Sistemi di accumulo per Fotovoltaico

[dolam]

"Un sistema di stoccaggio introduce inevitabilmente delle perdite e secondo me si giustifica esclusivamente in posti dove manca la rete, è una cosa da terzo mondo."
concordo assolutamente.

"20 anni di SSP una comica irresistibile"
per ora resta e non c'è accenno ad eliminarlo, quando dovesse accadere provvederemo a fare qualcos'altro,
sperando che nel frattempo le batterie scendano a 100€ al kWh e lì si potrebbe cominciare a ragionare.

La buona notizia è che gli impianti FV privati tornano a crescere di numero, per fortuna e gli accumuli registrati da GSE non superano le 3000 unità, segno evidente che molti ragionano ancora bene.

Spiace molto per il cliente di Ligabue82 che addirittura ha installato un impianto ad isola con gruppo elettrogeno e se non abita in Africa ha fatto proprio una follia.

[fabbietto]

stiamo installando un impianto fotovoltaico completamente in isola da 6,24 kWp, con Sunny Island, inverter SMA 6000 e nr. 08 batterie al Pb-Gel FAAM da 14,4 kWh totali (DOD 50%), con sistema di monitoraggio.Il tutto affiancato ad un gruppo elettrogeno in parallelo che interverrà a batterie scariche.Faccio notare che il progetto è stato elaborato dal progettista e direttore lavori del cliente, mentre noi stiamo solamente installando l'impianto.

Ligabue, visto che c'è un progettista puoi chiedere a lui quali misure ha previsto contro i contatti indiretti e diretti? Differenziale classico da 30mA? Senza poli a terra secondo me non funziona... Puoi provare a impianto finito a collegare con un cavo volante una lampada o altro collegando la fase a monte del differenziale e il neutro a valle e vedere se scatta, poi lo fai vedere al progettista. E anche sul funzionamento dei magnetotermici contro i cortocircuito ho dei dubbi.Ovviamente se puoi chiedere, non voglio certo farti litigare col progettista....Sotto il punto di vista economico o ambientale è perfino inutile discutere, però potrebbe servire ad affrontare alcuni aspetti tecnici

[fabbietto]

Mi correggo: con fase a monte e neutro a valle scatta di sicuro, dovresti provare invece a simulare un guasto a terra, capisco che non sia semplicissimo....

[ligabue82]

Spiace molto per il cliente di Ligabue82 che addirittura ha installato un impianto ad isola con gruppo elettrogeno e se non abita in Africa ha fattoproprio una follia.

Provincia di BR.
Enel sarà disponibile tra circa 3/4 mesi...

Ligabue, visto che c'è un progettista puoi chiedere a lui quali misure ha previsto contro i contatti indiretti e diretti? Differenziale classico da 30mA?

Il sistema impostato è TN, mentre il problema sorgerà quando arriverà Enel perchè ci sarebbe una fluttuazione continua dello stato del Neutro (da sistema TN a sistema TT).
Per il resto proverò a chiedere al progettista...

saluti

[fabbietto]

Il sistema impostato è TN, mentre il problema sorgerà quando arriverà Enel perchè ci sarebbe una fluttuazione continua dello stato del Neutro (da sistema TN a sistema TT).

grazie Liga, quindi il sunny island della sma (e il gruppo elettrogeno) ha un polo a terra, in questo modo le cose tornano. Certo la commutazione TN-TT ogni volta che si passa da rete a isola è poco ortodossa ma dovrebbe funzionare.

[luca1969]

Corretto dimensionamento di un pacco batterie al LiFePo4

Se utilizzo un pacco batterie a 10kWh al LiFePo4 a 48V con capacita carica/scarica nominale 0,5C significa che per preservare la vita della batteria devo caricarla e scaricarla al massimo al 50% della sua capacità massima in Ah, giusto?
Quindi una batteria da 10kWh a 48V ha una capacità di carica-scarica di 208Ah. Considerando il valore di 0,5C, la massima corrente di carica-scarica continuativa diventa di 108A, giusto?

Quindi, se ho un campo fotovoltaico collegato ad un regolatore di carica da oltre 5184W (108A * 48V) rischierei di danneggiare le batterie?

Se volessi avere un campo fotovoltaico da 10kWp, collegato ad un pacco batterie da 10kWh e ad un inverter da 10kW, non farei un giusto dimensionamento, giusto? Infatti un campo fotovoltaico con relativo regolatore di carica a 48V mi erogherebbe una corrente di 208A, quindi maggiore dei 108A massimi sopportabili dal pacco batterie (pari a 0,5C)?

