Powerwall, è una grande batteria che può immagazzinare molta energia nelle ore in cui costa meno, oppure dai pannelli solari: viene descritta come rivoluzionaria

È stata presentata a Hawthorne, in California, la Tesla Powerwall Home Battery: un’innovativa e particolarmente potente “batteria domestica”.

A produrre e vendere Powerwall è Tesla Energy, un nuovo ramo di Tesla Motors, società fondata nel 2003 e specializzata nella produzione di automobili elettriche, molto apprezzate per la loro qualità e le loro alte prestazioni.

L’amministratore delegato di Tesla Motors – che sta dietro al progetto Tesla Energy Powerwall – è Elon Musk: un estroso e capace imprenditore sudafricano di 43 anni famoso tra le altre cose per aver fondato PayPal e per aver creato SpaceX.

Musk è anche il principale investitore di SolarCity, società che si occupa di prodotti e servizi legati al fotovoltaico, e di Hyperloop: un sistema, ancora in fase di sperimentazione, per un innovativo mezzo (e modo) di trasporto ad alta velocità.
Presentando Powerwall, Musk ha detto: «La nostra missione è cambiare il modo in cui il mondo usa l’energia. Suona esagerato, e folle, ma vogliamo cambiare le infrastrutture energetiche di tutto il mondo, fino ad azzerare completamente il consumo di anidride carbonica».

Powerwall è una batteria domestica che si carica sfruttando l’energia elettrica generata da pannelli solari, oppure immagazzinandola dalla rete elettrica nelle ore in cui costa meno – quindi di notte – e permette poi di utilizzarla di giorno o quando costa di più.

Tesla Powerwall

Powerwall è formata da una batteria ricaricabile a ioni di litio (un tipo di batteria già molto diffuso e comune) capace – a detta di Musk – di soddisfare autonomamente l’intero fabbisogno energetico di una normale abitazione.

Ciò che rende innovativa questa batteria è quindi, oltre alla sua potenza, la sua capacità di conservare e accumulare energia: fa risparmiare persone, famiglie e aziende, permettendo loro di soddisfare il rispettivo fabbisogno energetico razionalizzando le risorse e diminuendo l’inquinamento.

Powerwall, ha spiegato Musk, «offre sicurezza, libertà e serenità».

Musk ha poi aggiunto: «tutto quello che dobbiamo fare è distribuire 2 miliardi di Powerwall per soddisfare il fabbisogno energetico di tutto il mondo, soprattutto per favorire le comunità più povere, attualmente non collegate a una linea elettrica».

Il sito Tesla su Powerwall:

“Una normale abitazione usa più elettricità di sera e di mattina. È però tra mattina e sera (quando c’è meno utilizzo di elettricità) che c’è più disponibilità di energia solare. Senza una batteria domestica (e quindi prima di Powerwall), l’energia solare in eccesso veniva venduta alla compagnia elettrica e ricomprata nei momenti in cui serviva: e questo aumenta il lavoro delle centrali elettriche aumentando le emissioni di anidride carbonica. Powerwall elimina questo problema rendendo l’energia solare prodotta da casa, disponibile in ogni momento (e non solo nel momento in cui viene prodotta)”.

Le batterie domestiche Powerwall sono alte più di un metro, sono larghe 86 centimetri, hanno uno spessore di quasi 20 centimetri e pesano circa 100 chili. Saranno messe in vendita in diversi colori e sono state pensate per essere installate sulle pareti di casa; secondo quanto detto da Musk durante la presentazione, potranno essere installate in meno di un’ora da un tecnico specializzato. Le batterie Powerwall, così come delle normali batterie, potranno – in caso di maggiori richieste di energia – funzionare in gruppo: basterà acquistare e collegare tra loro due o più Powerwall per aumentare l’accumulo di energia. Le batterie Powerwall – che avranno, nel modello base, una capacità di 7 kWh (chilowattora) – saranno distribuite e messe in commercio da questa estate, a un prezzo di circa 3mila euro; la prima nazione europea in cui saranno vendute sembra sarà la Germania, in cui i pannelli solari sono particolarmente diffusi. Non esiste però ancora una data certa, nemmeno per quanto riguarda l’Italia.

L’evento di presentazione delle innovative batterie domestiche di Tesla è stato seguito negli Stati Uniti, nella notte tra giovedì e venerdì, con un’attenzione e un interesse che nel settore tecnologico sono di solito riservati alle presentazioni di Apple, Google o Amazon.
Il sito specializzato Benzinga, importante società quotata al NASDAQ-100, ha seguito la presentazione con un liveblog; altri importanti siti di tecnologia hanno già scritto dettagliate recensioni per il prodotto, che Elon Musk ha definito “The missing piece”, il pezzo mancante (e quindi capace di collegare efficacemente produzione e consumo di energia elettrica dal sole).

Solo qualche anno fa l’idea di produrre in Italia elettricità pulita con fonti rinnovabili a basso prezzo era impensabile.

Qual è il “costo di produzione” che conviene?

