Fotovoltaico in casa: è più ecologico vendere o accumulare l’energia in eccesso?

Con la crescita esponenziale e la diffusione capillare delle energie rinnovabili, come quella solare e quella eolica, si pone una domanda cruciale: cosa fare dell’energia prodotta in eccesso che non riusciamo a consumare sul momento? Una delle principali criticità delle energie rinnovabili è la loro intermittenza. Mettiamo che abbiamo installato dei pannelli fotovoltaici sul tetto della nostra abitazione. Questi produrranno molta energia in alcune ore del giorno e stagioni dell’anno e meno in altre, a seconda dell’esposizione alla luce solare.

Non è detto quindi che la produzione di energia elettrica dei pannelli corrisponda con i nostri consumi sul momento. Se durante la giornata non siamo in casa, molta di quell’energia ad esempio non verrà utilizzata. Cosa farne? Abbiamo due opzioni: possiamo immetterla in rete, vendendola al gestore dell’energia – ci verrà in quel caso scorporata dalla bolletta – oppure accumularla in apposite batterie. Entrambe queste soluzioni hanno vantaggi e svantaggi dal punto di vista ecologico, economico e della sicurezza energetica. Li analizzeremo a breve. 

AUMENTARE IL CONSUMO ISTANTANEO

Prima di analizzare vantaggi e svantaggi dei sistemi delle due opzioni, bisogna fare una premessa: il modo più ecologico e conveniente di usare l’energia che produciamo è quello diretto. Ciò significa che conviene cambiare le nostre abitudini per sfruttare al massimo gli orari di picco della produzione energetica. Se un tempo eravamo abituati a fare lavatrici e lavastoviglie di notte, ad esempio, diventa utile spostare queste attività durante le ore centrali del giorno. Molti elettrodomestici oggi permettono anche di programmare le sessioni o gestirle a distanza, nel caso in cui non siamo in casa.

FOTOVOLTAICO E ACCUMULO: PRO E CONTRO

L’idea di accumulare l’energia in batterie ha indubbiamente i suoi vantaggi: l’energia immessa in rete viene comunque in parte dispersa e averla accumulata in batterie ci permette una maggiore disponibilità in momenti di necessità, anche in casi di blackout della rete elettrica. Il fascino della totale indipendenza dalla rete ha portato nei decenni passati persino alla nascita di movimenti che promuovevano una soluzione “off the grid”, in cui si progettano abitazioni completamente autosufficienti e letteralmente scollegate dalle reti di distribuzione nazionali.

Le batterie permettono di conservare l’energia prodotta in eccesso durante i picchi di produzione, ad esempio nelle giornate particolarmente soleggiate o ventose, e utilizzarla quando la produzione è bassa. L’accumulo permette alle case e alle aziende di essere più indipendenti dalla rete elettrica, generando anche meno sovraccarichi e black-out, e consente una gestione migliore dei picchi di domanda.

Tuttavia, la produzione e lo smaltimento delle batterie comportano dei costi ambientali non trascurabili. Le batterie agli ioni di litio, attualmente le più diffuse sul mercato, garantiscono una buona densità energetica e stanno diventando più facili da riciclare. Ma l’estrazione del litio, principalmente dai laghi salati in Sud America, comporta un elevato consumo di acqua in regioni aride, alterando gli ecosistemi locali e causando problemi per le comunità che dipendono da queste risorse idriche.

Anche il cobalto, minerale essenziale per la produzione di queste batterie, ha diverse criticità. Viene estratto soprattutto nella Repubblica Democratica del Congo e la sua estrazione è associata a gravi problemi ambientali, tra cui la contaminazione del suolo e dell’acqua, che può avere effetti dannosi sulla flora e fauna locale, ma anche a disastrosi effetti sulla salute. Le condizioni di lavoro nelle miniere di cobalto sono spesso disumane: molti minatori, inclusi bambini, lavorano in condizioni pericolose, sottopagati e sfruttati, senza adeguate protezioni, esposti a rischi di incidenti e a problemi di salute dovuti alla polvere di cobalto, che può causare diverse malattie e ha generato un aumento degli aborti.