Alla luce di quanto sopra:
1) Non è possibile limitare la corrente di carica del pacco batterie? Vorrei usare delle BYD cinesi che hanno il BMS integrato.
2) Come funziona il BMS delle batterie al litio sopra indicate?


Cordialmente
Luca Chesini

[Elisabetta Meli]

Intanto le lifepo4 tipicamente possono reggere dei limiti in carica fino a 3C ed in scarica fino a 10C, ovviamente restare entro C/2 sia in carica che in scarica come dici è corretto per salvaguardarle.
Quindi un corretto dimensionamento minimo per un impianto da 10 kWp sarebbero 400Ah a 48V (serie da 16 a 3,2V e19,2 kWh di accumulo).
Il problema nasce nel momento in cui produci al massimo, poichè nel giro di poco più di due ore (mediamente 3 e senza carichi connessi) l'accumulo è carico, se sei in SSP l'eccedenza la riversi in rete, se sei in isola no, oltre il 70% dell'energia prodotta viene sprecata (su 10kWp produzione gg di 57kWh su accumulo da 19,2 kWh) e dovresti avere la mattina l'accumulo totalmente scarico, cosa impossibile. In inverno riusciresti a caricare completamente l'accumulo, 19 kWh produzione e 19,2 kWh di accumulo, sempre partendo da accumulo scarico.
Quindi o è sbagliata la taglia dell'impianto FV o quella dell'accumulo. Un compromesso corretto già sarebbe 5kWp e 19,2 kWh, ancorca con molti sprechi, meglio ancora 3 kWp e 19,2 kWh con sprechi minimi ma già oltre l'80% di DOD, sempre che l'energia accumulata venga utilizzata giornalmente.

Per la limitazione di carica, il BMS provvede automaticamente a disconnettere la carica nel momento in cui le batterie superano una certa soglia, tipicamente 3,85V su singola cella, e provvede a bilanciarle (se previsto nel bms)
Quasi tutti i BMS funzionano in maniera simile, possono cambiare le soglie di intervento, la capacità di bilanciamento sia come soglia in V che come capacità in A, e la corrente massima supportata in carica ed in scarica che spesso differiscono.

[luca.chesini]

Pertanto non c'è modo di regolare la corrente massima di carica delle batterie se non dimensionando correttamente il campo fotovoltaico? Il BMS quindi regola solo in tensione?

[peter12]

Pertanto non c'è modo di regolare la corrente massima di carica

Il BMS Battery Managementi System non è costituito da elettronica di potenza,
ma solo di regolazione. Tant'è che effettua il bilanciamento delle celle a fine carica
(dove non sono necessarie grosse correnti/poternze),
che può essere sia attivo che passivo. La carica vera e propria demandata al regolatore
di potenza è sempre esterno al BMS ma regolata tramite questo da opportuni segnali
di scambio normalmente su CAN bus

[ligabue82]

Qui consigliano una capacità media di accumulo (in kWh) pari al doppio della potenza (in kW) dell'impianto FTV.
Come dimensionare un sistema di accumulo fotovoltaico - RINNOVABILANDIA

saluti

[dolam]

In generale l'accumulo, come il FV , va calibrato sugli assorbimenti dell'utente.
Se quest'ultimo dovesse avere,ad esempio, parecchio utilizzo serale, notturno e/o PDC credo che un dimensionamento 1a 2 possa essere insufficiente.
Non conosco lo studio degli studenti californiani ma forse loro si riferiscono alla capacità di un campo fotovoltaico di generare energia sufficiente alla carica delle batterie, oltre la normale alimentazione abitativa.
Anche qui le distinzioni geografiche vanno comunque fatte.
In sintesi penso sia meglio uno studio sulle esigenze specifiche di ognuno anche in relazione al tipo di accumulatore utilizzato, purtroppo c'è ancora chi propone il pb ,addirittura.

[peter12]

In generale l'accumulo, come il FV , va calibrato sugli assorbimenti dell'utente.

