Accumulo fotovoltaico AC: come funziona e quanto rende

Cosa cambia quando la batteria si collega in corrente alternata: le configurazioni previste dalla norma, il costo della doppia conversione e quando conviene.

Batterie e accumulo Pubblicato il 10 min di lettura

In questa guida
  1. Che cosa vuol dire accoppiamento AC
  2. Le tre configurazioni previste dalla norma italiana
  3. Il costo della doppia conversione
  4. Il vantaggio che ripaga le perdite: la compatibilità
  5. Il misuratore è il pezzo che rende utile il sistema
  6. AC o DC: la tabella che decide
  7. Quando l’accoppiamento AC è la scelta obbligata
  8. I limiti che l’architettura non risolve
  9. Cosa chiede la pratica italiana
  10. Il verdetto
  11. Domande frequenti

Quando cerchi una batteria per il fotovoltaico ti trovi davanti due mondi che sembrano uguali e si comportano in modo diverso. Alcuni apparecchi si infilano fra i moduli e l’inverter, altri si collegano semplicemente a una presa. La seconda famiglia è l’accoppiamento in corrente alternata, ed è quella che domina il mercato degli impianti da balcone. Qui trovi come funziona, cosa costa in termini di rendimento e in quali situazioni è la scelta giusta.

Che cosa vuol dire accoppiamento AC

Un impianto fotovoltaico produce corrente continua e la casa consuma corrente alternata. Fra i due sta l’inverter, e la posizione della batteria rispetto a quel confine definisce tutta l’architettura.

Un accumulo accoppiato AC vive dalla parte della casa. Contiene le celle, un sistema di gestione e un convertitore che lavora nelle due direzioni: assorbe i 230 V dalla presa o dal quadro, li trasforma in continua per caricare le celle, e allo scarico rifà il percorso al contrario. Dall’esterno l’apparecchio si comporta come un elettrodomestico che a volte consuma e a volte produce.

Un accumulo accoppiato DC vive dalla parte dei moduli. Intercetta i cavi MC4 prima dell’inverter, ha i propri regolatori MPPT e restituisce corrente continua verso l’inverter esistente. Il Marstek B2500-D appartiene a questa seconda famiglia, l’EcoFlow STREAM AC alla prima.

La differenza sembra un dettaglio di cablaggio e decide invece tre cose: quanta energia arriva a destinazione, con quali apparecchi il sistema è compatibile e quanto lavoro serve per installarlo.

Le tre configurazioni previste dalla norma italiana

Le regole tecniche del GSE per i sistemi di accumulo riprendono le norme CEI 0-21 e CEI 0-16 e classificano gli impianti in base a due criteri: da dove la batteria può caricarsi e dove si trova rispetto ai contatori.

ConfigurazioneDove sta la batteriaSi carica da
1 · lato produzione monodirezionalefra impianto e contatore di produzionesolo dall’impianto
2 · lato produzione bidirezionalefra impianto e contatore di produzione, in continua o in alternataimpianto e rete
3 · post produzione bidirezionalefra contatore di produzione e contatore di scambioimpianto e rete

Il punto che interessa chi compra una batteria da balcone sta nella riga centrale. La configurazione 2 esiste in due varianti, una integrata in corrente continua e una integrata in corrente alternata, e la norma le tratta come architetture equivalenti. L’accoppiamento AC è quindi una strada prevista in pieno, con la stessa dignità di quella in continua.

Una batteria che si collega a una presa domestica dietro un kit da balcone ricade invece nella configurazione 3, perché sta a valle di tutto l’impianto di produzione. Su un impianto plug and play sotto gli 800 W la questione resta teorica, dato che il regime semplificato non prevede contatore di produzione né convenzione con il GSE.

Un dettaglio delle regole tecniche merita una nota. Il GSE calcola l’energia incentivabile senza tenere conto del rendimento di andata e ritorno del sistema di accumulo, e si riserva espressamente di introdurre un coefficiente che lo consideri dopo la raccolta di dati di mercato. Le perdite di cui parla il prossimo capitolo, insomma, oggi restano fuori dagli algoritmi ufficiali.

Il costo della doppia conversione

Ogni passaggio fra continua e alternata costa energia. L’accoppiamento AC ne impone due in più rispetto al percorso diretto: uno per entrare nelle celle, uno per uscirne.

Diagramma a barre decrescenti che confronta tre percorsi per 1.000 wattora prodotti dai moduli: il consumo immediato senza batteria arriva a circa 960 wattora dopo la conversione del microinverter, l'accumulo in corrente continua arriva a circa 888 wattora dopo carica, scarica e conversione finale, l'accumulo in corrente alternata arriva a circa 840 wattora dopo la conversione del microinverter e la doppia conversione della batteria.
Su mille wattora che passano dalla batteria l’accoppiamento AC ne consegna una cinquantina in meno del DC: il divario nasce dalle due conversioni aggiuntive.

