Negli ultimi anni il grido di allarme della comunità scientifica, e la crescente frequenza e intensità di fenomeni metereologici estremi, hanno reso evidente a molti cittadini e politici che è necessario accelerare la transizione verso l'uso di fonti energetiche rinnovabili.A livello individuale e collettivo uno dei modi possibili per ridurre l'uso di fonti energetiche fossili è l'elettrificazione dei consumi, considerato che l'energia elettrica ha già oggi una percentuale elevata di fonti rinnovabili nel suo mix energetico di produzione. Le attuali tecnologie e normative permettono inoltre di diventare prosumer, cioè produrre energia rinnovabile oltre che consumarla: oltre al classico impianto fotovoltaico individuale è possibile aderire a gruppi di autoconsumo collettivo e Comunità Energetiche Rinnovabili (CER).

In questo articolo, ad un anno dall'installazione, fornisco alcune informazioni a chi volesse come me acquistare un impianto fotovoltaico da balcone (“plug&play”), il modo più semplice per diventare piccoli produttori se non si possiede un tetto o altra area idonea ad un impianto vero e proprio: basta per esempio una ringhiera o parapetto, o una piccola superficie in giardino, preferibilmente esposte verso Sud.

I calcoli e le considerazioni riportate possono essere utili per aiutare i profani a capire meglio come viene progettato un impianto fotovoltaico.

Caratteristiche tecniche, normativa e sicurezza elettrica

Norma tecnica di riferimento: CEI 0-21

Da qualche anno è possibile installare piccoli impianti “plug&play”, con burocrazia ridotta al minimo, e non servono autorizzazioni ma basta una comunicazione al distributore di energia (nel mio caso E-distribuzione).E' necessario avere un contatore bidirezionale (tutti i nuovi contatori elettronici lo sono) e il distributore in seguito alla comunicazione sostituisce il contatore (se non bidirezionale) e attiva la lettura della corrente immessa, che altrimenti potrebbe essere considerata come consumata.

E' opportuno inviare una semplice comunicazione anche all' ufficio tecnico del comune e all'amministratore di condominio, che non possono comunque impedire l'installazione se non esistono specifici vincoli paesaggistici o estetici nei regolamenti comunali o condominiali.

La potenza di picco per questi impianti è limitata a 400 o 800W (1 o 2 pannelli). Se l'impianto è limitato a 400 W si parla di vero e proprio Plug&Play: serve solo una presa dedicata al pannello e collegata direttamente al quadro elettrico di casa.Nel caso invece di impianto entro gli 800 W di picco è necessaria anche una certificazione dell'impianto elettrico.

L'unico svantaggio legato a questa semplificazione burocratica è che non si riceve remunerazione per l'energia immessa in rete, quindi l'energia prodotta e non impiegata direttamente nell'abitazione viene regalata alla collettività.Questo svantaggio è giustificato dal fatto che anche per questi impianti sono previsti incentivi fiscali (sconto in fattura o detrazioni fiscali) che vengono pagati dalla collettività e rendono il costo di acquisto ragionevole nonostante la taglia molto ridotta.

La sicurezza elettrica è garantita dal fatto che tali apparati funzionano solo con presenza di tensione di rete (in inglese sono definiti tied to grid) e quindi in caso di interventi di manutenzione, fatti staccando la rete, non si rischia di fulminare l'elettricista al lavoro.

La norma CEI 0-21 riporta anche “È anche possibile che l’impianto “Plug & Play” sia costituito da più componenti separati, che sono resi disponibili dal Produttore in un kit che prevede connessioni sicure del tipo a innesto, consentendo il completamento delle interconnessioni da parte dell’utente senza rischi di errore”.E' quindi esclusa qualsiasi modifica fai da te della parte elettrica del kit, per esempio l'aggiunta al kit stesso di un piccolo accumulo.

Il kit Enel X

Enel X è una società a me nota per le sue colonnine di ricarica di veicoli elettrici, presenti in tanti comuni italiani.Da anni offre anche impianti fotovoltaici tradizionali e plug&play, e circa un anno fa ho deciso di acquistare il loro kit per la disponibilità dello sconto in fattura. Il mercato offre ovviamente altri kit omologati, l'importante è sincerarsi dell'affidabilità del prodotto e del venditore.

Il sito Enel X offre vari soluzioni (per parapetto o ringhiera), tutta la documentazione necessaria e i necessari manuali: store Enel X - kit per ringhiera

Il costo del pannello, completo di staffe di fissaggio, era di 650€ nel novembre 2022, diventati 325€ grazie allo sconto in fattura del 50%.Il costo attuale (dicembre 2023) è sceso a 539€ ma non è più disponibile lo sconto in fattura, solo la detrazione del 50% in 10 anni.

La potenza di picco dichiarata, riferita ai pannelli, è di 370 Wp.In realtà l'inverter limita la potenza massima prodotta dall'impianto a 300 W.

Una immagine quotata del kit, estratta dal manuale di installazione, mostra il dimensionamento generoso delle staffe di fissaggio, che sono garantite per resistere a venti fino a 130 km/h, e permette di valutare se abbiamo a disposizione spazio sufficiente per l'installazione.

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Il pannello è un rettangolo di 1690x996mm e risulta inclinato di circa 65° rispetto al piano orizzontale, un'inclinazione maggiore del valore ottimale per massimizzare la produzione, ma che permette di ottenere qualche kWh in più nei mesi invernali. Il pannello pesa 21,5 kg, il peso complessivo con le staffe sale a 39 kg.Ovviamente il parapetto, e soprattutto la ringhiera, devono essere abbastanza robusti da sopportare il peso del pannello e la spinta del vento.

