Energia solare fuori rete : Come funziona un sistema di energia solare off-grid?

Solare off-grid significa che puoi soddisfare tutte le tue esigenze energetiche interamente attraverso l'energia del sole, senza l'assistenza della rete elettrica.

Per raggiungere questo obiettivo, è necessario costruire un sistema di energia solare in combinazione con un dispositivo di accumulo di energia, come una batteria solare, nel luogo in cui viene consumata l'energia (la tua casa).

L'implementazione di un sistema solare off-grid una volta era considerata un concetto marginale a causa della grande quantità di spazio necessaria e delle spese esorbitanti ad essa associate.

Tuttavia, i progressi della tecnologia solare negli ultimi decenni hanno reso la tecnologia solare più efficace e meno costosa, favorendo quindi l'integrazione dell'energia solare.

I camper e le baite rurali alimentati esclusivamente da sistemi solari off-grid sono già una vista ragionevolmente regolare sul ciglio della strada e in campagna.

Uno imparerà tutto ciò che dovresti sapere sui sistemi solari off-grid prima di acquistarne uno.

Che un sistema solare off-grid sia l'ideale per te o meno, l'articolo ti guida attraverso il processo di selezione del sistema più appropriato per le tue esigenze.

Che cos'è esattamente un sistema di energia solare off-grid?

Mentre molte persone pensano immediatamente ai pannelli solari ogni volta che sentono la frase "solare off-grid", la verità è che molti altri componenti devono essere inclusi per avere un sistema fotovoltaico off-grid completamente funzionante.

Un sistema solare completamente off-grid è qualcosa che è dotato di tutte le attrezzature essenziali per generare, immagazzinare e fornire energia solare in loco.

Vengono anche definiti "sistemi solari autonomi" perché funzionano indipendentemente da qualsiasi fonte di alimentazione esterna e non richiedono una connessione alla rete.

Invece di fare affidamento sul sole per fornire energia quando non è accessibile come altri tipi di installazioni solari, come il più tipico sistema solare connesso alla rete, i sistemi solari off-grid dipendono dalle batterie per offrire energia quando il sole non è presente .

Le batterie, d'altra parte, sono estremamente costose, molto di più dei pannelli solari con cui vengono utilizzate.

Poiché i sistemi solari off-grid richiedono una grande quantità di accumulo di batterie, sono significativamente più costosi dei sistemi solari connessi alla rete.

Cosa distingue il solare off-grid dal solare on-grid?

I sistemi solari off-grid offrono un vantaggio rispetto ad altri sistemi solari: non dipendono dalla rete.

La batteria è il componente in questione.

Se lasci la tua residenza collegata alla rete, non avrai bisogno di una batteria o di un modo per immagazzinare energia.

Se il tuo sistema solare non dovesse generare abbastanza elettricità, la tua casa attirerebbe semplicemente elettricità dalle linee elettriche che erano ancora collegate al sistema in quel momento.

Alla fine, il sistema selezionato avrà più a che fare con le tue esigenze che con qualsiasi altra cosa.

Anche se scegli di vivere fuori dalla rete, avrai bisogno di una terza fonte di energia (tipicamente un generatore) per generare elettricità durante le giornate invernali nuvolose.

Quali sono le varie applicazioni dell'energia solare off-grid?

Scalabilità e modularità, che si riferiscono al livello a cui un componente di un sistema di energia solare può essere staccato e ricombinato per diversità e flessibilità d'uso, sono due dei vantaggi più significativi dell'energia solare come fonte di energia rinnovabile.

È efficace su tutte le scale, dai piccoli dispositivi come i caricabatterie del telefono solare ai grandi sistemi in grado di fornire elettricità a una fabbrica e oltre.

Ecco alcuni esempi di applicazioni solari off-grid che si incontrano frequentemente:

• Ricarica di un tablet portatile o di un caricatore del telefono

• Utilizzo dei dispositivi in un camper

• Produzione di energia per piccoli cottage

• Fornire elettricità a piccole abitazioni ad alta efficienza energetica

Quello che segue è un elenco di situazioni in cui i sistemi solari ad isola non hanno davvero senso: luoghi in cui c'è un semplice accesso all'energia elettrica.

Il termine "casa" si riferisce a una circostanza in cui qualcuno sta cercando di gestire una casa in un sobborgo, una città o un paese.

In base all'economia del solare nella tua posizione, puoi risparmiare molto di più installando un sistema di pannelli solari connesso alla rete o ibrido piuttosto che un sistema autonomo, o anche semplicemente utilizzando solo l'energia della rete.

Che tipo di attrezzatura è necessaria per un sistema solare off-grid?

