SUNNY BACKUP / SUNNY HOME MANAGER

Transcript

Ottimizzazione dell'autoconsumo
SUNNY BACKUP / SUNNY HOME MANAGER
Guida di progettazione
SBU_HoMan-PL-UIT123013 | Version 1.3
IT
SMA Solar Technology AG
Indice
Indice
1
Autoconsumo diretto e ottimizzazione dell'autoconsumo. . . . . . . . . . 5
2
2.1
2.2
2.3
Sistemi per l'ottimizzazione dell'autoconsumo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Sistema per la modifica del profilo di carico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Sistema per l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica. . . . . . . . . . . . . 9
Sistema per la modifica del profilo di carico con accumulo temporaneo
di energia fotovoltaica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3
3.1
3.2
3.3
Prodotti per l'ottimizzazione dell'autoconsumo . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Prodotti SMA corrispondenti al sistema scelto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Inverter FV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Contatore di energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3.1
3.3.2
Note sulla scelta dei contatori di energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Contatori di energia testati da SMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.4
Materiale per il collegamento di contatori di energia . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.1
3.4.2
Per contatori di energia con interfaccia D0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Per contatori di energia con interfaccia S0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.5
Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4
Dimensionamento di un sistema Sunny Backup per
l'ottimizzazione dell'autoconsumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Note sulla progettazione dell'impianto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Esempio pratico: Dati di un sistema Sunny Backup reale . . . . . . . . . . . . . . 28
Batterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1
4.2
4.3
SBU_HoMan-PL-UIT123013
3
Indice
4
1
Autoconsumo diretto e ottimizzazione dell'autoconsumo
Di regola l'energia fornita da un impianto fotovoltaico viene prevalentemente immessa nella rete pubblica. Gli
utilizzatori domestici ne possono utilizzare solo una parte direttamente per la loro alimentazione. Tale quota
di energia fotovoltaica impiegata direttamente costituisce l'autoconsumo diretto. L'ammontare
dell'autoconsumo diretto deriva dalle dimensioni dell'impianto fotovoltaico e dal profilo di carico
dell'abitazione.
Una tipica famiglia tedesca di 4 persone con un impianto fotovoltaico da 5 kWp raggiunge di per sé una
quota di autoconsumo diretto pari a circa il 30%.
Figura 1: Profilo giornaliero di un impianto fotovoltaico, del consumo e dell'autoconsumo diretto (esempio)
Attraverso l'autoconsumo di energia fotovoltaica, ogni impianto fotovoltaico è in grado di ridurre l'energia
prelevata dalla rete e di non gravare pertanto sulla rete pubblica. Il consumo di energia elettrica sul luogo
della sua produzione consente inoltre di evitare perdite di trasmissione.
In quanto gestori di un impianto fotovoltaico, tramite l'autoconsumo di energia fotovoltaica è possibile ottenere
maggiori entrate derivanti dagli introiti per la retribuzione dell'immissione e dai risparmi per la riduzione
dell'energia prelevata dalla rete. L'esatto ammontare dei risparmi ottenuti grazie alla riduzione del prelievo
dalla rete dipende dagli attuali prezzi dell'energia elettrica in vigore a livello locale.
5
L'ottimizzazione dell'autoconsumo può essere perseguita attraverso 3 strategie:
•
Modificare il profilo di carico. Utilizzando in modo mirato gli elettrodomestici negli orari di elevata
produzione fotovoltaica si ottiene un'ottimizzazione dell'autoconsumo. Ad esempio, controllando gli
utilizzatori in maniera intelligente Sunny Home Manager può aumentare la quota di autoconsumo fino
al 45% circa.
•
Immagazzinare l'energia fotovoltaica in eccesso per alimentare gli utilizzatori in un secondo momento,
nelle ore serali e notturne. Il sistema Sunny Backup consente l'accumulo temporaneo dell'energia
fotovoltaica in eccesso. In una famiglia media, con un dimensionamento standard dei componenti del
sistema Sunny Backup è possibile incrementare la quota di autoconsumo fino al 55% circa (v. cap.
4 "Dimensionamento di un sistema Sunny Backup per l'ottimizzazione dell'autoconsumo", pagina 23).
•
Combinare le modifiche del profilo di carico con l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica. In
questo modo il sistema Sunny Backup, in combinazione con Sunny Home Manager, è in grado di
aumentare la quota di autoconsumo fino al 65% circa.
Sistema Sunny Backup e Sunny Home Manager
Combinando il sistema Sunny Backup e Sunny Home Manager, le quote di autoconsumo non si
sommano completamente.