Ciao Dolam, su questo pienamente daccordo, però tieni presente che i costruttori si devono dare degli standard
quanto più possibile per questioni di economia di scala. Se poi non ci sono questi vincoli è ovvio che l'impianto
e l'accumulo vanno "vistiti" a misura in base al prelievo annuale da coprire ( dimensione del campo fotovoltaico)
e all'autonomia notturna da garantire ( dimensione del pacco batterie ) tenendo conto della suddivisione
della prodicibilità stagionale. A nov-dic-gen-feb abbiamo solo ca il 18% della producibilità annuale mentre più dell'80%
si concentra nei restanti mesi. Questo in Italia.
Questo "vestito" poi varia ulteriomente in funzione del fatto che l'impianto sia GRID o OFF-GRID.

[dolam]

Si peter12 , è assolutamente così e credo che anche Ligabue82 la pensi uguale , lui ha postato uno studio fatto nell'università della California che ritengo riporti
cose esatte ma il dimensionamento realmente attinente l'utenza va fatta da un tecnico come voi due ( siete entrambi ingegneri) e soprattutto in rapporto alla
chimica utilizzata per l'accumulo.

Sulla producibilità nei mesi invernali mi trovi assolutamente d'accordo , specie al Nord, ed infatti stavo proprio analizzando la mia produzione, altissima di questi primi 7 mesi dell'anno
dove ho già realizzato 5590kWh sugli 8200/8500 kwh annui e manca ancora il mese di agosto in cui di solito raggiungo i 1000kWh, diciamo che l'accumulo nei mesi invernali diventa assolutamente ingestibile da un normale campo fotovoltaico familiare.

Perciò sostengo che l'esigenza/e della casa sia prioritaria rispetto al dimensionamento.

In buona sostanza sono gli assorbimenti che dimensioneranno correttamente sia l'impianto FV che quello delle batterie sempre che si voglia dare priorità all'accumulo altrimenti ,come ben sappiamo, c'è lo SSP che, sulla sola previsione dei consumi annuali, da indicazioni sul dimensionamento del FV ed è sufficiente ad un grandioso risparmio sul consumo elettrico contenendo e di molto, le spese per le rinnovabili.

[tonini_mingoni]

Ligabue, potresti postare uno schema tipo dell'impianto che stai installando?


Grazie

Fox

[ligabue82]

schema Sunny Island

Lo schema di massima è quello allegato.

Sto cercando di sviscerare dei dubbi (ho inviato una richiesta scritta a SMA), magari potreste aiutarmi:

1) Alcune sere fa la scarica delle batterie è arrivata fino al 30%, quando invece sarebbe dovuta fermarsi al 40%. Il cliente ha attualmente in parallelo un Gruppo Elettrogeno che però ha funzionamento (start e stop) esclusivamente manuale, ma in futuro sarà automatico (o ci sarà rete Enel).

Come possiamo fare in modo che arrivata la scarica delle batterie alla soglia del 40%, i carichi vengano distaccati e possa poi partire il generatore ausiliario?



2) Durante il giorno ci si rende conto dal sistema di monitoraggio che il l'inverter, in tarda mattinata, comicia a produrre sempre meno, stabilizzandosi attorno a 1 kW: può essere che il motivo sia il fatto che le batterie siano piene/cariche e che il carico non sia in quel momento rilevante, quindi in automatico l'inverter taglia la potenza in esubero perchè non saprebbe dove inviarla?



3) Quando parte il generatore ausiliario (GE o rete), esso carica le batterie (es. di notte)? Oppure è il solo FTV imputato a caricare le batterie?


?saluti

[peter12]

Ciao Ligabue provo a darti qualche elemento in attesa della risposta ufficiale di SMA

1) Alcune sere fa la scarica delle batterie è arrivata fino al 30%, quando invece sarebbe dovuta fermarsi al 40%. Il cliente ha attualmente in parallelo un Gruppo Elettrogeno che però ha funzionamento (start e stop) esclusivamente manuale, ma in futuro sarà automatico (o ci sarà rete Enel).
Come possiamo fare in modo che arrivata la scarica delle batterie alla soglia del 40%, i carichi vengano distaccati e possa poi partire il generatore ausiliario?

In realtà potrebbe essersi fermata a -40% quando erano presenti notevoli assorbimenti. In questo caso il
distacco/spegnimento del sistema ha causato una variazione della tensione misurata sul pacco (senza carico)
dando l'impressione di riprendere un +10%. Tieni presente che lo stato del SOC per pacchi batterie a Pb
è misurato quasi esclusivamente dalle tensioni di pacco e queste non sono il massimo della affidabilità
soprattutto per pacchi batterie Lead anche per una normale loro fluttuazione in presenza o assenza do carico.