Di seguito viene fornito un inventario di tutte le apparecchiature necessarie per un sistema solare ad isola completamente funzionante:

• Installazione di pannelli solari

• Regolatori di carica solare

• Inverter solari

• Batterie solari

• Sistemi di montaggio e scaffalature

Come calcolare le dimensioni del sistema solare off-grid

Quando si tratta di stabilire un sistema solare off-grid, determinare la quantità del sistema richiesto è fondamentale e in una fase iniziale che deve essere presa il prima possibile.

Avrà un impatto sul tipo di attrezzatura richiesta, sulla quantità di lavoro richiesta per l'installazione e, naturalmente, sul costo complessivo del lavoro.

La dimensione di un impianto solare è determinata dalla quantità di energia che il sistema è necessario per produrre.

Esistono due metodi distinti per determinare il numero richiesto ed entrambi si basano su quanto segue:

• L'uso attuale

• Valutazione del carico

Scelta del sistema solare di dimensioni adeguate in base al consumo

Se vuoi mantenere il tuo stile di vita attuale mentre effettui la transizione dal solare connesso alla rete a quello off-grid, questa è la scelta che fa per te.

Puoi facilmente determinare il tuo consumo di elettricità in kilowattora facendo riferimento alle tue bollette elettriche mensili.

Usando queste informazioni, puoi dimensionare il sistema off-grid di quella scala, anche se potresti voler andare un po' più in alto - diciamo, il 10% in più - per tenere conto dell'inefficienza solare.

Calcolo delle dimensioni di un impianto solare in base alla valutazione del carico

La seconda alternativa consiste nel condurre una valutazione completa del carico per determinare la quantità di elettricità necessaria.

1. Determinare l'intera quantità di elettricità richiesta

Inizia facendo un elenco di tutte le apparecchiature che desideri utilizzare, nonché il numero di ore che prevedi di trascorrere utilizzando ciascuna di esse.

Usando questo metodo, puoi calcolare il consumo energetico di ogni dispositivo individualmente, così come il consumo energetico totale nel corso di una giornata.

Sapere quanti kWh utilizzerai in un giorno ti consentirà di dimensionare l'array di pannelli solari e lo stoccaggio della batteria solare di cui avrai bisogno.

2. Calcolare le esigenze di carico istantaneo

A parte questo, dovrai capire quanti dispositivi sarai in grado di eseguire contemporaneamente.

Questo ti aiuterà a calcolare i tuoi requisiti di wattaggio immediati, che dovrai conoscere per dimensionare in modo appropriato il tuo inverter (l'inverter gestisce i carichi CA).

3. Seleziona la quantità di spazio di archiviazione della batteria richiesta

Successivamente, sarà necessario determinare la quantità di memoria necessaria.

Vuoi essere in grado di coprire il tuo utilizzo per un solo giorno o vuoi avere una capacità di backup aggiuntiva disponibile?

In generale, quando si tratta del backup della batteria solare, c'è una regola secondo cui è necessario disporre di spazio di archiviazione sufficiente per almeno 2 o 3 giorni durante il periodo più intenso dell'anno per il proprio sistema solare.

4. Crea un sistema basato sul numero che scegli nei passaggi 1-3

In genere, sono sufficienti informazioni per i produttori di apparecchiature solari per personalizzare un kit off-grid completo semplicemente conoscendo le dimensioni di questi tre componenti critici: inverter, pannelli solari e batteria.

Che cos'è esattamente una batteria off-grid?

Potresti immaginare qualcosa di simile a una batteria del veicolo modificata quando pensi alle batterie solari all'inizio.

Tuttavia, sono significativamente più grandi della normale batteria del veicolo.

Le batterie off-grid, spesso note come batterie solari, sono essenzialmente batterie a ciclo profondo molto grandi.

Sono disponibili in una varietà di dimensioni.

Alcuni sono relativamente piccoli, mentre altri sono piuttosto enormi.

Prima di acquistare una batteria solare, dovresti assicurarti che sia abbastanza grande da sopportare il carico che intendi alimentare e che abbia una capacità sufficiente per soddisfare le esigenze elettriche dell'intera casa.

In secondo luogo, vorrai essere certo che sia di grande qualità e durerà a lungo.

Il costo delle batterie solari può essere proibitivo e non è necessario acquistarle regolarmente.

Il costo di una batteria è influenzato dal tipo di batteria.

La tecnologia delle batterie nota come batterie Absorbent Glass Mat (AGM) sta diventando sempre più popolare per i sistemi solari off-grid a causa dei loro bassi requisiti di manutenzione, praticità e convenienza rispetto alle batterie al litio.

Il solare off-grid ha una serie di vantaggi

Si prevede che oltre 300.000 case dipenderanno da fonti di energia fuori rete per soddisfare il proprio fabbisogno energetico.

Di seguito sono riportati alcuni dei motivi per cui alcune persone desiderano vivere fuori dalla rete.