Il rendimento di andata e ritorno è il numero che riassume tutto: quanta energia esce dalla batteria rispetto a quella che vi è entrata. Sui sistemi accoppiati AC si colloca tipicamente fra l’85 e il 90 per cento, sui sistemi in continua fra il 90 e il 95.

Le schede tecniche vanno lette con attenzione, perché spesso dichiarano un solo verso. Marstek indica per il Venus E 3.0 un rendimento superiore al 93,5 per cento da batteria a corrente alternata, e quel valore descrive la sola scarica. Il ciclo completo comprende anche la carica, quindi il numero utile è più basso di quello stampato.

Quanto pesa in pratica? Un impianto da balcone da 800 W manda in batteria fra i 200 e i 300 kWh l’anno. Cinque punti di rendimento su 250 kWh valgono 12,5 kWh, cioè poco più di 3 euro a 0,25 €/kWh. Su un impianto domestico da 4 kWp che movimenta 1.400 kWh l’anno la stessa differenza sale a 70 kWh, quindi 17,50 euro. Sono cifre che contano nel confronto fra due apparecchi simili e non ribaltano mai da sole una decisione.

Il vantaggio che ripaga le perdite: la compatibilità

La batteria accoppiata AC vede soltanto 230 V di corrente alternata e ignora completamente cosa ci sia a monte. Questa cecità è il suo punto di forza.

Un accumulo in continua deve invece incastrarsi in una catena elettrica precisa. Deve accettare la tensione a vuoto dei moduli, restare dentro la finestra MPPT, sopportare la corrente di cortocircuito e produrre in uscita una tensione che l’inverter esistente riesca a inseguire. Il BigBlue POWAFREE H4 accetta per esempio da 12 a 65 V in ingresso con una finestra MPPT da 26 a 50 V: moduli fuori da quei limiti restano inutilizzabili. Il tema delle tensioni compatibili è sviluppato nella guida alla scheda tecnica dei pannelli solari.

L’EcoFlow STREAM AC dichiara compatibilità con tutti i microinverter, anche di altre marche, e la promessa regge proprio perché la connessione avviene dopo la conversione. Chi ha già un kit montato e funzionante può aggiungere l’accumulo senza toccare i cavi in continua, senza salire sulla ringhiera e senza verificare una sola riga di datasheet.

Il misuratore è il pezzo che rende utile il sistema

Una batteria accoppiata AC ha un problema che quella in continua non ha: deve decidere quanta potenza immettere in casa senza vedere direttamente i consumi.

Senza informazioni l’apparecchio scarica a potenza fissa. Se la casa in quel momento assorbe 100 W e la batteria ne eroga 400, i 300 W di differenza escono verso il contatore e, nel regime semplificato italiano, non vengono pagati. L’energia è stata immagazzinata con il 12 per cento di perdite per poi essere regalata.

La soluzione è un misuratore di scambio installato al quadro, che legge il flusso al punto di connessione e lo comunica alla batteria via Wi-Fi o Bluetooth. L’apparecchio insegue quel valore e tiene lo scambio vicino allo zero. Le liste di compatibilità note per gli accumuli Marstek comprendono i CT002 e CT003 del produttore, lo Shelly EM Gen3, lo Shelly Pro EM 50, lo Shelly Pro 3EM, l’HomeWizard P1 e l’Everhome ECOTRACKER.

Due avvertenze pratiche che si scoprono a installazione fatta. La prima: il misuratore va montato nel quadro generale, quindi serve un elettricista se non hai dimestichezza con il quadro. La seconda: la compatibilità va verificata modello per modello dentro l’app del produttore, perché apparecchi della stessa famiglia possono comportarsi diversamente. Lo Shelly 3EM-63W Gen3, per esempio, non compare nelle liste Marstek pur essendo un ottimo misuratore.

AC o DC: la tabella che decide

I due mondi si scelgono in base a cosa hai già sul balcone e a quanto sei disposto a mettere le mani nell’impianto.

