Centrale elettrica - costi e benefici

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Aggiornato - 5 gennaio 2025

Una centrale elettrica fornisce energia per viaggiare, è portatile, pratica, buona? Il beneficio è proporzionale al costo?

In linea di principio sì, se si sa a cosa si va incontro. Dopotutto, il Powerstation deve essere ricaricato, e per farlo è necessario che ci sia molto sole se non c'è una presa di corrente a portata di mano. E se non si viaggia nel soleggiato sud, le cose possono diventare difficili.

La sezione seguente illustra gli aspetti da considerare prima di acquistare una centrale elettrica, nonché un'alternativa economicamente vantaggiosa.

Modelli e gamme di prestazioni

Con il termine power station viene offerta un'ampia gamma di servizi. Mentre il noto power bank è stato finora conosciuto per la ricarica di telefoni cellulari, tablet, auricolari, ecc., i produttori di power station pubblicizzano il possibile funzionamento di fornelli a induzione, microonde, tostapane, grill, frigoriferi, computer, laptop, ecc.

Vengono pubblicizzate potenze fino a circa 12 kW. Alcuni produttori consentono addirittura di collegare in cascata i moduli delle batterie per ottenere queste potenze più elevate. Tuttavia, questa opzione è solitamente disponibile solo all'interno della gamma di prodotti del produttore. Ciò è garantito da connessioni dei cavi individuali e specifiche del produttore.

Meno entrate che uscite?

Le affermazioni pubblicitarie, come "Riduci i costi energetici", suggeriscono che con queste centrali si consuma meno elettricità di prima.

Naturalmente, questo vale solo se non vengono caricati dalla rete elettrica, ma esclusivamente tramite energia solare. E la spesso pubblicizzata ricarica "veloce", di solito fino a 80 %, funziona solo con una luce solare ottimale durante le poche ore di mezzogiorno in piena estate. Tuttavia, questo non è sufficiente per una ricarica completa con un numero gestibile di moduli solari.

La ricarica dalla rete elettrica, invece, è più rapida perché è disponibile una corrente di carica costante. Indipendentemente dal fatto che la ricarica avvenga tramite rete elettrica o energia solare, è sempre necessario fornire più elettricità di quanta se ne possa prelevare. Almeno fino a quando il perpetuum mobile non sarà ancora una realtà.

La portabilità e i suoi limiti

Oltre al peso della centrale, compresi eventuali moduli batteria, cavi e pannelli solari aggiuntivi, la portabilità iniziale diventa sempre più una sfida logistica. E i costi di acquisizione per un'espansione completa salgono rapidamente verso importi di fattura a cinque cifre.

È bello poter accendere il piano cottura a induzione o la macchina del caffè in tenda, ma chi vuole portarsi dietro una roulotte piena di attrezzature tecniche?

È più realistico poter alimentare un computer portatile, StarLink per la connessione a Internet in luoghi remoti, insieme ad alcune luci e a un caricatore per telefoni cellulari o tablet. Tuttavia, la spesa di circa mille euro potrebbe indurre alcuni a pensarci due volte.

Rimane sempre la domanda: cosa devo(!) essere in grado di alimentare con esso e per quanto tempo? Ho abbastanza sole per compensare il consumo di un giorno/una notte con l'energia solare, o è possibile caricare durante la notte con la corrente di rete?

Quanto più la risposta a queste domande è negativa, tanto meno vale la pena di investire in queste apparecchiature. Dopo tutto, una batteria che è più vuota che piena e che non può essere caricata in modo affidabile con energia sufficiente nel prossimo futuro è di scarsa o nulla utilità.

Non può essere più economico?

... alcuni si chiederanno, visti i prezzi di migliaia di euro. Sì, se non fosse per il piccolo, ricorrente, ma che offre una qualità della batteria "leggermente" inferiore a un prezzo "leggermente più economico". In altre parole: si ottiene ciò che si paga.

Ma cos'è un "po'" di qualità peggiore della batteria? Beh, se il produttore garantisce 1.500, 3.000 o 6.000 cicli, ad esempio, questo da solo giustificherebbe un prezzo doppio o quadruplo. È quindi facile immaginare che una batteria con la stessa capacità nominale possa costare da 250 a 1.000 euro.
Un altro fattore è se la batteria contiene un BMS (battery management system) integrato e un bilanciatore (per l'equalizzazione delle celle). Anche se questo rappresenta solo pochi euro nella produzione, questi elementi aumentano il prezzo per il cliente finale.

Alternativa?

Un'alternativa è quella di costruirselo da soli. Se si accetta un design dell'alloggiamento meno attraente, questa soluzione è notevolmente più semplice per il portafoglio e offre persino prestazioni superiori.

Dal punto di vista logistico, la sfida delle prestazioni rimane la stessa, perché le prestazioni richiedono spazio fisico per l'archiviazione, proprio come i pannelli solari richiedono spazio in base alle prestazioni.

La robustezza dell'apparecchiatura dipende semplicemente dalla scelta del contenitore. Un involucro industriale o a norma MIL può non vincere un premio per il design, ma consente una manipolazione difficile con una buona protezione dei componenti.

