Fotovoltaico e blackout: i pannelli continuano a funzionare quando manca la corrente?
Chi installa un impianto fotovoltaico pensa spesso di essere automaticamente protetto dalle interruzioni della rete elettrica. La domanda è comprensibile: se fuori c’è il sole e i pannelli stanno producendo energia, perché la casa o l’azienda dovrebbero rimanere senza corrente?
In realtà, un impianto fotovoltaico tradizionale collegato alla rete generalmente si disattiva quando si verifica un blackout. Non si tratta di un malfunzionamento, ma di una precisa misura di sicurezza. Per continuare ad alimentare alcune utenze durante un’interruzione è necessario progettare l’impianto con componenti e funzioni specifiche.
Perché un normale impianto fotovoltaico si spegne durante un blackout?
Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete lavorano normalmente in parallelo con il sistema elettrico nazionale. Durante il giorno utilizzano l’energia prodotta dai pannelli per alimentare i consumi dell’edificio, mentre l’energia mancante viene prelevata dalla rete.
Quando la rete viene disalimentata, il dispositivo di interfaccia deve impedire che l’impianto fotovoltaico continui a immettere energia sulla linea pubblica. Questo meccanismo serve a proteggere gli operatori che potrebbero intervenire sulla rete e a evitare problemi durante il successivo ripristino della corrente.
La Norma CEI 0-21, che disciplina la connessione degli utenti alle reti elettriche in bassa tensione, stabilisce infatti che il funzionamento in parallelo debba interrompersi automaticamente in assenza dell’alimentazione della rete.
Di conseguenza, anche se i pannelli stanno ricevendo luce e potrebbero teoricamente produrre energia, l’inverter tradizionale interrompe il funzionamento fino al ritorno delle normali condizioni di rete.
Batteria di accumulo e sistema di backup non sono la stessa cosa
Un altro equivoco frequente riguarda le batterie. Avere un sistema di accumulo non significa necessariamente poter utilizzare l’energia immagazzinata durante un blackout.
Una batteria standard può essere progettata principalmente per aumentare l’autoconsumo: accumula l’energia prodotta in eccesso durante il giorno e la rende disponibile nelle ore serali o quando la produzione solare è insufficiente. Tuttavia, durante un’interruzione della rete, anche il sistema di accumulo potrebbe disattivarsi insieme all’impianto.
Per ottenere continuità di alimentazione è necessario che il sistema disponga di una vera funzione di backup, spesso indicata anche con termini come EPS, Emergency Power Supply o alimentazione di emergenza.
Il sistema deve essere composto da elementi compatibili tra loro:
inverter predisposto per il funzionamento in backup;
batteria di accumulo;
dispositivo che separi in sicurezza l’impianto dalla rete pubblica;
quadro elettrico dedicato ai carichi da mantenere alimentati;
sistema di controllo e gestione dell’energia.
I sistemi di accumulo possono essere utilizzati sia per massimizzare l’autoconsumo sia per realizzare una soluzione di backup durante i blackout, ma queste funzioni devono essere previste nella progettazione dell’impianto.
Come funziona il fotovoltaico con backup?
Quando il sistema rileva l’assenza della rete, scollega elettricamente l’edificio dalla linea pubblica e crea una piccola rete locale indipendente. La batteria può così continuare ad alimentare le utenze selezionate senza trasferire energia verso l’esterno.
Nei sistemi compatibili con il funzionamento in isola, durante le ore di luce i pannelli possono contribuire ad alimentare i consumi e, quando le condizioni lo consentono, a ricaricare la batteria. Il funzionamento effettivo dipende però dalle caratteristiche dell’inverter, dalla configurazione dell’impianto e dalle impostazioni stabilite in fase di progettazione.
Quando la rete pubblica torna disponibile e stabile, il sistema interrompe il funzionamento isolato e ripristina automaticamente il normale collegamento.
Quali apparecchi conviene mantenere alimentati?
Una funzione di backup non deve necessariamente alimentare l’intera abitazione o tutta l’azienda. Nella maggior parte dei casi è più conveniente individuare alcuni carichi prioritari e collegarli a una linea dedicata.
In una casa possono essere mantenuti attivi:
frigorifero e congelatore;
illuminazione essenziale;
modem, router e dispositivi di comunicazione;
sistemi di allarme e videosorveglianza;
cancello elettrico;
alcune prese di servizio;
eventuali apparecchiature sanitarie indispensabili.
Alimentare contemporaneamente forno, piano a induzione, climatizzatori, pompa di calore e colonnina di ricarica richiederebbe invece potenze e capacità di accumulo molto più elevate.