La produzione di batterie agli ioni di litio, inoltre è un processo ad alta intensità energetica. Significa che per produrle immettiamo comunque una certa quantità di CO₂ in atmosfera, almeno finché parte dell’energia che utilizziamo sarà prodotta bruciando i combustibili fossili. Esistono altri tipi di batterie, dalle prestazioni al momento leggermente inferiori, ma più sostenibili, come quelle agli ioni di sodio, che hanno una densità energetica inferiore, una durata del ciclo più breve, problemi di stabilità e sicurezza e un’efficienza di carica/scarica inferiore ma che grazie alla ricerca potrebbero migliorare le prestazioni.

Infine, nel caso in cui si faccia la scelta – ancora più estrema – dell’off-grid, ovvero dello scollegarsi dalla rete elettrica, c’è l’ulteriore rischio di sprecare parte dell’energia che produciamo. Una volta caricate al massimo le batterie infatti, e in assenza di un consumo istantaneo adeguato, l’energia in eccesso prodotta (che potrebbe abbassare l’impronta di carbonio media della produzione complessiva) resterà semplicemente inutilizzata.

Insomma, se per alcuni settori – come quello delle auto elettriche – le batterie sono essenziali, per quanto riguarda i nostri sistemi di produzione elettrica casalinga, possiamo valutare più attentamente il loro utilizzo. Vediamo adesso pro e contro della soluzione alternativa, ovvero la vendita di energia in rete.

IMMISSIONE IN RETE, PRO E CONTRO

Anche immettere l’energia rinnovabile generata in eccesso direttamente nella rete elettrica può offrire vari vantaggi e svantaggi. Esaminiamoli in dettaglio. Vendere l’energia rinnovabile in eccesso alla rete elettrica consente ci è mediamente più sostenibile dal punto di vista ambientale, al netto delle dispersioni energetiche. Sebbene i prezzi di vendita e acquisto di energia siano ancora piuttosto sbilanciati, la vendita consente comunque di ridurre o azzerare le proprie spese energetiche. Evitare di installare le batterie poi è anche un notevole risparmio economico. 

L’unico vero problema legato all’immissione diretta in rete di tutta l’energia non consumata è quello della sicurezza energetica. Immettere l’energia in rete implica una dipendenza continua dalla rete elettrica per l’utilizzo dell’energia prodotta e anche una dipendenza dai prezzi imposti dal mercato energetico. Questo può essere problematico in caso di interruzioni della rete o di instabilità della stessa, lasciando i produttori senza un’alternativa energetica autonoma, così come in casi di forti rincari del costo dell’energia. Va detto che, se i casi di interruzione sono rari o molto rari, un vecchio generatore a benzina è probabilmente più ecologico di un nuovo set di batterie al litio.

Conviene cambiare le nostre abitudini per sfruttare al massimo gli orari di picco della produzione energetica

Le valutazioni riguardo alla installazione o meno di batterie quindi dovrebbero tenere conto dello stato di salute generico della rete di distribuzione elettrica, delle probabilità di sovraccarico o dall’andamento del mercato energetico. Così come dell’importanza personale di avere un collegamento costante all’alimentazione elettrica. Ad esempio, nel caso in cui abbiamo in casa macchinari per cui è essenziale la continuità energetica.

CONCLUSIONI

Come quasi sempre avviene, la risposta giusta al dilemma del titolo è: dipende. In linea generale è più sostenibile evitare di installare batterie di accumulo e immettere tutta l’energia in eccesso in rete. La valutazione dovrebbe però tenere conto di fattori legati allo stato di salute della rete, della volatilità del mercato energetico e anche delle proprie esigenze personali di continuità energetica. In caso si scelga di installare batterie, è comunque consigliabile valutare attentamente la capacità necessaria alle nostre esigenze e non installare capacità in eccesso, con uno spreco sia economico che ambientale.