Impianto Fotovoltaico con accumulo monofase su utenza trifase

Introduzione ai sistemi fotovoltaici monofase su utenza trifase

Il contatore, o misuratore di energia, è posto, dal distributore locale, nelle nostre case per permetterci di avere una fornitura di energia elettrica e poter conteggiare quanto è prelevato dalla nostra utenza.

Normalmente, esso è monodirezionale, ossia misura solo il prelievo di energia, ma, se abbiamo anche un impianto di produzione di energia, ad esempio, un impianto fotovoltaico in parallelo, in regime di scambio su posto, con la rete appena a valle del contatore, lo stesso sarà bidirezionale. In tal modo, potrà misurare anche l’energia immessa in rete per fascia oraria (solitamente indicate con A1, A2, A3).

Concentriamoci solo su una caratteristica molto interessante che desidero argomentare dopo alcune premesse.

Supponiamo di avere un impianto fotovoltaico in parallelo con la rete sulla nostra utenza, che, a sua volta, considereremo trifase.

Possiamo mettere un impianto fotovoltaico trifase sull’utenza trifase e tutto è regolare.

Ma, potremmo anche inserire un impianto monofase solo su una delle tre fasi, R, S o T: ad esempio, sulla fase R.

È chiaro che va sempre rispettata la massima potenza di sbilanciamento tra le fasi, imposta dalla normativa, attualmente di 6 kW.

Sceglieremo, ovviamente, la più carica delle tre, sebbene non sia strettamente necessario, ma è buona pratica farlo ed ha delle convenienze sullo scambio istantaneo tra le fasi, per lo più per la rete.

Queste erano le premesse; ora ci si potrebbe porre la seguente domanda:

posso usufruire sulle altre due fasi S e T dell’impianto fotovoltaico che, invece, ho collegato SOLO alla fase R?

La risposta è SI.

Perché? Cosa accade? La motivazione va trovata nel funzionamento di un contatore trifase. Esso conteggia l’energia totale prelevata o immessa e ne registra la fascia oraria di occorrenza. Non fa distinzione di fase.
Quindi, il contatore usa la somma algebrica dell’energia sulle tre fasi contemporaneamente.

Spieghiamo, per maggiore chiarezza, con un esempio pratico.

Esempio pratico SOLO fotovoltaico

Abbiamo:

• un impianto fotovoltaico monofase da 3 kWp (ad esempio) collegato alla fase R e che, nel momento considerato, produce 2500 W,
• un consumo sulla fase R di 800 W,
• un consumo sulla fase S di 300 W,
• un consumo sulla fase T di 1000 W,

nello stesso istante, quindi parliamo di consumo e produzione istantanei agenti sulle tre fasi, secondo i valori rispettivi indicati.

Poniamo una convenzione per poter effettuare le somme: ciò che viene immesso, ossia il flusso uscente verso la rete sarà, per noi, negativo; mentre l’energia che sarà prelevata, entrante in casa, sarà per nostra convenzione, positiva.

Ora avviene questo:

• sulla fase R, ho un autoconsumo istantaneo di 800 W, per cui ne rimangono 1700 da immettere in rete, e tale potenza ha un flusso uscente. Quindi flusso di -1700 W;
• sulla fase S ho un prelievo, quindi un flusso di +300 W;
• sulla fase T ho un prelievo, quindi un flusso di +1000 W.

Il contatore, che effettua la somma algebrica istante per istante, vedrà e conteggerà una potenza istantanea Pi = (- 2500 + 800) + 300 + 1000 = - 1700 + 300 + 1000 = - 400 W
Tale potenza è negativa, quindi, per convenzione, abbiamo detto che risulterà un’immissione in rete. Quindi, il contatore conteggerà la potenza che, nel tempo, diventa energia, ossia kWh, sul registro delle immissioni.

Nettamente, abbiamo ottenuto la compensazione tra le fasi con la sola energia creata ed immessa sulla fase R. Per cui, le altre due fasi hanno istantaneamente beneficiato dell’energia prodotta su una fase diversa.

Questa situazione è valida automaticamente nel caso in cui abbiamo un impianto fotovoltaico privo di accumulo elettrico.

Esempio pratico: impianto fotovoltaico con accumulo

E se, invece, avessimo un accumulo elettrico? Varrebbe comunque il ragionamento effettuato?

La risposta è SI, ma a patto che l’inverter fotovoltaico sia in grado di gestire un meter trifase dotato, quindi, di tre CT (detti anche TA o toroidi).

Il meter è un dispositivo che permette di leggere, tramite i CT ad esso collegati, il flusso della corrente in uno o più cavi, nel nostro caso i cavi di fase.

Nel caso monofase il meter ha un solo CT, mentre nel caso di utenza trifase, ne ha tre, uno per ogni fase. Il CT è un anello, con una clip, che avvolge il cavo di cui si vogliono effettuare le misurazioni.

Supponiamo di avere un impianto fotovoltaico monofase dotato di accumulo, anch’esso monofase: quindi sulla stessa fase, supponiamo la R, si metterà in parallelo il sistema completo. Normalmente, un sistema del genere ha un CT da posizionare su un cavo, il CT è collegato ad un meter (meter che è parte integrante dell’inverter o esterno ad esso).

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