6
2
2.1
Sistemi per l'ottimizzazione dell'autoconsumo
Sistema per la modifica del profilo di carico
Figura 2: Impianto fotovoltaico con Sunny Home Manager (esempio)
Tramite Sunny Portal, Sunny Home Manager offre diversi aiuti per modificare il profilo di carico, quali ad
esempio report di stato, previsioni e consigli operativi. Inoltre, Sunny Home Manager può attivare e disattivare
in maniera automatica gli utilizzatori collegati attraverso le prese radio SMA.
7
Sunny Home Manager applica la modifica del profilo di carico attraverso i seguenti provvedimenti.
Provvedimento
Applicazione
Creazione di una
Sunny Home Manager registra continuamente l'energia prodotta dall'impianto
previsione di produzione fotovoltaico. Inoltre, Sunny Home Manager riceve via Internet previsioni del
fotovoltaica
tempo riferite alla propria ubicazione. Sulla base di queste informazioni
Sunny Home Manager genera una previsione di produzione fotovoltaica per
l'impianto fotovoltaico.
Creazione di un profilo di Oltre alla produzione fotovoltaica, Sunny Home Manager registra anche
carico
l'energia immessa e prelevata dalla rete. Per rilevare immissione e prelievo
Sunny Home Manager può servirsi di 2 configurazioni di contatori:
•
1 contatore di immissione e 1 contatore di prelievo
oppure
•
1 contatore bidirezionale di immissione e prelievo
Sulla base di produzione fotovoltaica, immissione e prelievo,
Sunny Home Manager determina quanta energia viene utilizzata in casa e in
quali orari si concentrano i consumi, generando un profilo di carico sulla base di
questi dati.
Controllo mirato degli
utilizzatori
Sulla scorta delle previsioni di produzione fotovoltaica e del profilo di carico,
Sunny Home Manager determina quali sono i momenti favorevoli per
l'ottimizzazione dell'autoconsumo. Grazie all'accesso standard gratuito a
Sunny Portal, Sunny Home Manager consente di monitorare in maniera
dettagliata l'impianto, visualizzare l'energia fotovoltaica disponibile durante il
giorno e controllare in tempo reale tutti i flussi energetici domestici.
Sunny Home Manager offre 2 alternative per l'attivazione e la disattivazione
degli utilizzatori:
8
•
Sunny Home Manager è in grado di attivare e disattivare
automaticamente gli utilizzatori collegati alle prese radio SMA.
•
In alternativa è possibile attivare e disattivare manualmente i propri
utilizzatori domestici. Questo rapporto consapevole con l'energia elettrica
contribuisce anch'esso a una ottimizzazione dell'autoconsumo.
2.2
Sistema per l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica
Figura 3: Impianto fotovoltaico con sistema Sunny Backup e Meter Box per Sunny Backup
Sunny Backup richiama i dati dei contatori di energia collegati attraverso Meter Box per Sunny Backup e rileva
in questo modo produzione fotovoltaica, immissione e prelievo. Sulla base di questi dati, il sistema di gestione
della batteria di Sunny Backup regola i processi di carica e scarica della batteria collegata:
•
Quando è disponibile potenza fotovoltaica in eccesso questa viene immagazzinata nella batteria.
•
Quando non è disponibile potenza fotovoltaica, Sunny Backup attiva lo scaricamento della batteria e
l'energia è quindi messa a disposizione degli utilizzatori sul posto.
9
Figura 4: Ottimizzazione dell'autoconsumo tramite l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica (esempio)
Attraverso questa strategia l'energia fotovoltaica è sempre disponibile quando viene richiesta, anche dopo il
tramonto o in caso di black-out.
10
2.3
Sistema per la modifica del profilo di carico con accumulo
temporaneo di energia fotovoltaica
Figura 5: Impianto fotovoltaico con Sunny Home Manager e sistema Sunny Backup (esempio con raffigurazione
semplificata del sistema Sunny Backup)
Se in Sunny Backup è integrato SMA Bluetooth® Piggy-Back Off-Grid (Bluetooth Piggy-Back Off-Grid),
Sunny Home Manager può inviare i dati dei contatori di energia al sistema Sunny Backup. In questo modo
Sunny Home Manager e il sistema Sunny Backup combinano il controllo mirato degli utilizzatori con
l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica. Le possibilità di ottimizzazione dell'autoconsumo, ad ogni
modo, non si sommano completamente.
