Studio di caso: sistema da 80 kW di pannelli solari nel Regno Unito

Sfondo del caso

Come menzionato in precedenza, abbiamo un cliente nel Regno Unito la cui fabbrica di mobili ha un elevato consumo di energia elettrica. Attualmente, il cliente dispone già di un sistema di pannelli solari connesso alla rete da 40 kW, ma tale sistema è ben lontano dal soddisfare il consumo giornaliero di energia elettrica del cliente, pari a 300 kWh. Pertanto, il cliente ci chiede di fornirgli la migliore soluzione possibile. Sulla base della situazione attuale del cliente, abbiamo progettato una soluzione ibrida eolico-solare da 140 kW. Tuttavia, a causa delle normative locali e dei limiti dell’ambiente di installazione in loco (400 metri quadrati), il cliente necessita di una soluzione alternativa basata esclusivamente su pannelli solari.

Analisi

In base alla descrizione precedente, considerando che la profondità di scarica della batteria ad alta tensione è pari al 95%, la capacità della batteria deve essere almeno di 315 kWh. Il cliente ha già previsto l’acquisto di 2 gruppi di batterie agli ioni di litio da 240 kWh ciascuno; pertanto, questa capacità di accumulo è sufficiente.

Attualmente il cliente dispone di un’area di 400 metri quadrati per l’installazione di pannelli solari. Su una superficie di 400 metri quadrati è possibile installare al massimo 40 kW di pannelli solari. Pertanto, l’input solare totale è di 80 kW. In condizioni di buona insolazione, la produzione giornaliera di energia è di circa 320 kWh, ovvero esattamente sufficiente a coprire il carico giornaliero. Per questo schema scegliamo comunque l’inverter Solis S6-EH3P (75-125)K10-NV-YD-H. Questo schema è relativamente semplice. Possiamo calcolare il periodo di ritorno dell’investimento confrontando la produzione e il consumo di energia.

Calcolo del periodo di ritorno dell’investimento

Innanzitutto, calcoliamo il consumo di energia elettrica del cliente. Ci sono circa 250 giorni lavorativi all’anno e ogni giorno lavorativo comporta un consumo di 300 kWh. Di conseguenza, la domanda annuale di energia elettrica è di 75.000 kWh. Mentre un impianto fotovoltaico da 80 kW nel Regno Unito genera generalmente 35.000 kWh di energia elettrica, i restanti 40.000 kWh devono essere acquistati dalla rete elettrica durante le ore notturne.

Secondo una ricerca online, il prezzo massimo dell'energia elettrica è di 23,22 p/kWh, mentre il prezzo fuori picco è di 11,74 p/kWh. La differenza tra i prezzi commerciali in fascia di punta e fuori picco è di 11,48 p/kWh.

Sulla base di ciò, i risparmi annuali possono essere calcolati come segue:

35.000 kWh (produzione solare) × 23,22 p/kWh = 812.700 p

40.000 kWh (acquisto dalla rete in fascia fuori picco) × 11,74 p/kWh = 469.600 p

Costo annuale totale dell'energia elettrica senza energia solare: 75.000 kWh × 23,22 p/kWh = 1.741.500 p

Costo annuale totale con energia solare e acquisto in fascia fuori picco: 469.600 p

Risparmio annuale = 1.741.500 p – 469.600 p = 1.271.900 p (16.800 $)

In base al costo di installazione, possiamo facilmente calcolare il periodo di ritorno dell’investimento per questo schema di impianto fotovoltaico. Il periodo di ritorno di questo schema dovrebbe essere compreso tra 6 e 8 anni.