Strumento
Dimensionatore fotovoltaico da balcone
Quanta parte dell'energia che il tuo balcone produce finisce davvero dentro casa, e quanta ne regali alla rete senza essere pagato. Il modello lavora ora per ora su dodici mesi, perché è lì che si decide il risparmio: il totale annuo, da solo, non dice nulla.
1 I tuoi numeri
Dei 666 kWh prodotti in un anno ne usi 439. Gli altri 227 li regali alla rete: con la procedura semplificata sotto gli 800 W si rinuncia alla remunerazione dell'energia immessa, quindi valgono zero euro. È questo il motivo per cui l'accumulo cambia i conti — o per cui, nel tuo caso, non serve.
- Senza il costo del kit non calcoliamo il rientro: inserisci la cifra che ti hanno fatto, comprensiva di staffe, cavi e installazione, e il numero compare.
Ipotesi di questo calcolo: resa di riferimento 1.400 kWh/kWp all'anno (Centro, fonte PVGIS, valore etichettato); fattore di orientamento e inclinazione 0,70; ombreggiamento 0,85; taglio dell'inverter 1,00; base piatta del consumo 25%; contemporaneità oraria sulla quota variabile 0,45; assorbimento diretto al più 92% della produzione oraria; batteria scarica ogni mattina, profondità di scarica utile 90%, rendimento di ciclo 90%. Sono valori di riferimento: sostituiscili con i tuoi quando li conosci, e leggi il metodo per sapere da dove vengono.
La domanda a cui risponde
Un pannello sulla ringhiera non ha il problema di produrre: ha il problema di produrre quando sei in casa. Sotto gli 800 W di inverter la procedura semplificata comporta la rinuncia alla remunerazione dell'energia immessa, quindi ogni kilowattora che esce dal contatore verso la rete vale esattamente zero euro. Un calcolatore che si ferma alla produzione annua sta rispondendo a una domanda che non hai fatto.
Per questo il pannello dei risultati tiene in evidenza l'energia regalata alla rete accanto al risparmio: sono le due facce dello stesso bilancio, e la seconda è quella che decide se un accumulo ti serve, quanto grande, e se conviene comprarlo. Il modello confronta produzione e consumo ora per ora su dodici giorni tipo, uno per mese, pesati per i giorni del mese: 288 passi orari, non un totale diviso per dodici.
Due conseguenze che il totale annuo nasconde. La prima: con lo stesso impianto e la stessa bolletta, chi lavora da casa autoconsuma quasi un quarto in più di chi esce alle otto e rientra alle diciotto, e questo non dipende da quanta energia consuma ma da quando la consuma. La seconda: un pannello verticale ha una curva annuale molto più piatta di uno inclinato, perché d'inverno il sole basso colpisce la ringhiera quasi in perpendicolare mentre d'estate, a mezzogiorno, le passa sopra. Sulla tabella mese per mese, più in basso, si vede a occhio.