La risposta è:
quanto riesco ad autoconsumare dell’energia prodotta?

Per effetto della crisi, ma anche delle stesse fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica, il prezzo dell’energia sui mercati all’ingrosso è crollato: si è arrivati a prezzi medi di 5 centesimi per kwh (all’ingrosso, sulla borsa elettrica).
Nonostante il prezzo dell’elettricità all’ingrosso sia crollato, il costo dell’elettricità per l’utente finale si mantiene al di sopra dei 20 centesimi per kwh.

La corrente elettrica in bolletta costa, al lordo di tutto (imposte, oneri, servizi, …), più di 20 centesimi di euro per kwh.

Questo vuol dire due cose:

se vendo l’energia in rete mi viene pagata “una miseria” (con prezzi di mercato intorno ai 5 centesimi al kwh);
ma se autoconsumo la “mia” energia, riducendo i prelievi di rete, evito di pagare l’energia in bolletta ad oltre 20 centesimi al kwh..

In questo secondo caso: il fotovoltaico conviene e, più riesco ad autoconsumare, più la convenienza aumenta
(lo stesso ragionamento vale, peraltro, per eolico ed altre fonti, anche non rinnovabili).

Una nota interessante: attualmente il prezzo medio di mercato della corrente elettrica è talmente basso che non riesce a ripagare il costo di produzione di nessuna tecnologia di produzione energetica.
Ogni tecnologia, non solo quella fotovoltaica, per essere conveniente, deve avere un costo di generazione dell’energia inferiore rispetto al prezzo di vendita della stessa energia.
Anche le centrali inquinanti a gas e carbone, considerando il costo delle emissioni  nocive, hanno costi unitari elevati, insostenibili rispetto agli attuali prezzi dell’energia all’ingrosso.

In definitiva: il costo di produzione del fotovoltaico rispetto alle altre fonti, conviene o non conviene?

Il costo di produzione dell’energia elettrica prodotta da fonte solare è conveniente se:

• si installa sul tetto di casa in scambio sul posto e soprattutto in autoconsumo immediato,
• si installa sul tetto di un’azienda che può consumare istantaneamente gran parte dell’energia prodotta dai pannelli,
• si installa un impianto di medie o grandi dimensioni con l’obiettivo di vendere gran parte dell’energia prodotta direttamente ad un utente finale o ad una rete locale o ad un’azienda. In questo caso è possibile fare un contratto bilaterale tra privati per la compra-vendita diretta dell’energia ad un prezzo stabilito. Il prezzo stabilito deve essere un prezzo intermedio tra “prezzo di mercato dell’energia all’ingrosso” e “prezzo dell’energia in bolletta” dell’utente finale.

Ovviamente la convenienza del fotovoltaico dipende dal prezzo di acquisto/ installazione dell’impianto: i livelli di costo, con la fine degli incentivi sono in continua evoluzione ….sarebbe meglio dire: in continuo ed esponenziale  ribasso.

All’aumentare della taglia dell’impianto, diminuisce in proporzione il prezzo unitario. Non solo: all’aumentare degli stock acquistati (dagli installatori), diminuisce il prezzo unitario.

La generazione distribuita alla conquista del mondo

La produzione elettrica distribuita, la cd. “generazione distribuita”, ha molti vantaggi, sia in termini strategici, che di efficienza. Ecco perchè sta diventando il nuovo modello energetico nel mondo grazie allo sfruttamento delle fonti rinnovabili.

Domenica 16 giugno 2013, tra le 14 e le 15, per la prima volta nella storia, il prezzo d’acquisto dell’energia elettrica (PUN) è sceso a zero su tutto il territorio nazionale (vedi sintesi GME). Ciò significa che in quelle due ore energia solare, eolico e idroelettrico hanno prodotto il 100% dell’elettricità italiana (vedi grafico sotto). Se l’evento, in una giornata completamente soleggiata e sufficientemente ventosa, poteva essere probabile nelle regioni meridionali, un po’ sorprende che sia accaduto anche per le aree del centro nord, dove comunque un ruolo determinante lo potrebbero aver giocato anche le buone riserve nei bacini idrici accumulatesi negli scorsi mesi (attendiamo dal GME la struttura dell’offerta della giornata e possibilmente di quelle ore in particolare).

Un fenomeno, quello del prezzo dell’elettricità all’ingrosso a zero, che finora si era verificato solo per alcuni prezzi zonali, ma mai per tutte le zone del paese, portando quindi il Prezzo Unico Nazionale, cioè il PUN, a zero. Un evento simile era stato sfiorato domenica 2 giugno 2013, allorché il prezzo medio minimo orario si attestò a 0,46 €/MWh, peraltro con una domanda inferiore a quella del 16 giugno.

Secondo i dati (a consuntivo) dei fabbisogni orari giornalieri pubblicati da Terna alle ore 14 del 16 giugno la richiesta è stata di 31.199 MW; alle 15 di 30.565 MW.

