica, vengono registrati e visualizzati direttamente. Come utile opzione di analisi, l'Energy Manager visualizza anche lo storico della carica per uno e sette giorni. Il gestore del sistema riceve altre informazioni importanti, come il risparmio di energia elettrica derivante dall'uso delle batterie e l'efficienza della soluzione a batteria stessa. L'utente vede la quantità di energia che è riuscito a prelevare dalla batteria e quanto ha risparmiato in termini di costi elettrici.

Lo stato di carica attuale e la potenza di carica e di scarica vengono registrati ed emessi dal Solar-Log™. (Fonte: Solare Datensysteme GmbH)

Marketing diretto - vendita diretta di energia fotovoltaica.

Oltre alle numerose possibilità nel settore della "Smart Home", la commercializzazione dell'energia fotovoltaica offre un'ulteriore possibilità di applicazione. La commercializzazione diretta è particolarmente interessante per i gestori di grandi impianti che non consumano direttamente l'energia fotovoltaica, o lo fanno solo in parte.

Come funziona il marketing diretto?

Come suggerisce il nome, la commercializzazione diretta significa che l'elettricità viene commercializzata direttamente o venduta nella borsa elettrica. Questo include l'elettricità proveniente da fonti energetiche alternative come il fotovoltaico, l'energia eolica, il biogas o l'energia idroelettrica. Attraverso la commercializzazione diretta, in linea di principio ogni proprietario di un impianto fotovoltaico può vendere la propria elettricità fotovoltaica. Tuttavia, per poter commercializzare l'elettricità nella borsa elettrica, sono necessari diversi operatori e le relative attrezzature tecniche.

Gli attori includono gli installatori di impianti fotovoltaici, i commercianti diretti, i fornitori di soluzioni per la connessione. Il gestore della rete e il commerciante diretto devono essere in grado di controllare l'impianto fotovoltaico. Ogni singola regolazione del sistema deve essere registrata. Infine, c'è l'onere amministrativo di registrare il sistema per il marketing diretto. Finora la strada della commercializzazione diretta era spesso complicata e costosa, tanto da risultare conveniente solo per i grandi impianti fotovoltaici. Per semplificare in futuro questo percorso finora complicato e rendere così la commercializzazione diretta dell'energia elettrica interessante per un maggior numero di gestori di impianti, Solare Datensysteme offre una soluzione semplice con il suo partner Centrale elettrica virtuale EnBW offre una soluzione semplice. Si basa su due componenti:

1. Il sistema di gestione energetica Solar-Log™ fornisce una soluzione tecnica.
2. Attraverso la piattaforma di marketing diretto incorporata, l'intero processo di registrazione può essere effettuato direttamente online. Attraverso questa piattaforma, il gestore dell'impianto riceve costantemente tutte le informazioni sulla commercializzazione dell'energia fotovoltaica.

Il Solar-Log Base Energy Manager dispone di tutti i prerequisiti tecnici: Fornisce le informazioni dall'impianto fotovoltaico al venditore diretto e garantisce che l'impianto possa essere controllato da quest'ultimo. La funzione VPN necessaria per la trasmissione dei dati è già integrata nel nuovo Energy Manager. Questo elimina i costi aggiuntivi per un modem VPN speciale.

La soluzione giusta per ogni impianto fotovoltaico e per ogni desiderio!

Le varie soluzioni dimostrano come l'energia fotovoltaica possa essere utilizzata in modo flessibile e personalizzato. Tuttavia, è facile perdersi nella confusione e sorgono inevitabilmente delle domande: qual è la soluzione giusta per le mie esigenze e il mio impianto fotovoltaico? Come posso utilizzare l'elettricità fotovoltaica nel modo più efficace? Come posso implementarlo? In questo caso può essere utile rivolgersi a un installatore (trova un installatore vicino a te qui ). In base ai dati tecnici dell'impianto e all'utilizzo desiderato dell'elettricità fotovoltaica, può elaborare una soluzione e implementarla se necessario. Con la soluzione di monitoraggio e gestione energetica Solar-Log™, avete tutte le opzioni a portata di mano.

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