L’accumulo di energia, in particolare con le batterie, sta diventando un pilastro fondamentale per un futuro energetico più sostenibile e indipendente. Che si tratti di immagazzinare l’energia prodotta dai pannelli solari o di sfruttare le tariffe elettriche orarie, le batterie ci offrono un controllo maggiore sulla nostra energia.
Ma qual è il “costo reale” di questa energia immagazzinata? Non basta guardare solo il prezzo d’acquisto della batteria. Dobbiamo considerare quanta energia ci fornirà nel corso della sua intera vita operativa. È qui che entra in gioco il Costo Livellato di Accumulo (LCOS).
Che cos’è l’LCOS (Levelized Cost of Storage)?
Immagina l’LCOS come il costo medio per ogni singolo Kilowattora (kWh) di energia che la batteria è in grado di erogare durante tutta la sua esistenza. È un po’ come calcolare il costo al litro del carburante che un’auto consumerà in tutta la sua vita, tenendo conto non solo del prezzo iniziale dell’auto ma anche di quanta benzina le servirà.
L’LCOS ci permette di confrontare diverse soluzioni di accumulo su una base equa e capire veramente l’investimento a lungo termine.
I Dati a Nostra Disposizione per la Tua Batteria
Per il nostro calcolo, abbiamo le seguenti informazioni cruciali sulla tua specifica batteria:
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Costo d’Acquisto:
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Capacità Nominale: 10 kWh (Questa è la quantità di energia che la batteria può immagazzinare quando è nuova e completamente carica)
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Cicli di Vita Dichiarati: 8000 cicli (Un “ciclo” si verifica ogni volta che la batteria viene caricata e poi scaricata completamente. Un uso parziale conta come una frazione di ciclo).
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Capacità Residua a Fine Vita: 80% (Questo significa che, dopo 8000 cicli, la batteria sarà ancora in grado di immagazzinare e erogare circa il 80% della sua capacità iniziale di 10 kWh. Questo punto è spesso considerato la “fine vita” utile per molte applicazioni, anche se la batteria potrebbe continuare a funzionare con prestazioni ridotte).
Concetti Scientifici e Tecnici Spiegati Semplicemente
Prima di calcolare, capiamo meglio i termini:
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Kilowattora (kWh): È l’unità di misura dell’energia elettrica. Pensa al kWh come alla “benzina” per i dispositivi elettrici. Una lampadina da 100 Watt accesa per 10 ore consuma 1 kWh. La capacità di 10 kWh della tua batteria significa che, da nuova, può alimentare, ad esempio, un forno da 1kW per 10 ore (o un dispositivo da 1 kW per 10 ore).
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Ciclo di Carica/Scarica: Una batteria al litio non dura all’infinito. Ogni volta che viene usata (caricata e scaricata), subisce un leggero degrado. Un ciclo completo è l’equivalente di scaricare completamente la batteria e poi ricaricarla completamente. La durata di una batteria viene spesso espressa in numero di cicli completi sopportabili prima che le sue prestazioni calino significativamente.
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Degrado della Batteria (Fading): L’uso (i cicli) e il tempo portano a una riduzione graduale della capacità massima della batteria. La batteria da 10 kWh, dopo un po’ di cicli, potrebbe arrivare a tenere solo 9 kWh, poi 8 kWh e così via, fino ad arrivare al 60% della capacità iniziale come specificato. Questo è normale e atteso.
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Energia Totale Erogabile (Total Energy Throughput): Questo è il dato fondamentale per l’LCOS. Non è semplicemente la capacità nominale moltiplicata per i cicli (10 kWh * 8000 cicli = 80.000 kWh). Questo perché la capacità diminuisce nel tempo. Dobbiamo considerare l’energia erogata in ogni ciclo, sapendo che l’energia per ciclo si riduce man mano che la capacità diminuisce.
Calcolo Semplificato dell’Energia Totale Erogabile
Parametri raccomandati per il confronto economico di diverse tecnologie o produttori: Prodotto A Prodotto B
Capacità di accumulo utilizzabile (kWh)
Cicli completi (quantità)
Durata di vita in anni (ipotesi: 250 cicli completi all’anno)
Efficienza del sistema (%)
Costi d’investimento (CHF)
Costi d’accumulo, senza interessi (CHF/kWh di elettricità prelevata dalla batteria)
Per avere un calcolo semplice ma ragionevole dell’energia totale erogabile, possiamo fare una media della capacità utile nel corso della vita della batteria. La batteria inizia con 10 kWh e finisce con 6 kWh (il 60% di 10 kWh).