11
Prodotti per l'ottimizzazione dell'autoconsumo
3
3.1
Prodotti SMA corrispondenti al sistema scelto
A seconda del sistema scelto è possibile utilizzare ai fini dell'ottimizzazione dell'autoconsumo i prodotti SMA
indicati nella seguente tabella.
Modifica del
profilo di
carico
Accumulo
temporaneo di
energia fotovoltaica
Modifica del profilo di
carico e accumulo
temporaneo di energia
fotovoltaica
Sunny Home Manager
✓
‒
✓
Presa radio SMA
●
‒
●
Bluetooth Piggy-Back Off-Grid*
‒
‒
✓
SMA
Piggy-Back
(Bluetooth Piggy-Back)**
✓
‒
✓
Sistema Sunny Backup S
‒
✓
✓
Sistema Sunny Backup M / L
‒
✓
‒
Meter Box per Sunny Backup
‒
✓
‒
Bluetooth®
* Bluetooth Piggy-Back Off-Grid è compatibile con il sistema Sunny Backup S.
** Se un inverter FV impiegato non dispone di interfaccia SMA Bluetooth® Wireless Technology (interfaccia Bluetooth), è
necessario Bluetooth Piggy-Back.
✓ Necessario ‒ Non necessario
● Opzionale
Sunny Home Manager
Sunny Home Manager è un dispositivo per il monitoraggio degli impianti fotovoltaici e il controllo degli
utilizzatori in abitazioni dotate di impianto fotovoltaico (v. cap. 2.1 "Sistema per la modifica del profilo di
carico", pagina 7).
Sunny Portal
Sunny Portal funge da interfaccia utente di Sunny Home Manager. Sunny Home Manager invia a
Sunny Portal i dati rilevati, relativi ad esempio ai contatori di energia o agli inverter FV. Il collegamento con
Sunny Portal è realizzato da Sunny Home Manager tramite un router.
Presa radio SMA
Sunny Home Manager è in grado di attivare e disattivare in maniera automatica le utenze elettriche collegate
alle prese radio SMA. In alternativa alla presa radio SMA è possibile attivare e disattivare gli utilizzatori
manualmente.
12
Bluetooth Piggy-Back Off-Grid
Se in Sunny Backup è integrato SMA Bluetooth® Piggy-Back Off-Grid, Sunny Home Manager può inviare i
dati dei contatori di energia al sistema Sunny Backup. Tale trasmissione di dati è il presupposto per l'impiego
comune di Sunny Home Manager e del sistema Sunny Backup.
Compatibilità
Bluetooth Piggy-Back Off-Grid è compatibile con il sistema Sunny Backup S.
Bluetooth Piggy-Back
Bluetooth Piggy-Back collega Sunny Home Manager con gli inverter FV che non dispongono di una propria
interfaccia Bluetooth.
Sistema Sunny Backup S/M/L
Il sistema Sunny Backup per l'ottimizzazione dell'autoconsumo è costituito fondamentalmente da
1 Sunny Backup e da 1 Automatic Switch Box. Sunny Backup regola e controlla Automatic Switch Box e forma
una rete a isola in caso di black-out. In caso di caduta della rete, Automatic Switch Box separa in modo sicuro
dalla rete pubblica l'impianto fotovoltaico collegato e gli utilizzatori collegati, attivando il funzionamento a
isola.
Ai fini dell'ottimizzazione dell'autoconsumo, Sunny Backup attiva al momento adatto il caricamento o lo
scaricamento della batteria:
•
Quando è disponibile potenza fotovoltaica in eccesso, il sistema Sunny Backup la immagazzina nella
batteria.
•
Quando non è disponibile potenza fotovoltaica, il sistema Sunny Backup attiva lo scaricamento della
batteria e rende disponibile l'energia accumulata.
Meter Box per Sunny Backup
Meter Box per Sunny Backup è un componente opzionale del sistema Sunny Backup che serve alla
trasmissione dei dati fra il sistema stesso e i contatori di energia a esso collegati. Se per l'ottimizzazione
dell'autoconsumo viene impiegato un sistema Sunny Backup senza Sunny Home Manager è necessario il
ricorso a Meter Box.
