Come si comporta un impianto fotovoltaico in caso di blackout? Perchè quando manca la corrente elettrica si rimane al buio nonostante ci sia il sole ? Sono domande lecite che si pongono i proprietari di impianti fotovoltaici alla prima occasione in cui capita un guasto alla rete. In questo articolo cercherò di dare le risposte in modo alla portata di tutti.
Punto Primo: l’inverter
Primo punto di fondamentale importanza per capire i concetti che seguiranno è l’inverter. Questo dispositivo elettronico, che hanno tutti i possessori di impianti fotovoltaici, serve prima di tutto per rendere compatibile con la rete elettrica, l’energia che arriva dal sole.
E’ una sorta di interfaccia tra la corrente continua che producono i moduli fotovoltaici e la corrente alternata che abbiamo nell’impianto elettrico di casa.
La seconda funzione che ha l’inverter è quella di prendere dalla fonte rinnovabile, che sia vento, sole, acqua o altro, più energia possibile. Il suo scopo è quindi di massimizzare l’energia che si può ricavare dalla fonte rinnovabile.
L’inverter dell’impianto fotovoltaico infatti non ci viene a chiedere quanta energia ci serve, ma cerca di portare sulla rete elettrica tutto il possibile che arriva dal sole. Questa caratteristica è di fondamentale importanza per chi realizza impianti fotovoltaici finalizzati a vendere l’energia, ma è la migliore cosa che si possa fare dal punto di vista ambientale.
Inoltre, installare un impianto fotovoltaico e poi sfruttarlo al 50% o, peggio ancora, allo 0% perché in quell’istante non ci sono elettrodomestici accesi in casa, sarebbe assurdo ed antieconomico. L’energia prodotta da un impianto può essere in “surplus” rispetto ai consumi dell’impianto domestico o industriale, ma dal punto di vista “globale” sarà sempre utile perché potrà essere usata da altri utenti allacciati alla rete nazionale. Quindi anche se noi non la usiamo, non è mai persa e può essere immessa in rete (ad esempio usufruendo del contratto di Scambio sul Posto).
In alternativa può essere usata per caricare un accumulatore ed essere utilizzata in un altro momento. Per certi versi, lo scopo dell’inverter è di spremere dall’impianto fotovoltaico fino all’ultima goccia di energia, indipendentemente da dov venga utilizzata.
Qual’è la differenza con un Gruppo Elettrogeno?
Prima di proseguire, vediamo un momento come funziona un gruppo elettrogeno, indipendentemente dalla sua potenza o che sia fisso o portatile.
Il gruppio elettrogeno è un dispositivo che trasforma l’energia di un combustibile, ad esempio benzina o gasolio, in energia elettrica; vengono usati di solito in situazioni di emergenza (mancanza della rete, ad esempio negli ospedali), oppure per situazioni temporanee dove non c’è la corrente elettrica (cantieri, manifestazioni, luoghi isolati, ecc).
Nel gruppo elettrogeno c’è un motore diesel o benzina che fa girare un generatore (o meglio, un alternatore), dal quale si può prelevare l’elettricità che ci serve.
Questo “ci serve” è la chiave di lettura: il gruppo elettrogeno non deve fare come l’inverter, cioè “massimizzare” una fonte energetica; non deve consumare la benzina…. il più rapidamente possibile! Semmai deve fare il contrario: deve consumare il combustibile strettamente necessario per far funzionare le apparecchiature collegate.
Non facciamoci trarre in inganno dalla potenza indicata nella targhetta: è solamente la massima che può erogare.
Se un gruppo viene dichiarato da 1,8 kW, significa che può alimentare contemporaneamente un numero di apparecchiature che consumano un massimo di 1800W, numero oltre il quale il gruppo… si spegne! Se invece andremo a collegare apparecchi di minore potenza, erogherà solo la potenza richiesta, andando a consumare anche meno benzina o gasolio.
Il funzionamento del gruppo elettrogeno, quindi, è proporzionale al carico collegato.