Accoppiamento ACAccoppiamento DC
Dove si collegapresa o quadro, dopo l’invertercavi MC4, prima dell’inverter
Conversioni sul percorsotre (inverter, carica, scarica)due (carica-scarica, inverter)
Rendimento andata e ritorno85-90 %90-95 %
Compatibilitàqualsiasi invertervincolata a tensioni e correnti
Su impianto esistentesi aggiunge senza toccare nullava inserito nella catena in continua
Carica dalla retepossibile sui modelli bidirezionalinon prevista
Serve il misuratoresì, per regolare l’uscitautile, meno critico
Prezzo al kWh nominale290-340 €195-270 €

I prezzi in fondo alla tabella nascono dai modelli con scheda tecnica pubblica presenti su Amazon.it. Sul fronte AC lo STREAM AC chiede 599,00 € per 1,92 kWh e il Venus E 3.0 1.499,00 € per 5,12 kWh. Sul fronte DC lo STORCUBE S1000 Pro sta a 398,00 € per 2,048 kWh e il B2500-D a 601,95 € per 2,24 kWh.

Il sovrapprezzo dell’accoppiamento AC ha una spiegazione tecnica: quegli apparecchi contengono un convertitore bidirezionale certificato per lavorare in parallelo alla rete, un componente che nella versione in continua semplicemente non esiste.

Quando l’accoppiamento AC è la scelta obbligata

Quattro situazioni rendono la domanda superflua, perché la risposta è già scritta.

L’impianto è già in funzione. Un kit montato, cablato e collaudato è un investimento che non ha senso smontare. La batteria AC si aggiunge a valle e nessuno tocca la ringhiera.

L’inverter è di una marca che non offre accumulo. Con un microinverter generico o un modello fuori dai cataloghi delle batterie, la strada in continua richiede verifiche di compatibilità che spesso finiscono male. L’accoppiamento AC salta il problema.

Il balcone è pieno. Un accumulo in continua va vicino ai moduli, perché deve intercettare i cavi. Uno accoppiato AC può stare in un ripostiglio, in cantina o in garage, purché ci sia una presa e le condizioni ambientali rispettino la scheda.

La batteria deve caricarsi anche dalla rete. L’arbitraggio tariffario funziona solo se l’apparecchio può assorbire dalla rete, e questo richiede per costruzione un convertitore bidirezionale. Il WattCycle Pioneer Balcony e il STREAM AC 5000 nascono con questa logica: il secondo non ha nemmeno ingressi solari.

I limiti che l’architettura non risolve

Tre cose restano identiche in entrambi i mondi, e vale la pena saperlo prima di firmare l’ordine.

Il tetto degli 800 W. Il regime semplificato italiano guarda la potenza immessa in rete, e la batteria fa parte del sistema. Un accumulo che scarica a 2.500 W va limitato via software al valore ammesso, come fa di fabbrica il Venus E 3.0. Il quadro completo sta nella guida al fotovoltaico da balcone da 800 W.

Il blackout. Un apparecchio collegato in parallelo alla rete si spegne quando la rete cade, per una ragione di sicurezza che nessun costruttore aggira. L’unica eccezione è una presa di backup dedicata, fisicamente separata dall’impianto di casa, che pochi modelli offrono.

Il surplus disponibile. Nessuna architettura crea energia che l’impianto non produce. Un kit da 880 Wp verticale a Roma manda verso il contatore circa 263 kWh l’anno, cioè 0,72 kWh al giorno, e oltre i 2 kWh di capacità utile la curva del recupero si appiattisce. Il modello di calcolo completo sta nella guida al fotovoltaico da balcone con accumulo.

Cosa chiede la pratica italiana

Sul piano documentale l’accoppiamento AC porta una particolarità che confonde molti acquirenti.

La dichiarazione di conformità alla CEI 0-21 non riguarda la batteria da sola, riguarda il sistema completo formato da convertitore e accumulo, e il documento lo rilascia il costruttore del convertitore. Su un apparecchio che integra le due funzioni nello stesso corpo la distinzione sparisce, e resta un solo certificato da cercare. Vale la pena verificarne l’esistenza prima dell’acquisto, perché diversi modelli venduti in Italia citano la EN 50549 e la VDE-AR-N 4105 senza nominare la norma italiana.

Sul piano della connessione, un accumulo aggiunto a un impianto già connesso e attivato richiede l’aggiornamento dell’anagrafica in GAUDÌ e una richiesta di adeguamento della connessione esistente al distributore, ai sensi del Testo Integrato Connessioni Attive. Chi installa impianto e batteria contestualmente li dichiara insieme nella richiesta di connessione. Il percorso completo delle pratiche è descritto nella guida al modello unico.

Il verdetto

L’accoppiamento AC paga cinque punti di rendimento e compra in cambio la libertà di installazione. Su un impianto da balcone quei cinque punti valgono qualche euro all’anno, mentre la possibilità di aggiungere la batteria senza smontare nulla vale un pomeriggio di lavoro e la certezza di non sbagliare compatibilità.