Chi sta valutando un nuovo impianto fotovoltaico residenziale progettato su misura dovrebbe quindi definire fin dall’inizio quali apparecchi mantenere attivi durante un’interruzione. Solar Power propone soluzioni residenziali finalizzate alla produzione di energia rinnovabile e alla riduzione dei costi in bolletta.
Quanto può durare una batteria durante un blackout?
L’autonomia non dipende soltanto dalla capacità nominale della batteria. È necessario considerare anche:
energia realmente utilizzabile;
livello di carica presente al momento del blackout;
potenza assorbita dagli apparecchi collegati;
eventuale produzione fotovoltaica disponibile;
riserva minima impostata nel sistema;
rendimento dell’inverter e della batteria.
Per esempio, una batteria con 10 kWh effettivamente disponibili che alimenta utenze con un assorbimento medio di 1 kW potrebbe garantire, in condizioni teoriche, circa 10 ore di autonomia. Nella realtà il valore sarà generalmente inferiore, perché devono essere considerate le perdite di conversione, i picchi di potenza e l’eventuale riserva minima della batteria.
La progettazione non deve quindi basarsi soltanto sul numero di ore desiderate, ma sul profilo reale dei consumi e sulla potenza massima richiesta dagli apparecchi.
Il Portale Autoconsumo Fotovoltaico del GSE permette di effettuare simulazioni inserendo indirizzo, dati di consumo e superficie disponibile, ottenendo indicazioni sulla potenza dell’impianto, sull’energia prodotta e sull’autoconsumo previsto. Il calcolo definitivo del sistema di backup richiede comunque un’analisi tecnica specifica.
Il backup fotovoltaico nelle aziende
Per un’attività produttiva o commerciale, anche un’interruzione breve può causare perdita di dati, arresto di apparecchiature, blocco dei sistemi informatici o interruzione dei servizi offerti ai clienti.
In ambito aziendale il sistema di backup può essere progettato per sostenere:
server e dispositivi di rete;
sistemi di sicurezza;
centralini e strumenti di comunicazione;
illuminazione di aree strategiche;
sistemi di controllo;
dispositivi elettronici sensibili;
macchinari selezionati compatibili con la potenza disponibile.
Non tutte le apparecchiature industriali possono essere alimentate da una normale batteria fotovoltaica. Motori, compressori e macchinari con elevate correnti di avviamento richiedono un dimensionamento specifico.
Per questo motivo, la progettazione del fotovoltaico per aziende deve partire dall’analisi dei consumi, dei picchi di potenza e delle attività che non possono essere interrotte. Solar Power realizza impianti commerciali e industriali su misura, occupandosi anche della progettazione e delle pratiche necessarie.
È possibile aggiungere il backup a un impianto già esistente?
In molti casi è possibile integrare una batteria e una funzione di backup anche su un impianto fotovoltaico esistente. La fattibilità dipende però dalla configurazione iniziale e dalla compatibilità dei diversi componenti.
Prima di procedere è necessario controllare:
modello e caratteristiche dell’inverter;
compatibilità con le batterie disponibili;
schema elettrico dell’impianto;
spazio nel quadro elettrico;
potenza contrattuale e potenza fotovoltaica;
presenza di carichi trifase;
documentazione e conformità dell’impianto;
eventuali pratiche da aggiornare.
A volte può essere sufficiente aggiungere un sistema di accumulo compatibile. In altri casi potrebbe essere necessario sostituire l’inverter oppure installare una soluzione collegata sul lato in corrente alternata.
Come progettare correttamente un sistema anti-blackout
Prima di scegliere la capacità della batteria è opportuno rispondere ad alcune domande concrete:
Quali apparecchi devono continuare a funzionare?
Qual è la loro potenza complessiva?
Per quante ore devono essere alimentati?
Il sistema deve funzionare anche di notte?
I pannelli devono poter produrre durante il blackout?
È necessario alimentare apparecchiature monofase o trifase?
Quale percentuale della batteria deve essere sempre riservata alle emergenze?
Un sistema sovradimensionato potrebbe comportare un investimento non necessario. Un sistema troppo piccolo, invece, potrebbe spegnersi rapidamente oppure non riuscire ad avviare gli apparecchi più energivori.
Il sopralluogo tecnico e l’analisi dei consumi permettono di trovare il corretto equilibrio tra autonomia, potenza disponibile, sicurezza e convenienza economica.
Domande frequenti
I pannelli producono durante un blackout?
Ricevono la luce solare, ma un impianto standard interrompe l’erogazione. Per utilizzare l’energia serve una funzione di backup.
È sufficiente installare una batteria?
No. Servono anche un inverter compatibile e un sistema che separi correttamente l’impianto dalla rete pubblica.
Il backup può alimentare tutta la casa?
Dipende dalla batteria, dalla potenza dell’inverter e dagli apparecchi collegati. Generalmente è preferibile alimentare solo le utenze essenziali.
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