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Capacità Iniziale: 10 kWh
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Capacità a Fine Vita: 10 kWh * 80% = 8 kWh
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Capacità Media Stimata nel corso della vita: (10 kWh + 8 kWh) / 2 = 9 kWh
Ora, possiamo stimare l’energia totale che la batteria erogherà nei suoi 8000 cicli utilizzando questa capacità media:
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Energia Totale Erogabile ≈ Capacità Media * Numero di Cicli
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Energia Totale Erogabile ≈ 9 kWh/ciclo * 8000 cicli = 72’000 kWh
Questa stima (72’000 kWh) rappresenta la quantità totale di “benzina” che potrai ottenere da questa batteria nel corso della sua vita utile, tenendo conto del degrado.
Il Calcolo del LCOS
Ora che abbiamo l’energia totale erogabile e il costo iniziale, possiamo calcolare l’LCOS di base:
LCOS=Energia Totale ErogabileCosto Totale
Nel nostro caso più semplice, consideriamo solo il costo d’acquisto come “Costo Totale”:
LCOS=4000Fr./72.000 kWh
LCOS≈Fr. 0,055 per kWh
Quindi, basandoci solo sul costo iniziale e sulla vita utile stimata, ogni Kilowattora di energia che utilizzi da questa batteria ti “costa” circa 5,55 centesimi di Franchi svizzeri.
Cosa Manca Per un Calcolo Più Completo? (Fattori Aggiuntivi)
Il calcolo che abbiamo fatto è una base eccellente, ma un LCOS veramente completo dovrebbe considerare altri fattori che influenzano il costo effettivo:
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Costi Operativi e di Manutenzione (O&M): Ci sono costi per monitoraggio, software, eventuali interventi tecnici minori, pulizia (se necessaria). Questi, anche se spesso bassi per le batterie residenziali, andrebbero aggiunti al costo totale.
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Efficienza di Andata e Ritorno (Round Trip Efficiency – RTE): Nessun sistema di accumulo è efficiente al 100%. Durante la carica e la scarica, una parte dell’energia viene persa (dispersa come calore). L’RTE tipica per le batterie al litio è tra l’85% e il 98%. Se l’RTE è del 90%, significa che per prelevare 1 kWh dalla batteria, devi averne immesso circa 1.11 kWh. Questo riduce l’energia effettivamente utilizzabile rispetto a quella immessa, aumentando di fatto il costo per kWh erogato. Per un calcolo più preciso, l’energia erogabile (64.000 kWh) andrebbe moltiplicata per l’RTE (es. 64.000 * 0.90).
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Costi o Valore a Fine Vita: Cosa succede alla batteria quando raggiunge il 60% di capacità? Ci sono costi di smaltimento o riciclo? Esiste un valore residuo (magari per un uso meno esigente, la cosiddetta “seconda vita”)? Anche questi fattori incidono sul costo totale finale.
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Fattore di Sconto (Discount Rate): In un’analisi finanziaria completa, si considererebbe il valore del denaro nel tempo. Un euro speso oggi vale di più di un euro speso tra 10 anni. Questo fattore, tipico delle analisi finanziarie, renderebbe il calcolo più complesso ma più accurato dal punto di vista economico.
Conclusione
Il calcolo del Costo Livellato di Accumulo (LCOS) è uno strumento potente per valutare l’efficacia economica di un sistema di batterie. Utilizzando i dati forniti (costo d’acquisto, capacità, cicli di vita e capacità a fine vita), abbiamo stimato un LCOS di base di circa Fr 0,0555 per kWh per la tua batteria.
Questo valore ti dà un’idea chiara del costo intrinseco dell’energia che immagazzinerai e utilizzerai dalla tua batteria nel corso della sua vita utile. Ricorda che questo è un valore stimato e che fattori come efficienza, costi operativi e gestione a fine vita influenzeranno l’LCOS finale in un’analisi più approfondita.
Capire l’LCOS ti mette in condizione di fare scelte informate sull’accumulo di energia, massimizzando il valore del tuo investimento nel lungo termine.