1) Perché Occorre Usare Batterie “Deep Cycle” Nel Fotovoltaico
Nel contesto dell’accumulo energetico per impianti fotovoltaici, la distinzione tra le diverse tipologie di batterie è fondamentale per ottenere buone prestazioni e garantire una lunga durata dell’impianto. Il punto di partenza è la natura stessa del funzionamento delle batterie, ovvero il concetto di “ciclo”.
Un ciclo di batteria si definisce come un’operazione completa di carica e scarica. Le batterie non sono tutte progettate per sostenere lo stesso tipo di ciclo: alcune sono pensate per scariche brevi e superficiali (10–15% della capacità nominale), altre per cicli profondi (fino al 50%, 70%, o anche 80%).
Le comuni batterie per avviamento automobilistico, ad esempio, sono progettate per fornire alte correnti per un breve periodo (come l’avviamento del motore). Queste batterie non sono in grado di gestire scariche profonde, e una loro applicazione in un impianto fotovoltaico sarebbe deleteria: pochi cicli completi ne comprometterebbero la struttura interna, con perdita progressiva di capacità e durata.
Al contrario, le batterie a ciclo profondo (o “deep cycle”) sono state sviluppate proprio per sopportare frequenti e prolungati cicli di carica/scarica. Queste batterie forniscono una corrente costante per lunghi periodi e sono ideali per sistemi stand-alone, ossia non connessi alla rete elettrica, dove l’energia deve essere immagazzinata e resa disponibile anche quando il sole non splende.
Le batterie deep cycle si distinguono per una struttura interna più robusta, piastre più spesse e una chimica ottimizzata per resistere alla solfatazione e all’usura da cicli profondi. L’impiego di questo tipo di batterie in un impianto fotovoltaico domestico o aziendale è oggi uno standard consolidato, anche perché sono compatibili con gli inverter ibridi moderni, i sistemi di energy management e i regolatori MPPT più evoluti.
Infine, il passaggio a un sistema fotovoltaico con accumulo non è solo una scelta tecnica, ma sempre più spesso anche economica e normativa: dal 2021 con la fine del vecchio scambio sul posto, la possibilità di autoconsumare e immagazzinare l’energia è diventata uno dei pilastri delle nuove installazioni, soprattutto in ambito residenziale.
2) Quante Batterie Fotovoltaiche Posso Collegare In Parallelo?
Quando si progetta un banco batterie per un impianto fotovoltaico, è naturale chiedersi se si possano semplicemente aggiungere moduli per aumentare la capacità. Sebbene collegare batterie in parallelo sia una pratica comune, occorre farlo con estrema attenzione per evitare squilibri, perdite e deterioramenti prematuri.
In linea generale, si consiglia di non superare le 3–4 batterie in parallelo nella stessa stringa. Questo per evitare che eventuali differenze di resistenza interna portino alcune batterie a drenare corrente dalle altre, con conseguente perdita di energia sotto forma di calore, disequilibrio di carica e potenziale danneggiamento.
Nel caso in cui si necessiti di una capacità maggiore, è preferibile optare per:
- batterie di maggiore capacità nominale (ad esempio da 200 Ah invece di 100 Ah);
- oppure realizzare più banchi separati, ognuno con un proprio regolatore e protezioni.
Altri accorgimenti fondamentali:
- tutte le batterie di un banco devono essere identiche per modello, capacità, marca e data di produzione;
- non si devono mai mescolare batterie nuove con batterie vecchie (differenza massima tollerabile: 6 mesi di vita);
- il livello di carica deve essere uniforme al momento dell’installazione;
- i cavi di collegamento tra le batterie devono essere della stessa lunghezza e sezione, per evitare squilibri resistivi.
Va ricordato che ogni batteria ha una propria resistenza interna che tende ad aumentare con l’invecchiamento. In un sistema mal progettato, la batteria più debole diventa un collo di bottiglia per tutte le altre. Per questa ragione, molti installatori esperti preferiscono evitare i collegamenti in parallelo, privilegiando invece configurazioni in serie con tensioni più alte (es. 24 V, 48 V) e uso di inverter che supportano tali livelli.
Le moderne batterie al litio LiFePO4, ad esempio, vengono spesso installate in moduli da 48V con BMS integrato, proprio per evitare i problemi tipici del parallelo.
3) La Durata Delle Batterie Fotovoltaiche A Ciclo Profondo
La vita utile di una batteria a ciclo profondo può variare in modo significativo a seconda di diversi fattori: dal tipo di chimica utilizzata alla qualità costruttiva, dalle condizioni ambientali alla qualità dell’impianto che la gestisce.
Indicativamente, una batteria deep cycle al piombo-acido di buona qualità può durare:
- 3-5 anni in condizioni di uso gravoso;
- 6-8 anni con uso ottimale e cariche moderate;
- oltre 10 anni nel caso delle batterie AGM o gel di alta gamma mantenute in ambiente controllato.
Le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4), invece, offrono una durata anche superiore a 10-15 anni, con oltre 3000–6000 cicli a profondità di scarica (DoD) del 70–80%.
Gli elementi che incidono maggiormente sulla durata sono:
- Sovraccarica: quando una batteria riceve energia oltre la sua capacità nominale, si surriscalda e si degrada. È quindi essenziale un buon regolatore di carica, idealmente di tipo MPPT con algoritmi di gestione ottimizzati.
- Sottocarica cronica: lasciare la batteria scarica per lunghi periodi accelera la solfatazione delle piastre (nei modelli al piombo), riducendo drasticamente la capacità.