La scelta si semplifica così. Con un impianto già montato prendi un accumulo accoppiato AC, verifica che il misuratore di scambio sia nella lista compatibili e limita l’uscita a 800 W. Con un impianto ancora da comprare confronta il prezzo al kilowattora: la strada in continua costa circa un centinaio di euro in meno per kilowattora e rende qualche punto in più, a patto che le tensioni dei tuoi moduli rientrino nella finestra dichiarata.

Prima di decidere la taglia, però, conviene fare il conto del surplus davvero disponibile. È il numero che manda in soffitta metà delle capacità in vendita, e sta nella guida sulla batteria per impianto fotovoltaico.

Domande frequenti

Che cosa significa accumulo fotovoltaico in AC?

Significa che la batteria si collega alla parte dell'impianto che lavora in corrente alternata, cioè a valle dell'inverter. L'apparecchio porta a bordo il proprio convertitore bidirezionale: assorbe corrente alternata dalla presa o dal quadro per caricarsi e la restituisce alla stessa rete di casa quando serve. Tutti gli accumuli da balcone che si collegano a una presa domestica appartengono a questa famiglia.

Quanto si perde con l'accoppiamento AC rispetto al DC?

Il rendimento di andata e ritorno di un accumulo accoppiato AC si colloca fra l'85 e il 90 per cento, contro il 90-95 per cento di un accumulo in continua. Su un kilowattora che passa dalla batteria la differenza vale circa 50 wattora. Su un impianto da balcone che movimenta 250 kWh l'anno significa una dozzina di kilowattora, cioè circa 3 euro a 0,25 €/kWh.

L'accumulo AC funziona con qualsiasi microinverter?

Sì, ed è il vantaggio principale della categoria. La batteria vede solo corrente alternata a 230 V e non sa nulla di quello che c'è a monte, quindi lavora dietro un Hoymiles come dietro un APsystems o un Deye. L'EcoFlow STREAM AC dichiara esplicitamente la compatibilità con microinverter di altre marche. Gli accumuli in continua, al contrario, devono rispettare la finestra di tensione e la corrente dei loro ingressi MPPT.

Serve un contatore intelligente per un accumulo AC?

Serve se vuoi che la batteria segua i consumi di casa. Senza misuratore l'apparecchio scarica a potenza fissa e la parte che la casa non assorbe in quel momento finisce in rete senza compenso. Con un misuratore al quadro, per esempio uno Shelly EM Gen3 o un CT002 di Marstek, la batteria legge lo scambio istante per istante e regola l'uscita per tenerlo vicino allo zero.

Quali configurazioni prevede la norma italiana per un accumulo?

Le regole tecniche del GSE, che riprendono le CEI 0-21 e CEI 0-16, definiscono tre configurazioni: accumulo lato produzione monodirezionale, che si carica solo dall'impianto; accumulo lato produzione bidirezionale, integrato in corrente continua oppure in corrente alternata, che può caricarsi anche dalla rete; accumulo post produzione bidirezionale, installato fra il contatore di produzione e quello di scambio. Una batteria collegata alla presa di casa ricade nella terza.

Un accumulo AC funziona durante un blackout?

Solo se ha una presa di backup dedicata, e la maggior parte dei modelli da balcone non ce l'ha. La normale uscita verso casa si spegne insieme alla rete, perché l'apparecchio è tenuto a disconnettersi per non alimentare linee su cui potrebbe lavorare un tecnico. Il Marstek Venus E 3.0 fa eccezione con una presa dedicata da 2.500 W, che resta viva e alimenta solo quello che ci colleghi direttamente.

Posso aggiungere un accumulo AC a un impianto fotovoltaico già installato?

È esattamente la situazione in cui questa architettura nasce. L'inverter esistente resta dov'è, la batteria si aggancia al quadro e nessuno tocca il campo fotovoltaico. Su un impianto già connesso e attivato il titolare aggiorna però l'anagrafica in GAUDÌ e presenta al distributore una richiesta di adeguamento della connessione esistente ai sensi del TICA.

Quanto costa oggi un accumulo AC in Italia?

Nella fascia da balcone si va dai 599 euro dell'EcoFlow STREAM AC da 1,92 kWh ai 1.499 euro del Marstek Venus E 3.0 da 5,12 kWh, cioè fra 290 e 340 euro per kilowattora nominale. La taglia grande costa meno al kilowattora, e questo conta solo se hai davvero il surplus per riempirla.

L'accumulo AC può caricarsi dalla rete di notte?

I modelli con gestione tariffaria lo fanno, e la norma li classifica come sistemi bidirezionali. Ha senso economico solo con una tariffa che distingua le fasce orarie in modo netto, perché il guadagno è la differenza fra il prezzo notturno e quello serale, ridotta dalle perdite di conversione. Con una tariffa monoraria l'operazione fa perdere energia senza compenso.

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