13
3.2
Inverter FV
Idoneità per Sunny Home Manager
Sunny Home Manager supporta i seguenti inverter FV:
•
Sunny Boy (SB) a partire dalla versione firmware 2.06
– SB 3000TL-20 / 4000TL-20 / 5000TL-20
– SB 3000TL-21 / 4000TL-21 / 5000TL-21
– SB 2000HF-30 / 2500HF-30 / 3000HF-30
•
Sunny Tripower (STP)
– STP 8000TL-10 / 10000TL-10 / 12000TL-10 / 15000TL-10 / 17000TL-10
•
Inverter FV con Bluetooth Piggy-Back
Elenchi degli inverter su cui è possibile integrare Bluetooth Piggy-Back o Bluetooth Piggy-Back Off-Grid
sono reperibili nelle istruzioni di Bluetooth Piggy-Back e Bluetooth Piggy-Back Off-Grid disponibili sul sito
www.SMA-Solar.com.
Gli inverter FV SMA citati possono inviare i loro dati relativi alla produzione fotovoltaica direttamente a
Sunny Home Manager. Se questi inverter FV sono collegati con Sunny Home Manager è possibile collegare
il contatore di produzione fotovoltaica a propria discrezione.
Sunny Home Manager con sistema Sunny Backup
Per l'ottimizzazione dell'autoconsumo il sistema Sunny Backup ha bisogno dei dati dei contatori di
energia.
•
Se si utilizza Sunny Home Manager assieme al sistema Sunny Backup, il contatore di
produzione fotovoltaica va collegato a Sunny Home Manager.
Idoneità per sistemi Sunny Backup
Ai fini dell'ottimizzazione dell'autoconsumo è possibile impiegare in un sistema Sunny Backup tutti gli inverter
FV. Se si desidera utilizzare il sistema Sunny Backup anche in sostituzione della rete è necessario rispettare
particolari requisiti per gli inverter FV impiegati (v. informazione tecnica "Inverter FV ‒ Impiego e regolazione
di inverter fotovoltaici in sistemi ad isola e di backup" sul sito www.SMA-Solar.com).
14
3.3
Contatore di energia
3.3.1 Note sulla scelta dei contatori di energia
Tipo e direzione di conteggio
In un sistema per l'ottimizzazione dell'autoconsumo i contatori monodirezionali e quelli bidirezionali vengono
impiegati in maniera diversa:
•
Un contatore di energia di tipo monodirezionale può rilevare la produzione fotovoltaica, l'immissione
o il prelievo.
•
Un contatore di energia di tipo bidirezionale può rilevare contemporaneamente immissione e prelievo.
Tramite Meter Box per Sunny Backup il sistema Sunny Backup è in grado di rilevare la produzione
fotovoltaica anche con un contatore bidirezionale di immissione e prelievo.
Comportamento di trasmissione e precisione
L'idoneità di un contatore di energia per l'uso in un sistema per l'ottimizzazione dell'autoconsumo dipende
fondamentalmente dal comportamento di trasmissione e dalla precisione della sua interfaccia dati:
•
I contatori di energia con interfaccia S0 conformi a DIN EN 62053-31 classe A trasmettono l'energia
attualmente misurata tramite impulsi di conteggio. Per ogni kilowattora misurato i contatori di energia
trasmettono da 250 a 10 000 impulsi e determinano in questo modo l'aggiornamento dei valori
visualizzati. Quanto più elevata è la frequenza degli impulsi tanto più adatto è il contatore.
•
I contatori di energia con interfaccia ottica D0 conformi a IEC 62056-21 parte 4.3 indicano i
kilowattora misurati nel proprio registro di trasmissione, con un numero variabile di cifre dopo la virgola.
Quante più cifre dopo la virgola possono essere trasmesse da un contatore tanto più lo stesso sarà
adatto per l'ottimizzazione dell'autoconsumo.
Contatori inadatti possono falsare i valori energetici rilevati. Tali valori falsati pregiudicano la precisione dei
diagrammi visualizzati e limitano le possibilità di ottimizzazione dell'autoconsumo con Sunny Home Manager
e un sistema Sunny Backup. Dette limitazioni interessano in particolare il controllo automatico degli utilizzatori
tramite prese radio SMA e la comunicazione fra Sunny Home Manager e il sistema Sunny Backup.
Interfacce
Se si intende collegare un contatore di energia al sistema Sunny Backup o a Sunny Home Manager tramite
una interfaccia D0 è necessaria una testina di lettura (v. 3.4.1 "Per contatori di energia con interfaccia
D0", pagina 21).
I contatori di energia con interfaccia S0 possono essere utilizzati esclusivamente con Sunny Home Manager.
Se si intende collegare un contatore di energia a Sunny Home Manager tramite una interfaccia S0 sono
necessari un connettore a 4 poli e un cavo di collegamento (v. cap. 3.4.2 "Per contatori di energia con
interfaccia S0", pagina 22).