2) Durante il giorno ci si rende conto dal sistema di monitoraggio che il l'inverter, in tarda mattinata, comicia a produrre sempre meno, stabilizzandosi attorno a 1 kW: può essere che il motivo sia il fatto che le batterie siano piene/cariche e che il carico non sia in quel momento rilevante, quindi in automatico l'inverter taglia la potenza in esubero perchè non saprebbe dove inviarla?

Questo è normale per sistemi OFF-GRID se non c'è assorbimento dai carichi e le batterie sono al 100% si
limita la potenza in ingresso a quella necessaria.

3) Quando parte il generatore ausiliario (GE o rete), esso carica le batterie (es. di notte)? Oppure è il solo FTV imputato a caricare le batterie?

Dalle presentazioni disponibili in rete del sunny island di default ricarica anche da GE o rete se presente. Non so
se a livello sw si può inibire la funzione. Domanda a SMA.

Ciao

[dolam]

"Alcune sere fa la scarica delle batterie è arrivata fino al 30%, quando invece sarebbe dovuta fermarsi al 40%."
Se ho capito bene la batteria è stata scaricata del 70% ? perché se così fosse per le batterie piombo questo è fortemente penalizzante sulla durata ed addirittura potrebbe fosfatarle prematuramente , anche le gel-pb.

In ogni caso anche il 40% di carica residua a me sembra molto alta come come scarica , questo è il motivo principale di deterioramento delle pb stand-alone.

Dallo schema che hai allegato non si capisce se il generatore carica anche le batterie.

[peter12]

Effettivamente dolam ho letto male intrepretando D.o.D. e non S.o.C. come invece sembra dire Ligabue.
Effettivamente una D.o.D. del 60-70% è troppo per qualunque tecnologia lead ed entro qualche mese
potrebbe già avere problemi.

Per la funzione di ricarica da gruppo o rete non si può vedere o interpretare da schema perchè
è una funzione che può o non, essere prevista "internamente" (software di gestione) dalle presentazioni
presenti in rete si dice che normalmente ricarica le batterie anche da li.

[ligabue82]

Grazie a entrambi...
Attendo la risposta di SMA e vi tengo aggiornati.
Vedrò di impostare il DoD al 50%, dato che di fabbrica era impostato al 40%.

saluti

[peter12]

Grazie a entrambi...
Vedrò di impostare il DoD al 50%, dato che di fabbrica era impostato al 40%.
saluti

No Liga è qui che nasce l'equivoco:

"La Profondità di scarica (Depth Of Discharge - DOD) è una misura di quanta energia è stata prelevata
da una batteria, viene espressa in una percentuale della capacità totale della batteria.

Per esempio, una batteria da 100 Ah a cui sono stati prelevati 30 Ah ha una profondità di scarica del 30 %.

La profondità di scarica è lo stato complementare dello stato di carica (State Of Charge - SOC);
nell'esempio precedente, la batteria ha uno stato di carica del 70%)."

Se il parametro che imposti è il DoD devi ridurlo non aumentarlo per aumentare i cicli di vita del pacco

[dolam]

Ligabue sull'unico impianto che ho con le Pb ho impostato D.O.D 25% in casi eccezionali puoi arrivare al 35% per uno due giorni non di più
Almeno questo è il mio consiglio.

[peter12]

Concordo dolam anche se ligabue non ci ha detto il modello delle FAAM ( Azienda di Monterubbiano )
oltre al fatto di essere Pb-GEL. Potrebbero essere le Traleg - Heavy Plus confermi Liga ?

[ligabue82]

Allego schede tecniche batterie utilizzate scelte dall'ingegnere...

Il DoD è attualmente al 50% e domani vedo di portarlo al 40% (SoC=60%).

Saluti.

[dolam]

ligabue ho portato correttamente le percentuali sulle linee di riferimento , ho scritto le percentuali che vuoi applicare e ho messo i cicli dichiarati.

Ottimisticamente quelle batterie dovrebbero durare 3,56 anni al 40% di DOD , poiché sono normali Pb-Gel per esperienza personale toglierei un buon 30% alle loro previsioni ( fatte a 25° di temperatura) e quindi diventerebbe:

DOD 40% durata 910 cicli 2,49 anni
DOD 50% durata 770 cicli 2,10 anni

Per il tuo cliente possiamo augurarci che io mi sbagli ma penso che realmente saranno queste le durate per le rispettive scariche previsionali.