- Temperature estreme: il calore accelera la corrosione interna e la perdita di elettrolita, mentre il freddo rallenta le reazioni chimiche e aumenta la resistenza interna.
- Profondità di scarica (DoD): per le batterie al piombo, è raccomandabile non scendere sotto il 50% della carica. Per le batterie al litio, invece, è possibile utilizzare anche l’80–90% senza danni significativi.
- Cicli giornalieri intensi: le batterie di impianti off-grid completamente autonomi sono più stressate rispetto a quelle di impianti in autoconsumo con rete di backup.
Infine, la manutenzione ha un ruolo chiave. Le batterie piombo-acido allagate richiedono rabbocchi periodici con acqua distillata, mentre quelle AGM, gel o litio sono generalmente esenti da manutenzione, ma richiedono attenzione nella gestione elettronica (via inverter o BMS integrato).
4) Le Caratteristiche Delle Batterie Per Impianti Fotovoltaici
Per essere adatte a un impianto fotovoltaico, le batterie devono possedere specifiche caratteristiche tecniche, oltre ad una compatibilità con le modalità di funzionamento tipiche dell’energia solare, che è intermittente e non programmabile.
Le principali qualità da ricercare in una batteria FV sono:
- Elevata efficienza di carica/scarica: più energia viene immagazzinata e poi effettivamente utilizzata, meglio è. Le batterie al litio possono superare il 95%, quelle al piombo raramente superano l’80–85%.
- Lunga durata ciclica: cioè un alto numero di cicli profondi sostenibili senza degrado. Il litio è oggi il riferimento per durata (oltre 5000 cicli).
- Stabilità termica: per funzionare anche in ambienti freddi (impianti in quota o in aree rurali).
- Bassa autoscarica: soprattutto per impianti non utilizzati tutto l’anno (es. baite, rifugi, case estive).
- Minima manutenzione: fondamentale in installazioni remote.
Sebbene le batterie al piombo-acido siano ancora largamente usate per motivi di costo iniziale contenuto, il mercato si sta rapidamente spostando verso soluzioni al litio per via della maggiore efficienza, densità energetica e vita utile.
Oggi, la scelta si concentra su queste tecnologie principali:
- Piombo-acido allagate: economiche, ma richiedono manutenzione.
- AGM (Absorbed Glass Mat): sigillate, resistenti e stabili, ma con minore durata rispetto al litio.
- Gel: miglior gestione della temperatura, ma meno adatte a cariche rapide.
- Litio (LiFePO4): costo iniziale maggiore, ma ammortizzabile in 8–10 anni, grazie alla lunghissima durata e alla ridotta perdita di prestazioni nel tempo.
Inoltre, le batterie al litio moderne integrano un BMS (Battery Management System) che monitora la tensione, la temperatura e lo stato di carica di ogni cella, rendendole molto più sicure e affidabili rispetto al passato.
5) I Vari Tipi Di Batterie Al Piombo-Acido In Commercio
Il termine “piombo-acido” comprende un’ampia varietà di tecnologie batteriche, ognuna con prestazioni e destinazioni d’uso ben precise. È importante conoscere le differenze per scegliere quella più adatta al proprio impianto FV.
- Batterie di avviamento: progettate per brevi scariche ad alta corrente. Assolutamente sconsigliate per l’accumulo FV.
- Piombo-calcio: migliorate nella resistenza alla corrosione, ma anch’esse non ideali per scariche profonde.
- Batterie sigillate (AGM o gel): non richiedono manutenzione, resistenti a vibrazioni e inclinazioni, adatte per camper, nautica e piccoli impianti off-grid.
- Deep Cycle: progettate per cicli profondi quotidiani. Strutturalmente robuste, dotate di piastre spesse, sopportano centinaia o migliaia di cicli fino all’80% di DoD. Ideali per applicazioni rinnovabili, specie dove non è disponibile la rete.
Una buona pratica è non scaricare mai oltre il 50% la batteria, e di considerare il 30% residuo come riserva d’emergenza. Un utilizzo moderato delle batterie ne prolunga la vita e migliora la resa economica complessiva dell’impianto.
6) Incentivi, Normative E Considerazioni Economiche Aggiornate
Dal punto di vista normativo, l’accumulo fotovoltaico è oggi regolato da una serie di dispositivi normativi e opportunità fiscali. Sebbene il meccanismo dello “scambio sul posto” sia terminato nel 2021, oggi i sistemi di accumulo possono ancora beneficiare di:
- Detrazione fiscale al 50% tramite Bonus Casa (art. 16-bis TUIR), anche nel 2025;
- IVA agevolata al 10% se installato contestualmente a impianto fotovoltaico;
- Eventuali contributi regionali o comunali (a fondo perduto, accessibili tramite bandi specifici).
Inoltre, a partire dal 2024, il GSE ha introdotto il nuovo servizio di autoconsumo diffuso e di condivisione dell’energia tramite le Comunità Energetiche Rinnovabili (CER). In questi scenari, le batterie (soprattutto al litio) rappresentano un asset fondamentale per massimizzare l’autoconsumo locale e la flessibilità di rete.
Dal punto di vista economico, anche se le batterie al litio hanno un costo iniziale più elevato (circa 700–1000 €/kWh installato, in calo costante), la loro durata, efficienza e integrazione smart le rendono spesso più convenienti nel lungo periodo rispetto alle batterie tradizionali.