15
3.3.2 Contatori di energia testati da SMA
SMA Solar Technology AG ha testato l'uso dei contatori di energia citati nel presente capitolo con
Sunny Home Manager o con sistemi Sunny Backup.
Tali contatori di energia possono tuttavia essere configurati in modo diverso dai produttori. Per questo motivo
è possibile che i contatori di energia si comportino in maniera parzialmente diversa rispetto a quelli testati da
SMA Solar Technology AG, nonostante la denominazione del modello sia identica o simile. In singoli casi
sfavorevoli, è pertanto anche possibile che questi contatori di energia non siano compatibili con
Sunny Home Manager o con il sistema Sunny Backup.
Marcatura dei contatori di energia testati nelle seguenti tabelle
Nel caso in cui il comportamento di trasmissione e la precisione di un contatore di energia testato
soddisfino i requisiti per l'ottimizzazione dell'autoconsumo, tale funzionalità del contatore è
contrassegnata con ✓ / Sì.
EasyMeter GmbH
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
Rappresentazione dei
valori dei
contatori in
Sunny Portal
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
S0
Q3DA1004
v3.03
Produzione FV/
Prelievo
✓
‒
✓
✓
‒
○
Q3DA1034
v3.03
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
✓
✓
‒
○
✓ Sì
16
Sistema
Sunny Backup
‒ No
○ Non testato
EMH Metering GmbH & Co. KG
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
S0
Sistema
Sunny Backup
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
ED100LW2T8-0NE00-D2000000E50/L1
Produzione FV
✓
‒
○
○
✓
○
ED300L
W2E8-0NE00-D2000000E50/L1
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
✓
✓
○
○
ED300L
W2E8-0NE00-D2000002E50/Q2
Immissione e
prelievo
✓
‒
✓
✓
○
○
ED300LW2E8-0NE00-D2000000E50/X1
Produzione FV
✓
‒
○
○
✓
○
eHZProduzione FV
HW8E2A5L0
EL1P
✓
‒
○
○
✓
○
eHZImmissione e
HW8E2AWL prelievo
0EQ2P
✓
‒
✓
✓
○
✓
eHZProduzione FV
IW8E2A5L0
EQ2P
✓
‒
○
○
✓
○
✓ Sì
‒ No
○ Non testato
17
Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
S0
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
EHZ361D5T Produzione FV/
Prelievo
✓
‒
✓
✓
○
○
EHZ361WA Produzione FV/
Prelievo
✓
‒
✓
✓
○
○
EHZx60LA
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx60LB
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx60ZA
Immissione e
prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx60ZB
Immissione e
prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx61LA
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
✓
✓
✓
○
EHZx61LB
Produzione FV
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx61ZA
Immissione e
prelievo
✓
‒
✓
✓
✓
○
EHZx61ZB
Immissione e
prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx62Lx
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
○
○
✓
○
EHZx62Zx
Immissione e
prelievo
✓
‒
✓
✓
✓
✓
EHZx63Lx
Produzione FV/
Immissione
✓
‒
✓
✓
✓
✓
EHZx63Zx
Immissione e
prelievo
✓
‒
✓
✓
✓
✓
✓ Sì
18
Sistema
Sunny Backup
‒ No
○ Non testato
ISKRAEMECO GmbH Energiemess- und Regeltechnik
Tipo
MT171D2A52V12G22-K0
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
S0
Sistema
Sunny Backup
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
Immissione e
prelievo
✓
✓
✓
✓*
○
‒
MT174
Immissione e
D2A52-G22- prelievo
M3K0
✓
✓
✓
✓
○
‒
* Funziona solo tramite interfaccia S0.
Itron GmbH
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
Sistema
Sunny Backup
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
S0
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
ACE3000
260-C21DR1-A
Produzione FV/
Prelievo
✓
✓
✓
✓*
○
‒
ACE3000
260-C41DR2-A
Immissione e
prelievo
✓
‒
✓
‒
○
‒
ACE3000
HZ2-C50DE1-A
Immissione e
prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
ACE3000
HZ2-C80DE1-A
Produzione FV/
Prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
ACE3000
HZ2-CD0DE1-A
Produzione FV/
Prelievo
✓
‒
○
○
✓
○
✓ Sì
‒ No
○ Non testato
19
Kamstrup A/S
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
382Jx3 684- Produzione FV/
38B-J1-31Prelievo
070
✓
S0
✓
✓
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
Sistema
Sunny Backup
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
○
‒
✓*
Landis+Gyr GmbH
Tipo
Direzione di
conteggio
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
S0
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
Sistema
Sunny Backup
con Meter
Box per
Sunny
Backup
con
Sunny
Home
Manager
ZMD120APE Produzione FV/
r53
Prelievo
✓
✓
✓
✓*
○
‒
ZMD120APT Immissione e
r53
prelievo
✓
‒
✓
‒
○
‒
ZME120ACd Immissione e
r53A
prelievo
✓
‒
✓
‒
○
‒
ZMF120ACd Immissione e
s2
prelievo
✓
‒
✓
✓
○
‒
✓ Sì
20
‒ No
○ Non testato
NZR Nordwestdeutsche Zählerrevision
Tipo
Direzione di
conteggio
eHZ EDL21
Art.-Nr.