Un recente studio di Althesys dimostrava come il solo fotovoltaico già nel 2012 aveva spostato i valori delle medie orarie dei prezzi, tanto che oggi il picco di prezzo non coincide più con la massima domanda di elettricità. L’analisi considerava sia i minori prezzi nelle ore solari, stimati in 1.420 milioni di euro (erano 396 milioni del 2011) sia i maggiori prezzi nelle ore non solari, pari a 586 milioni: il peak shaving netto nel 2012 risultava così di 838 milioni di euro.

Un’ulteriore prova di come il crescente contributo delle rinnovabili stia tenendo bassi i prezzi dell’elettricità.

“La capacità di offerta delle rinnovabili in Italia sembra garantire ormai in termini di domanda istantanea una copertura del 100% di rinnovabili in quei momenti in cui il fabbisogno è basso come nelle domeniche primaverili ed estive”, commenta a QualEnergia.it Alessandro Marangoni di Althesys. “Comunque –chiarisce – l’evento istantaneo non può essere preso come riferimento per una gestione oculata del mercato elettrico, che ha bisogno, ora più di prima, di un nuovo market design alla luce di una struttura dell’offerta in profondo mutamento”. Il responsabile della società di consulenza energetica non si è sbilanciato sul risultato del peak shaving per il 2013, ma ci ha detto che, con l’attuale situazione dell’economia, non è affatto escluso che sia maggiore di quegli 838 milioni di euro del 2012.

Per Gianni Silvestrini, direttore scientifico di QualEnergia, “quanto accaduto domenica 16 giugno è un’ulteriore dimostrazione degli effetti della rapida penetrazione delle rinnovabile in Italia, che a maggio hanno addirittura coperto più del 50% della produzione di energia elettrica”. “Oltre a incidere sul risparmio netto in termini di prezzo dell’elettricità e alla riduzione delle emissioni – ha detto Silvestrini – la diffusione delle fonti rinnovabili comporta anche una diminuzione delle importazioni di combustibili fossili, riducendo l’elevato saldo negativo del bilancio energetico nazionale”.

Il Prezzo Unico Nazionale ricordiamo è il prezzo in acquisto dell’energia elettrica che si forma nel mercato elettrico italiano ed è il risultato di aste che coprono la richiesta di energia prevista ora per ora con l’elettricità offerta da vari operatori. Nelle aste si accetta (si dispaccia), prima l’offerta più economica e poi, via via, i “pacchetti” più cari, fino a coprire tutto il fabbisogno. Dato che a determinare il prezzo orario che si applica a tutti gli impianti è la fonte più cara selezionata, la cosiddetta “marginale”, immissioni di energia a basso prezzo, escludendo le fonti più care all’altro estremo, fanno abbassare notevolmente il costo di tutto il pacchetto di offerte.

Le rinnovabili non programmabili, come solare ed eolico, sono offerte a prezzo zero, così da non rischiare di non essere selezionate, ben sapendo da una parte di non avere costi di combustibile da coprire, e dall’altra che non saranno comunque remunerate zero, ma al prezzo determinato dalla fonte marginale. Il loro effetto è quindi quello di far scendere il prezzo dei gruppi di offerte orarie in cui entrano. Domenica, in quelle due ore che resteranno nella Storia del sistema energetico italiano, sul mercato c’erano solo loro: le energie pulite, ed ecco perchè il PUN è caduto a zero.

Produzione: 1.250 KWh/KWp.

Tipologia utente: impresa.

Consumo annuo: 60.000 KWh.

Percentuale di autoconsumo: 40% (per un’impresa che in genere consuma il giorno,  è davvero bassa, ma va bene così).

Potenza impianto: 60 KWp.

Costo impianto: € 85.500,00 + IVA (10%).

Installando l’impianto, si ha un vantaggio economico annuo pari alla somma dei seguenti fattori:

Contributo in Conto Scambio: € 5.000,00.

Liquidazione eccedenze: € 300,00.

Risparmio in bolletta: € 5.400,00.

Ammortamento (quota annua dedotta dall’imponibile pari al 9% della spesa): € 7.695,00.

Totale: € 18.395,00

In dieci anni ho un vantaggio economico di € 183.950,00.

Dall’undicesmo al ventesimo anno mi resta una quota residua dell’ammortamento pari a € 8.550,00 che andrò poi a sommare al resto.

Tolto l’ammortamento, senza considerare l’aumento del prezzo dell’energia elettrica, mi restano € 10.700,00, che in 10 anni fanno € 107.000,00.

Sommati agli 8.550,00 di prima ho un totale di € 115.550,00.

Sempre tralasciando l’aumento dell’energia elettrica, dal ventunesimo al venticinquesimo anno ho € 10.700,00 che per cinque anni fanno € 53.500,00.

In totale, ho un vantaggio di € 353.000,00 a fronte di un capitale investito di € 94.050,00 (senza considerare il vantaggio IVA).

Di  fronte a certe cifre il fotovoltaico  conviene ad un’impresa anche senza incentivi.