[nik600]

Ciao a tutti

cosa ne pensate di questo pacco batterie?

96V 40AH SOFT Series LiFePO4 Battery Pack E-BIKE?AKKU

quasi 4kWh di accumulo ad un prezzo di 1100$ con lifepo4, compreso di BMS.

Ovviamente manca la parte di integrazione dell'inverter, per questo motivo l'uso dei 96 V (tensione piuttosto alta per un pacco batterie in DC) consentirebbe l'uso su alcuni inverter on-grid senza necessità di usare convertitori DC/DC con relative perdite di efficienza.

Resterebbe comunque da gestire la carica che verrebbe fatta con un alimentatore AC/DC.

Tramite opportuna taratura del BMS (che ha una TTL di comunicazione) si potrebbe limitare la corrente prelevata dal pacco e quindi evitare che l'inverter on-grid assorba troppo, anzi, la mia idea è di tarare l'assorbimento in base alle effettive esigenze.

[peter12]

4 x FLG 12 - 150 7,2 kWh nominali ( per 212 Kg di pacco batterie )

3,6 kWh effettivi con Dod 50% in regime di scarica C20 ( -20% se regime di scarica in C5 vedi datasheet postato) 1200 cicli max a 20-25°C
2,88 kWh effettivi con Dod 40% in regime di scarica C20 ( -20% di capacita se regime di scarica in C5 vedi datasheet postato) 1400 cicli max a 20-25°C

peccato che Pb sia molto sensiblile oltre che al regime di scarica anche alla temperatura di funzionamento e DIMEZZA i suoi cicli di vita già a 30-35 °C



grafico tratto da presentazione FIAMM per batterie Pb

[peter12]

Tutto ciò mi conferma nella scelta fatta anni fa sulle LiFePO4

[dolam]

concordo con Peter12 sulla scelta esclusiva a favore delle litio per l'accumulo, al momento non c'è di meglio.

nik600 quella batteria ha il grosso difetto del voltaggio alto che la rende poco duttile all'uso, il prezzo non sarebbe male ma vanno aggiunti i 199$ di spedizione e se beccata alla dogana, bollo + 4% di dazio + 22% d' IVA che la porta ad un costo normale .
Utile il BMS ed anche il caricabatteria in dotazione ma 96V sulle nostre bici non vanno e sugli inverter del tipo PIP 4048 non ne consentirebbero la carica automatica da inverter stesso,
le lascerei perdere.

[nik600]

Ti spiego meglio quello che ho in testa:

il pacco batterie a 96V verrebbe collegato all'inverter (nel mio caso un Fronius Primo 5.01 che ha una tensione minima di funzionamento di 80V) così come una normale stringa fotovoltaica.

Questo consentirebbe di prelevare dal pacco batterie alla sua tensione nominale, senza dover effettuare alcuna conversione DC/DC con le relative dissipazioni in termini di calore, rumore, etc.

La carica verrebbe comunque fatta con il suo alimentatore AC/DC, prelevando dalla AC prodotta dall'inverter stesso , in questo caso l'alimentatore verrebbe messo tra inverter e contatore di scambio, così come prevede la normativa vigente.

Il BMS mi consentirebbe di regolare sia la carica che la scarica delle batterie in relazione all'effettivo fabbisogno/disponibilità, c'è da dire che non intendo usare questo accumulo come backup, ma solamente come piccola integrazione per i consumi standard della mia abitazione (tra tutti i vari dispositivi in standby, VMC al minimo, domotica, frigo e pippe varie ho un consumo stabile di circa 250/300W).

La mia intenzione è di prelevare dal pacco batterie in modo costante e limitato (appunto: non più di 200/250W) solo nelle ore notturne, escludendo l'ingresso fotovoltaico con un teleruttore NO/NC (in modo che all'inverter sia collegato in modo esclusivo la stringa del fotovoltaico oppure il pacco batterie)

in ogni caso, 1500$ sono circa 1100€ ivati, non mi risulta che sia disponibile sul nostro mercato un pacco batterie compreso di BMS a quel prezzo (eventualemnte, se vuoi potresti girarmi i riferimenti anche in PM se non si può sul forum).

[peter12]

Ti spiego meglio quello che ho in testa:

Ciao nik600. Hai un impianto incentivato ??