Il Gruppo Elettrogeno, inoltre, genera e regola sia la tensione (i 230V se è monofase o 400V se è trifase) che la frequenza (i 50Hz), cosa che gli inverter tradizionali per gli impianti fotovoltaici non si preoccupano e non sono in grado di fare, perchè queste funzioni sono demandate alla rete elettrica.
Riassumiamo quindi le differenze
| Inverter Fotovoltaico | Gruppo Elettrogeno | |
| Modo di funzionamento | In parallelo con la rete | isolato dalla rete (da solo con i propri carichi ) |
| Regolazione della tensione | NO | SI |
| Regolazione della frequenza | NO | SI |
| Regolazione della potenza | NO, dipende dal sole | SI, dipende dai carichi |
| Scopo del dispositivo | Massimizzare la fonte rinnovabile | Fornire l’energia che serve ai carichi con maggiore qualità possibile |
Ma perché l’inverter non funziona con il black-out ?
Come abbiamo visto, gli inverter sono concepiti per “immettere” nella rete elettrica di casa o della propria azienda più energia possibile, ma lo fanno demandando alla rete la funzione di garantire la qualità dell’elettricità, e cioè che abbia:
- Tensione di 230V (con una tolleranza di circa il 10%)
- Frequenza 50Hz (con una tolleranza di 0,3 Hz)
Se la rete è al di fuori di questi valori, oppure manca totalmente, l’inverter semplicemente si spegne!
Al proprio interno infatti non ci sono circuiti in grado di generare tensione e frequenza, quindi il suo lavoro di conversione dell’energia da continua ad alternata, in mancanza di una corretta alimentazione non può proseguire.
Non potete imbogliare!
Per chi voglia usare … a tutti i costi… l’inverter del proprio impianto fotovoltaico anche in caso di black-out, ecco un paio di domande con le relative risposte.
Domanda 1: E’ possibile far funzionare un inverter in caso di black-out usando un Gruppo Elettrogeno per fargli “sentire” la presenza della rete elettrica?
Risposta: No perchè i gruppi elettrogeni, per questioni meccaniche, non sono in grado di mantenere stabile la frequenza; in questi casi l’inverter resterà spento perché il sistema di controllo considera la rete di qualità insufficiente.
Domanda 2: Ho visto in commercio degli inverter che permettono di regolare la corrente prodotta in modo da non immettere mai energia nella rete (sistemi a scambio zero). Questi inverter possono regolare la potenza come fa un gruppo elettrogeno e funzionare anche in caso di blackout?
Risposta: No perchè anche questi inverter non producono nè regolano tensione e frequenza. Limitano solamente la parte di ingresso in corrente continua, quella proveniente dai moduli fotovoltaici, in modo da produrre la stessa quantità di energia che stanno consumando gli elettrodomestici, o meno se il sole è insufficiente. Non sono quindi in grado di produrre tensione se questa è assente.
Attenzione ai pericoli della corrente elettrica
Concludiamo questo articolo con un aspetto molto molto importante: la sicurezza.
La rete elettrica infatti non finisce a casa vostra o nel vostro stabilimento, ma continua nella strada, nelle case e nelle fabbriche dei vostri vicini. Deve cioè essere vista come un unico elemento. Chiunque produca elettricità e la immetta in rete deve quindi essere consapevole che quello che fa costituisce un pericolo per tutti coloro che sono “collegati”, non solo per sè stesso.
Nessuno vieta di prodursi “in casa” l’energia elettrica, a maggior ragione durante un black-out, ma in questa evenienza l’impianto elettrico deve essere in grado di isolarsi dalla rete.
Questo significa che l’accensione di qualunque sistema di produzione di energia elettrica durante un black-out, che sia un Gruppo Elettrogeno, un inverter di un impianto fotovoltaico o altro, deve essere precededuta dalla separazione dell’impianto di casa dalla rete, cosa che si può realizzare ad esempio con un commutatore elettromeccanico.
Diversamente parte dell’energia prodotta finirà in rete, fatto che potrebbe mettere a rischio la vita degli operatori dell’azienda di Distribuzione Elettrica interventuti per riparare il guasto.