23030326
Produzione FV
eHZ
Produzione FV/
GW8E2A50 Prelievo
0K2
Interfacce
Sunny Home Manager
D0
valori dei
contatori in
Sunny Portal
S0
Sistema
Sunny Backup
Controllo
automatico
degli
utilizzatori
con
Sunny
Home
Manager
✓
‒
○
○
✓
○
✓
‒
✓
✓
○
○
✓ Sì
3.4
con Meter
Box per
Sunny
Backup
‒ No
○ Non testato
Materiale per il collegamento di contatori di energia
3.4.1 Per contatori di energia con interfaccia D0
Se si intende collegare un contatore di energia al sistema Sunny Backup o a Sunny Home Manager tramite
una interfaccia D0 è necessaria una testina di lettura ottica.
Sunny Home Manager
Per Sunny Home Manager, SMA Solar Technology AG offre una testina di lettura ottica dotata di cavo e
connettore a 4 poli. La testina di lettura ottica può essere ordinata come accessorio (codice d'ordine SMA:
HM-D0-METERADAPTER).
Testina di lettura compatibile per contatori di energia Easy Meter GmbH
I contatori di energia Easy Meter GmbH testati da SMA Solar Technology AG non sono compatibili
con la testina di lettura fornita come accessorio da SMA Solar Technology AG.
•
In questo caso utilizzare una testina di lettura ottica COM-IR Q3D della co.met GmbH o
equivalente.
•
Collegare il connettore a 4 poli fornito in dotazione con Sunny Home Manager alla testina di
lettura COM-IR Q3D. Rispettare l'occupazione dei pin prescritta per la serie D0 di
Sunny Home Manager (v. istruzioni per l'installazione di Sunny Home Manager sul sito
www.SMA-Solar.com).
21
Sistema Sunny Backup
Per un sistema Sunny Backup con Meter Box per Sunny Backup, SMA Solar Technology AG raccomanda l'uso
della testina di lettura della ED Jochen Vogts modello "Infrarot Adapter RS232/RJ10 MUC" con uscita cavo
180°. Con Meter Box per Sunny Backup è possibile ricevere 2 di queste testine di lettura scegliendo l'opzione
d'ordine corrispondente.
Uscita cavo della testina di lettura ottica
Le testine di lettura ottica consigliate sono dotate di un'uscita cavo a 180° o di un'uscita cavo verso
l'alto.
•
Al momento di collegare un contatore di energia tramite una di queste testine di lettura,
accertarsi che l'uscita cavo sia rivolta verso l'alto (v. istruzioni per l'installazione di Meter Box
per Sunny Backup e di Sunny Home Manager).
3.4.2 Per contatori di energia con interfaccia S0
Se si intende collegare un contatore di energia a Sunny Home Manager tramite una interfaccia S0 sono
necessari un connettore a 4 poli e un cavo di collegamento.
•
Il connettore a 4 poli è contenuto nella fornitura di Sunny Home Manager.
•
Il cavo di collegamento deve soddisfare i seguenti requisiti:
– Almeno 2 conduttori per cavo
– Sezione del conduttore: 0,2 mm² .... 1,5 mm²
– Lunghezza massima dei cavi: 30 m
3.5
Router
Il router consente il collegamento di Sunny Home Manager a Sunny Portal tramite Internet.
SMA Solar Technology AG raccomanda una connessione Internet permanente e l'uso di un router che supporti
l'assegnazione dinamica degli indirizzi IP (DHCP ‒ Dynamic Host Configuration Protocol).
22
4
4.1
Dimensionamento di un sistema Sunny Backup per l'ottimizzazione dell'autoconsumo
Dimensionamento di un sistema Sunny Backup per
l'ottimizzazione dell'autoconsumo
Note sulla progettazione dell'impianto
Per il dimensionamento di un sistema Sunny Backup ai fini dell'ottimizzazione dell'autoconsumo sono possibili
molte combinazioni di potenza fotovoltaica installata, potenza degli utilizzatori e capacità della batteria.