Indipendenza da una rete elettrica

Questo è il motivo principale per cui i sistemi di Energia solare off-grid affascinano le persone che risiedono in luoghi soggetti a blackout.

Quando sei collegato alla rete, devi fare affidamento su una fonte esterna per tutte le richieste e le esigenze energetiche: la società di servizi.

Quando la rete elettrica va giù, così fa l'alimentazione.

Come possono confermare coloro che hanno sperimentato i blackout, è solo quando ti trovi di fronte a blackout e interruzioni di corrente che capisci quanto sei diventato dipendente.

Fa bene all'ambiente

La vita off-grid offre anche l'ulteriore vantaggio di ridurre le emissioni di carbonio.

Poiché la stragrande maggioranza dell'elettricità distribuita attraverso la rete è creata dalla combustione di combustibili fossili, la produzione di elettricità con risorse rinnovabili (eolica, solare e idroelettrica) può aiutarti a ridurre drasticamente la tua impronta di carbonio.

Incoraggia le persone ad adottare uno stile di vita più rispettoso dell'ambiente

È difficile tenere traccia delle tue abitudini di consumo energetico quando sei connesso alla rete: usi l'elettricità, paghi una bolletta ogni volta che arriva, quindi è la fine del consumo di energia.

Ti disconnette sia dalla fonte di elettricità che dal sito in cui viene utilizzata.

Quando vivi fuori dalla rete, la tua prospettiva sull'elettricità cambia drasticamente e diventi più intraprendente.

Per evitare di rimanere senza elettricità, mantieni uno stretto controllo sulla produzione di energia anche rivalutando e giustificando il tuo consumo energetico.

Spesso è l'unica opzione praticabile.

Quando stai cercando di gestire una struttura in un luogo lontano, come un cottage immerso nel bosco, c'è una buona possibilità che non sarai in grado di collegarti a una rete elettrica.

Quando telefoni alla società di servizi pubblici per cercare una connessione, ti verrà sicuramente detto che sei al di fuori della loro area di servizio.

In alternativa, possono stendere per te le linee che ti collegano alla rete, ma solo a un costo eccessivo.

Di conseguenza, dovrai creare la tua elettricità.

Potrebbe essere utilizzato un generatore di riserva, ma il carburante è costoso e le fonti di energia rinnovabile come l'energia idroelettrica e l'eolico non sono facilmente disponibili nella maggior parte dei luoghi.

Di conseguenza, l'energia solare è l'unica opzione praticabile per la generazione di energia off-grid.

L'elettricità solare, d'altra parte, presenta diversi inconvenienti.

Anche se l'energia solare offre diversi importanti vantaggi, la stragrande maggioranza delle persone sceglie di rimanere collegata alla rete anche se installa l'energia solare sui propri tetti per una serie di motivi.

Sfide con alimentazione off-grid

Alcune delle sfide più significative associate alla vita fuori dalla rete con requisiti di alimentazione sono le seguenti:

Vivere fuori dalla rete potrebbe essere contro la legge in cui risiedi

Tuttavia, mentre l'installazione di pannelli solari e la produzione della propria elettricità stanno diventando sempre più popolari in varie nazioni, hanno reso illegale disconnettersi completamente dalla rete.

Tali limiti legali all'uscita dalla rete sono più diffusi nelle regioni metropolitane che nelle località più rurali e sono spesso più severi nelle aree rurali.

I sistemi di energia solare off-grid sono costosi

È piuttosto costoso installare un sistema di pannelli solari in grado di soddisfare tutte le esigenze energetiche di una casa.

Se lo si confronta con un sistema solare collegato alla rete, il sistema solare off-grid richiede pannelli più grandi, un convertitore di capacità di tensione più elevata e una quantità significativa di accumulo di batterie solari.

Inoltre, poiché non esiste una rete elettrica su cui fare affidamento, sarà necessario investire in un generatore di riserva alimentato a gas o addirittura diesel, che sarà estremamente costoso da mantenere.

Ciò aumenta anche l'urgenza con cui si dovrebbero riparare i difetti nel sistema off-grid poiché non si può fare affidamento sui generatori per un lungo periodo.

Il solare off-grid è un'impresa che richiede tempo

Decidere di impegnarsi a produrre energia sufficiente per coprire tutte le esigenze della propria famiglia è un'impresa difficile e che richiede tempo.

È necessario avere una comprensione ragionevolmente approfondita di come funziona l'elettricità.

Considerando che la generazione di elettricità è una scienza esatta, sarà necessario dedicare molto tempo per stimare la quantità specifica di energia che sarà richiesta a seconda dei modelli di consumo energetico.

Sarà necessario dedicare del tempo per assicurarsi di sprecare meno elettricità possibile.

