Stoccaggio di batterie residenziali: rimodellare il modo in cui produciamo elettricità

Molte famiglie investono nello stoccaggio tramite batterie, anche se spesso non è redditizio. Perché e in che modo le batterie residenziali cambieranno le tariffe elettriche in futuro?

Le batterie possono aiutare le famiglie dotate di pannelli solari ad aumentare il consumo di energia solare. Le famiglie con un’elevata valutazione dell’energia solare autoprodotta adottano prima le batterie.

I proprietari di case hanno iniziato a installare batterie di accumulo in aggiunta ai loro impianti di pannelli solari solo a partire dal 2015/16, ma il numero di installazioni è alle stelle, soprattutto in alcuni paesi europei (vedi Figura 1). Spinta dagli alti prezzi dell’energia, dalle preoccupazioni sulla sostenibilità e dalla diminuzione dei costi delle batterie, oggi la maggior parte delle famiglie tedesche che utilizzano l’energia solare coinstallano anche una batteria.

La promessa delle batterie è semplice: ogni volta che i tuoi pannelli solari producono più energia del necessario (ad esempio in un pomeriggio soleggiato), invece di rivendere l’energia in eccesso alla società di servizi pubblici1, una batteria ti consente di immagazzinare quell’energia. Poi, quando il sole tramonta e hai bisogno di più elettricità di quella generata dai pannelli, puoi scaricare la batteria ed evitare di acquistare dalla rete finché la carica non è esaurita.

In questo modo, una famiglia dotata di sistemi di accumulo può aumentare la quota di energia rinnovabile che consuma (Figura 2), ma, cosa più importante, anche risparmiare denaro. La Figura 2 giustappone le fonti di elettricità utilizzate per soddisfare la domanda di elettricità di una famiglia confrontando due tipi di famiglie nel nostro set di dati: a) la famiglia media con 4,8 kWh2 di stoccaggio3 contro b) la famiglia media senza stoccaggio.

In teoria, invece di pagare il prezzo dell’elettricità all’ente pubblico (che include oneri di rete e di distribuzione, tasse e altre tasse), la batteria utilizza la propria energia solare più economica. Vedere la Figura 3 per un esempio che illustra la differenza di prezzo tra l’energia solare autoprodotta (prezzo del pannello, installazione, manutenzione), rispetto al prezzo dell’elettricità pagato nel 2019 in Germania.

In pratica, tuttavia, anche se le batterie fanno risparmiare denaro ad ogni ciclo di carica/scarica, non sono gratuite. Anche se i prezzi delle batterie agli ioni di litio (la tecnologia delle batterie più comunemente utilizzata a partire dal 2023) sono diminuiti notevolmente nel corso degli anni, un kilowattora (kWh) di stoccaggio può ancora costare quasi 1.000 euro4. Quindi, ipoteticamente, se ogni ciclo di batteria facesse risparmiare a una famiglia 15 centesimi (il prezzo dell’elettricità di 25 centesimi meno il costo di autoproduzione dell’energia solare di 10 centesimi), bisognerebbe utilizzare la batteria per 6.667 cicli prima che diventi un profitto. La durata si riduce a oltre 25 anni se si carica e si scarica completamente la batteria ogni giorno.

Nel nostro set di dati, dove le famiglie utilizzano in media il 45% della capacità della batteria in un giorno, questi 6.667 cicli richiederebbero quasi 56 anni per essere raggiunti. Si tratta di un valore superiore ai 10-15 anni previsti per la maggior parte delle batterie (in garanzia), e non tiene conto degli sconti temporali (si paga in anticipo, ma si ottengono i benefici nel corso di decenni), della manutenzione o del degrado della batteria. E, attenzione, le famiglie che hanno acquistato batterie nel 2018 hanno dovuto pagare di più per le proprie batterie rispetto al nostro esempio attuale, rendendo il loro investimento ancora meno redditizio, o almeno così può sembrare.

Eppure, tra il 2018 e il 2020, solo in Germania sono stati costruiti 150.000 nuovi impianti di accumulo, immagazzinando 1,3 milioni di kWh di energia e costando nell’ordine di due miliardi di euro5. Allora perché queste famiglie acquistano spazio di archiviazione? Dopotutto, i tedeschi non sono famosi semplicemente per bruciare denaro. Per scoprire cosa sta succedendo, abbiamo collaborato con Solarwatt, un produttore e installatore di pannelli solari con sede a Dresda che ha aggiunto lo stoccaggio alla sua offerta nel 2015.

L’azienda ci ha fornito i dati di migliaia di clienti6 che hanno installato sistemi solari e di accumulo tra il 2018 e il 2020, la maggior parte dei quali sono famiglie tedesche. Aneddoticamente, le famiglie citano due ragioni chiave quando viene loro chiesto perché hanno acquistato sistemi di accumulo: 1) l’aumento della quota di consumo solare e 2) la maggiore indipendenza dal servizio pubblico (chiamata autarchia).

Chiamiamo questo desiderio di essere più sostenibili e meno dipendenti dalla valutazione dell’ecologia del fornitore di rete e miriamo a quantificarlo con i dati forniti da Solarwatt, in altre parole, per capire quanto le famiglie apprezzano l’utilizzo della propria energia solare, al di là del suo vantaggio finanziario. , per giustificare l'investimento in storage.