Siccome non è possibile testare tutte le combinazioni, le fasi descritte in questo documento si basano su risultati
simulati. Il dimensionamento ha un valore orientativo e funge da punto di partenza per la progettazione
dell'impianto.
Fase 1: Stima dell'autoconsumo diretto
Per il dimensionamento di un sistema Sunny Backup mirato all'ottimizzazione dell'autoconsumo è necessario
stimare per prima cosa l'autoconsumo diretto, senza considerare la capacità della batteria. L'autoconsumo
diretto raggiungibile in un anno dipende dal fabbisogno energetico annuale e dalla potenza dell'impianto
fotovoltaico installato.
Figura 6: Risultati delle simulazioni dell'autoconsumo diretto in funzione della potenza dell'impianto fotovoltaico
installato e del fabbisogno energetico annuale con un profilo di carico tipico
I risultati simulati permettono di stimare l'autoconsumo diretto in rapporto all'energia fotovoltaica prodotta.
23
Esempio:
Valori di ingresso dell'impianto fotovoltaico e degli utilizzatori:
•
Potenza dell'impianto fotovoltaico: 5 kWp
•
Fabbisogno energetico annuale: 4 900 kWh
Figura 7: Stima dell'autoconsumo diretto con i valori dati per impianto fotovoltaico e consumo
Dalla stima risulta che gli utilizzatori sul posto consumano direttamente il 32% dell'energia fotovoltaica
prodotta.
24
Fase 2: Stima dell'ottimizzazione dell'autoconsumo
Ottimizzazione dell'autoconsumo con il sistema Sunny Backup S
Considerare che il dimensionamento si riferisce a una alimentazione trifase degli utilizzatori tramite
l'energia fotovoltaica temporaneamente accumulata. L'alimentazione trifase è assicurata dai sistemi
Sunny Backup M ed L. Il sistema Sunny Backup S supporta esclusivamente l'alimentazione monofase
degli utilizzatori. Se si sceglie il sistema Sunny Backup S, gli utilizzatori ad alto consumo di energia
devono essere posti sul conduttore esterno di Sunny Backup. In caso contrario non è possibile
raggiungere l'ottimizzazione dell'autoconsumo desiderata.
Nel caso del sistema Sunny Backup M monofase con ottimizzazione dell'autoconsumo è possibile
collegare gli utilizzatori a elevato consumo di energia a un qualsiasi conduttore esterno. Sunny Backup
può essere connesso tramite un conduttore esterno (ad es. L1), gli utilizzatori a elevato consumo di
energia tramite lo stesso o un qualsiasi altro conduttore esterno (ad es. L2 o L3). Il sistema
Sunny Backup M può compensare il prelievo di energia dalla rete pubblica da parte degli utilizzatori
a elevato consumo di energia mediante una maggiore immissione da parte di Sunny Backup tramite il
proprio conduttore esterno.
L'ottimizzazione dell'autoconsumo che può essere raggiunta impiegando una batteria dipende da varie
grandezze:
•
Potenza installata dell'impianto fotovoltaico
•
Fabbisogno energetico annuale
•
Capacità della batteria
Figura 8: Risultato simulato dell'ottimizzazione dell'autoconsumo ottenibile per un fabbisogno energetico annuale pari
a 4 900 kWh
25
La capacità utile della batteria si distingue dalla capacità complessiva della batteria per l'esistenza della
riserva di backup. Quest'ultima è pari al 50% e garantisce un funzionamento in backup di varie ore in caso di
caduta dell'alimentazione. La capacità complessiva della batteria corrisponde al doppio della capacità utile.
I risultati simulati permettono di stimare l'ottimizzazione dell'autoconsumo che può essere ottenuta in rapporto
all'energia fotovoltaica prodotta.
Esempio:
Dati caratteristici della batteria:
•
Capacità complessiva: 7,0 kWh
•
Capacità utile: 3,5 kWh (il 50% rimane come riserva di backup in caso di black-out)
Figura 9: Stima grafica dell'ottimizzazione dell'autoconsumo tramite l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica
Grazie all'ottimizzazione dell'autoconsumo si rende disponibile per l'autoconsumo un ulteriore 18%
dell'energia fotovoltaica prodotta.
26
Fase 3: Calcolo dell'autoconsumo totale
La somma dell'autoconsumo diretto e dell'ottimizzazione dell'autoconsumo fornisce l'autoconsumo totale.