Grazie alle connessioni dei cavi conformi allo standard IP65, anche l'acqua non rappresenta una seria minaccia per la tecnologia.

Nel Articolo descrive un progetto di questo tipo, anche se su scala più ampia. Poiché il numero di batterie, e quindi la produzione, è scalabile, è possibile pianificare e realizzare qualsiasi variante.

Per mantenere la modularità e quindi anche la portabilità, non più di 4 batterie EVE-Energy (ciascuna del peso di circa 5,2 kg, con 6.000 (!) cicli di carica garantiti) dovrebbero essere alloggiate in un alloggiamento "modulo batteria" (con connessione a 13,6 V DC per il modulo di carica). In questo modo i pacchi da 13,6 V possono essere convertiti in quattro batterie singole da 3,4 V ciascuna con 280 Ah, corrispondenti a 3.800 Wh - attualmente a circa 450 euro (senza alloggiamento), compreso il BMS fino a 400 A!

Il "modulo di ricarica" dovrebbe contenere un caricatore di rete Victron da 230 V per batterie LiFePo4 da 13,6 V 30 A, un regolatore Victron MPPT da 100 V 30 A per il collegamento dei moduli solari, una connessione DC per il modulo batteria e connessioni USB. Attualmente il totale, senza custodia, è di circa 550 euro.

Il "modulo di alimentazione a 230 V" comprende l'inverter Victron da 2.000 W nominali, i relativi fusibili, le prese a 230 V (IP 65 - ! -), il collegamento DC per il modulo batteria e le connessioni USB e costa circa 650 euro.

Chi è in grado di gestire una potenza inferiore può scegliere anche un inverter da 1.000 W, mentre chi ne ha bisogno di più può scegliere dispositivi più grandi.
I sistemi a 24 V o 48 V dovrebbero essere presi in considerazione per potenze di circa 3.000 W e oltre. Da un lato, queste versioni sono più economiche, dall'altro non richiedono sezioni di cavo così grandi, il che si traduce in una riduzione dei costi e in una maggiore flessibilità dei cavi.

In definitiva, una centrale elettrica da 230 V 2 kW, 13,6 V 280 Ah, ovvero 3.800 Wh per circa 1.650 euro più tre alloggiamenti, fusibili, spine, prese e cavi. Dovrebbe essere un'impresa imbattibile sia in termini di prezzo che di qualità.

p.s. Si prega di notare che i dati di prestazione specificati sono per lo più dati di prestazione massima. In fase di dimensionamento, si deve ipotizzare un utilizzo massimo del 70%. In questo modo si evita il funzionamento continuo al limite di carico, prolungando la vita utile della tecnologia e, in caso di emergenza, si ha ancora una riserva che può essere utilizzata per un breve periodo.

p.p.s. Victron ha il vantaggio di una rete di assistenza mondiale, il che significa che i pezzi di ricambio e l'assistenza sono sempre disponibili.

Alloggiamento

Le scatole di plastica con standard IP65 possono essere utilizzate come custodia preferita. Gli angoli possono essere protetti da danni e urti con angoli in metallo in combinazione con piedini in gomma avvitati. Le maniglie avvitate, di forma ergonomica, consentono un utilizzo sicuro e confortevole.

Anche la buona vecchia scatola ZARGES, sinonimo di stabilità e tenuta, può essere adatta, ma deve essere rivestita molto bene all'interno con pannelli di plastica, protetti contro i cortocircuiti elettrici. Tutto sommato, un'impresa piuttosto costosa...

In sostituzione si possono utilizzare anche vecchie scatole da trasporto della Bundeswehr.

Modulo/i solare/i

I moduli solari con una tensione a circuito aperto fino a 100 V, una corrente di carica nominale fino a 50 A e una potenza fotovoltaica nominale di 700 W a 12 V possono essere collegati al regolatore MPPT sopra descritto. Ciò significa che la gamma di moduli utilizzabili è molto ampia.

Esistono moduli flessibili, spesso chiamati anche moduli pieghevoli, e moduli rigidi, come sono comunemente conosciuti. A meno che i moduli flessibili non siano assolutamente indispensabili (ad esempio per motivi logistici), si consiglia di utilizzare moduli rigidi ma bifacciali.

I moduli bifacciali generano elettricità su entrambi i lati e quindi raggiungono una produzione superiore di ben 20 % rispetto ai moduli di superficie identica costruiti su un solo lato.

Insurrezione

Un rialzo è utile per un allineamento quasi ottimale con il sole. Simile a un cavalletto, può essere costituito da due profili di alluminio collegati tra loro mediante un irrigidimento a forma di X, che vengono fissati al lato della parte superiore stretta del modulo in modo da poter essere ruotati e bloccati.

Quando è ripiegata, la struttura non occupa quasi spazio aggiuntivo, ma consente di regolare e mantenere l'angolo di inclinazione anche in condizioni di vento.

Se si vuole essere sicuri, è possibile dotare le estremità del profilo e i due angoli sul lato inferiore del modulo di una staffa con un foro al centro, attraverso il quale si può martellare un robusto picchetto da tenda per evitare che si sollevi.