Inoltre, poiché la generazione di energia potrebbe essere inaffidabile, dovrai tenere sempre d'occhio la tua fonte di alimentazione.

È inoltre necessario acquisire familiarità con l'apparecchiatura utilizzata per generare elettricità ed essere competenti nella riparazione di eventuali errori che possono verificarsi.

Esistono opzioni migliori per l'alimentazione di backup rispetto a quelle attualmente disponibili

Il motivo più importante per cui spostarsi fuori rete potrebbe non essere stata l'opzione migliore per te è che c'è solo una scelta migliore.

L'installazione di un sistema solare connesso alla rete con batteria di backup è la soluzione più rapida ed economica per proteggersi dai blackout, risparmiando anche sulla bolletta elettrica e proteggendo allo stesso tempo l'ambiente.

Un sistema solare ibrido è un altro termine usato per descrivere questo tipo di installazione.

Questi sistemi "ibridi", che utilizzano soluzioni a batteria, sono meno costosi dei sistemi off-grid e possono anche beneficiare di sussidi governativi.

Il solare off-grid richiede cambiamenti significativi nel proprio stile di vita

Se parli con qualcuno che ha un sistema solare off-grid, ti diranno tutti la stessa cosa: dipendere dall'energia off-grid ti costringe a riconsiderare fondamentalmente il tuo rapporto con il potere e il tuo stile di vita.

A causa delle elevate spese del solare off-grid, i proprietari di case sono obbligati a installare sistemi molto piccoli.

Il tempo inclemente può ridurre significativamente la quantità di energia disponibile: una giornata nuvolosa può comportare riduzioni della potenza fino al 50% o più.

Non essere in grado di generare altro potere ti lascia intrappolato.

Si dovrà aspettare che il sole risplenda di nuovo o utilizzare un generatore diesel di riserva per fornire energia fino al ritorno del sole (se ne ha uno).

La prima scelta è estremamente scomoda, mentre la seconda è estremamente costosa.

Queste limitazioni possono avere un impatto su ogni aspetto della vita.

Molte famiglie off-grid, ad esempio, affermano che la necessità di preservare l'elettricità richiede la conservazione dell'acqua perché le pompe dell'acqua richiedono una quantità significativa di energia; ciò si traduce in docce più brevi e vampate molto meno frequenti.

L'aria condizionata, che è molto più energivora, può essere utilizzata solo per brevi periodi, se non del tutto.

Un sistema di energia solare off-grid è l'opzione migliore per te?

Quando è difficile (o impossibile) connettersi alla rete, il solare off-grid è di gran lunga la fonte di energia più conveniente da utilizzare.

Immaginate un fanatico del campeggio che rinuncia all'energia solare preferendo un generatore che è anche grande, rumoroso e richiede carburante costoso.

È difficile immaginare una persona simile.

È anche spesso l'alternativa più conveniente per le persone che si dedicano a vivere uno stile di vita attento all'ambiente ea basse emissioni di carbonio.

Oltre ad essere più costose, altre fonti di energia rinnovabile come l'energia eolica e idroelettrica richiedono la disponibilità di risorse eoliche e idriche stabili.

Per coloro che sono proprietari di casa medi che vivono in o nelle vicinanze di una città o paese, tuttavia, vivere fuori dalla rete probabilmente non è un'opzione.

Questo perché i sistemi solari off-grid per le case sono costosi e, di conseguenza, raramente forniscono risparmi rispetto all'energia elettrica tradizionale.

A parte questo, a causa del costo elevato del solare off-grid, i proprietari di case sono obbligati a costruire sistemi modesti e la scarsa elettricità che producono li costringe a fare concessioni significative sullo stile di vita in cambio della potenza limitata che danno.

Se sei più interessato al risparmio finanziario, dovresti guardare i sistemi solari connessi alla rete.

Poiché sono il metodo più conveniente per passare al solare, possono produrre risparmi di circa $ 100.000 o più, a seconda dello stato.

Inoltre, l'allacciamento alla rete ti garantisce un regolare accesso a tutta l'energia elettrica di cui hai bisogno.

Come funziona un sistema di energia solare off-grid Panoramica

Un sistema solare off-grid utilizza batterie, pannelli solari e altre apparecchiature ausiliarie per fornire elettricità a un luogo non collegato alla rete elettrica.

Può essere utilizzato per una varietà di cose, tra cui l'alimentazione di campeggi, camper, barche, cabine isolate e persino case familiari.

Prima di acquistare un sistema off-grid, dovrai determinare le dimensioni del sistema di cui hai bisogno.

Ci sono due modi per capirlo: osservando il tuo attuale consumo di elettricità o effettuando una valutazione completa del carico delle tue apparecchiature elettriche.

Se stai cercando un metodo più economico per passare al solare, un sistema solare connesso alla rete può essere una buona opzione per te.