Esempio:
•
Autoconsumo diretto (fase 1): 32%
•
Ottimizzazione dell'autoconsumo (fase 2): 18%
L'autoconsumo totale è pari al 50%.
Fase 4: Stima della durata di vita della batteria
Prendendo come riferimento la retribuzione dell'immissione di energia fotovoltaica garantita per 20 anni, sulla
base della sua aspettativa di vita la batteria deve essere sostituita almeno una volta. Al fine di sfruttare la
batteria in maniera economicamente ottimale, si raccomanda pertanto una sostituzione dopo 10 anni.
La prima fase del dimensionamento della batteria consiste nella determinazione dei cicli energetici annuali. Un
ciclo energetico corrisponde a un processo di carica e scarica della batteria. Il numero dei cicli energetici
annuali può essere calcolato come segue:
La durata di vita della batteria può essere calcolata sulla base del numero complessivo di cicli energetici
indicato dal produttore della batteria stessa:
Esempio:
•
Energia fotovoltaica prodotta: 4 500 kWh
•
Ottimizzazione dell'autoconsumo (fase 2): 18%
•
Capacità complessiva: 7 kWh
•
Numero complessivo di cicli energetici: 1 200 (batteria al piombo OPzV)
Influenza della capacità della batteria sulla sua durata di vita
Per aumentare una durata di vita troppo ridotta è possibile scegliere una batteria con una maggiore
capacità. Una modifica della capacità della batteria comporta anche un cambiamento
dell'ottimizzazione dell'autoconsumo (fase 2).
27
4.2
Esempio pratico: Dati di un sistema Sunny Backup reale
Dati caratteristici di un sistema Sunny Backup reale dopo 1 anno di monitoraggio:
•
Potenza fotovoltaica installata: 3,24 kWp
•
Fabbisogno energetico annuale: 4 200 kWh circa
•
Capacità utile della batteria: 3,5 kWh
Figura 10: Quota percentuale di autoconsumo di energia fotovoltaica del sistema Sunny Backup reale
28
Figura 11: Valori assoluti di immissione e autoconsumo del sistema Sunny Backup reale
4.3
Batterie
Tutti i sistemi Sunny Backup supportano batterie al piombo di tipo a piombo acido o VRLA e batterie al nichel
cadmio.
Le batterie agli ioni di litio sono particolarmente adatte per l'accumulo temporaneo di energia fotovoltaica in
virtù della loro elevata resistenza ai cicli di carica. Le batterie agli ioni di litio devono essere compatibili con
Sunny Backup. Sono compatibili con Sunny Backup le batterie agli ioni di litio dei seguenti produttori:
•
Akasol
•
Dispatch Energy
•
Leclanché
•
LG Chem
•
SAFT
•
Samsung
•
Sony
Il sistema di gestione della batteria delle batterie agli ioni di litio regola il funzionamento delle stesse e deve
essere collegato con Sunny Backup tramite un cavo di comunicazione. Durante la configurazione di
Sunny Backup, impostare su ioni di litio il tipo della batteria nella Quick Configuration Guide. In questo modo
si disattiva il sistema di gestione della batteria di Sunny Backup, sostituendolo con quello della batteria agli
ioni di litio.
Per le batterie agli ioni di litio compatibili, SMA Solar Technology AG ha testato esclusivamente la
comunicazione con il sistema di gestione della batteria. È possibile ottenere informazioni sulle caratteristiche
tecniche delle batterie stesse dai relativi produttori.
29
60$6RODU7HFKQRORJ\
ZZZ60$6RODUFRP
60$6RODU7HFKQRORJ\$*
ZZZ60$GH
60$$PHULFD//&
ZZZ60$$PHULFDFRP
60$7HFKQRORJ\$XVWUDOLD3W\/WG
ZZZ60$$XVWUDOLDFRPDX
60$%HQHOX[635/
ZZZ60$%HQHOX[FRP
60$%HLMLQJ&RPPHUFLDO&R/WG
ZZZ60$&KLQDFRP
60$&]HFK5HSXEOLFVUR
ZZZ60$&]HFKFRP
60$)UDQFH6$6
ZZZ60$)UDQFHFRP
60$+HOODV$(
ZZZ60$+HOODVFRP
60$,EpULFD7HFQRORJtD6RODU6/
ZZZ60$,EHULFDFRP
60$,WDOLD6UO
ZZZ60$,WDOLDFRP
60$7HFKQRORJ\.RUHD&R/WG
ZZZ60$.RUHDFRP

SUNNY BACKUP / SUNNY HOME MANAGER

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