E' permessa l'installazione in autonomia ma, considerato il peso e le dimensioni, non é banale ed è opportuno farla in due persone.E' possibile anche acquistare l'installazione e una assicurazione specifica.

Il sito afferma che “Potrai risparmiare il 20% sui consumi elettrici della tua casa“, affermazione basata su una esposizione ottimale del pannello (a sud) che garantirebbe circa 470 kWh annui e il consumo annuo di una famiglia tipo, pari a 2300 kWh/anno.

L'affermazione è poco veritiera perché, oltre a una produzione molto ottimistica, ipotizza anche un autoconsumo dell'energia prodotta vicino al 100%, valore molto difficile da ottenere considerato che il pannello, ovviamente, produrra energia solo nelle ore centrali della giornata.

Vedremo più avanti dei calcoli più realistici per stimare i tempi di rientro di questo piccolo investimento.

La mia installazione: la Richitenda solare!

Con l'acquisto del pannello ho voluto prendere 2 piccioni con 1 fava: non solo produrre un minimo di energia rinnovabile, ma anche ridurre l'eccessivo soleggiamento estivo del mio piccolo balconcino esposto perfettamente a sud. Per questo ho preferito mettere subito da parte le staffe del kit (comprate solo per precauzione) e dimensionare un sistema di fissaggio in alto che permettesse di sfruttare il pannello appunto come tenda, possibilmente orientabile.

NOTA IMPORTANTE: pur avendo sovradimensionato i fissaggi abito al primo piano e sotto ho un giardinetto condominiale chiuso al pubblico, quindi mi sono potuto permettere questa installazione solo perchè non crea effettivamente rischi per i passanti.

Per l'acquisto del materiale (pochi euro di trafilati) ho azzardato un minimo di progetto rispolverando conoscenze geometriche ormai arrugginite; i calcoli sono stati poi in parte vanificati dal notevole spessore delle staffe posteriori, lo scopo era avere una inclinazione variabile su 2 o 3 valori senza urtare lo spigolo della soletta.

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Effettuata l'installazione ho deciso di tenere il pannello fisso nella posizione meno inclinata, anche se comporta una leggera riduzione della produzione, per annullare quasi totalmente l'ombreggiamento nei freddi mesi invernali. Il risultato finale è poco impattante sull'estetica del condominio, considerato che si tratta di una facciata “nascosta” (quasi un cortile interno) e che il balconcino è poco più largo del pannello.

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Produzione annuale e tempi di ammortamento

Ed eccoci arrivati finalmente ai dati annuali di produzione e autoconsumo, ottenuto incrociando i dati 2023 di energia prodotta, fornita dal power meter incluso nel kit, ed energia immessa in rete e quindi regalata alla collettività.

Ho effettuato qualche piccola correzione per compensare un errore fatto per abitudine, il distacco della tensione di rete durante i periodi di vacanza, in particolare 18 giorni in agosto 2023; anche se molti staccano di proposito questi impianti quando sanno di non poter autoconsumare energia, lo ritengo un comportamento in contrasto con il principio di condivisione che dovrebbe essere alla base di tutti gli impianti a energia rinnovabile.

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Nonostante l'inclinazione non ottimale il pannello ha prodotto circa 403 kWh.Siamo riusciti ad autoconsumare circa 214 kWh, pari al 53% dell'energia prodotta, spostando alcuni consumi, in particolare lavatrice e lavastoviglie, nelle ore centrali della giornata, senza usare nessun dispositivo o app specifica ma semplicemente usado il timer ormai presente in quasi tutti gli elettrodomestici. Considerato un consumo annuale di circa 1700 kWh per la mia abitazione (ho escluso il consumo della mia auto elettrica per avere un dato più generale), l'autoconsumo annuale ha coperto circa il 12% dei consumi elettrici di casa.

Nel 2023 il mio fornitore Dolomiti Energia ha applicato un forte rialzo del costo lordo del kWh, passando da un vantaggiono 0,2 €/kWh di inizio anno a circa 0,5 €/kWh da agosto in poi.Solo a fine dicembre mi sono deciso a cambiare fornitore... Il risparmio ottenuto nel 2023 è stato di conseguenza pari a circa 80€, e se replicato permetterebbe di recuperare il costo di acquisto in soli 4 anni circa. Con un costo medio al kWh più ragionevole, paro a 0,3 €/kWh, il tempo di rientro si aggirerebbe intorno ai 5 anni (qualcosa meno col costo attuale ribassato del pannello).

Nel prossimo articolo

Per soddisfare la curiosità degli aspiranti nerd nel prossimo articolo approfondirò, senza pretese di completezza ma solo per dare qualche spunto di riflessione, la lettura dei dati di potenza immessa, l'influenza di orientamento e inclinazione sulla produzione del pannello e fornirò qualche dato sull'andamento temporale dei consumi di casa.

Riferimenti

La discussione sulla mia “tenda solare”, con qualche foto in più e i futuri aggiornamenti sulla produzione, la trovate su Electroyou qui: la Richitenda su Electroyou

e su forumelettrico qui la Richitenda su forumelettrico

A chi fosse interessato ad altri articoli sugli argomenti da me trattati (LED, veicoli elettrici, risparmio energetico, gestione batterie e altro) segnalo questo mio articolo che riassume e riporta il link a tutti i miei articoli elenco articoli

Buona lettura!