I coefficienti, in chiaro
| Coefficiente | Valore | Da dove viene |
|---|---|---|
| Resa specifica di riferimento Y | 1.400 kWh/kWp | Centro — intervalli pubblicati da PVGIS (Centro comune di ricerca della Commissione europea), arrotondati per macro-area. Con la voce «Valore mio» al posto della zona entra il numero del tuo indirizzo. |
| Orientamento × inclinazione fot | 0,70 | Quota della resa del piano ottimale a Sud, alla latitudine media italiana. La riga del montaggio verticale è il caso reale del balcone, e vale fra il 30 e il 70% del tetto. |
| Ombreggiamento fomb | 0,85 | Un edificio, un albero o il balcone di sopra coprono qualche ora. |
| Taglio dell'inverter fclip | 1,00 | Vale 1 finché i watt di picco non superano 1,2 volte la potenza dell'inverter; oltre, la punta di mezzogiorno viene tagliata nella stessa proporzione. |
| Base piatta del consumo | 25% | Frigorifero, modem, videosorveglianza, standby: la quota che c'è a qualunque ora ed è la prima che il pannello copre. |
| Contemporaneità oraria | 0,45 | Dentro l'ora la produzione è continua ma i consumi arrivano a raffiche. Confrontare due medie orarie sovrastima l'autoconsumo: questo coefficiente è il correttivo, dichiarato e conservativo. |
| Assorbimento diretto massimo | 92% | Nessun impianto senza accumulo autoconsuma il 100% di quello che produce nell'istante in cui lo produce. |
| Profondità di scarica utile DoD | 90% | Valore di riferimento delle celle LiFePO4 usate negli accumuli plug-in, riferito alla capacità nominale dichiarata. |
| Rendimento di ciclo | 90% | Prodotto del rendimento di carica e di quello di scarica (0,95 × 0,95): un decimo dell'energia che entra nella batteria non ne esce. |
| Potenza dell'accumulo C-rate | 0,5 C | Un pacco da 2 kWh carica e scarica al più a 1 kW: è il limite che decide quanta della punta di mezzogiorno riesce davvero a entrare in batteria. |
| Fattore di emissione | 0,28 kg/kWh | Valore di riferimento etichettato per il mix elettrico italiano, usato solo per la riga della CO₂ evitata. |
Ogni riga è un valore di riferimento: se conosci il tuo, sostituiscilo negli input e il risultato cambia di conseguenza.
Come si calcola
Il calcolo si legge in due tempi. Prima la produzione annua lorda, che è un prodotto di quattro fattori e si rifà a mano in dieci secondi:
E_anno = (Wp / 1000) × Y × f_ot × f_omb × f_clipdove f_clip = 1 finché Wp ≤ 1,2 × W_inverter, e oltre quella soglia vale 1,2 × W_inverter / Wp.
Poi la parte che nessuna moltiplicazione può dare: quanta di quell'energia si sovrappone ai consumi. La produzione annua viene distribuita sui dodici mesi con il vettore di ripartizione del tipo di montaggio, e dentro ogni giorno tipo su una campana oraria centrata sul mezzogiorno solare, larga quanto le ore di luce del mese. Il consumo annuo viene diviso in una quota base piatta e in una quota variabile modulata sul profilo di casa. Poi, per ciascuna delle 288 ore:
diretto_h = min(produzione_h × 0,92, consumo_diretto_h)
carica_h = min(produzione_h − diretto_h, P_max_batteria, spazio_residuo)
scarica_h = min(consumo_h − diretto_h, P_max_batteria, carica_disponibile)
autoconsumo = Σ (diretto_h + scarica_h)
in_rete = Σ (produzione_h − diretto_h − carica_h)Da qui in poi è aritmetica: risparmio = autoconsumo × prezzo_kWh, rientro = costo / risparmio, e l'energia immessa in rete non entra nel risparmio perché, con la procedura semplificata, non viene remunerata. La batteria parte scarica ogni mattina: è l'ipotesi conservativa, e serve a non contare due volte la carica che arriva a sera.
Un caso svolto
Secondo piano in un condominio di Bologna. Ringhiera esposta a Sud-Ovest, due moduli da 435 Wp montati verticali sui ferri della ringhiera, microinverter da 800 W, un palazzo di fronte che taglia un paio d'ore nel pomeriggio. In casa una coppia che esce alle otto: bolletta da 2.940 kWh l'anno a 0,27 €/kWh, kit pagato 1.140 € tutto compreso.
| Passaggio | Valore |
|---|---|
| Resa specifica, Nord | 1.200 kWh/kWp |
| Sud-Ovest in verticale | × 0,66 |
| Ombra parziale | × 0,85 |
| Taglio dell'inverter, 870 Wp su 800 W | × 1,00 |
| Produzione annua | 586 kWh |
| Autoconsumo, profilo «nessuno in casa di giorno» | 441 kWh, il 75% |
| Energia regalata alla rete | 145 kWh |
| Risparmio | 119 € all'anno |
| Rientro semplice | 9,6 anni |
Il taglio dell'inverter vale 1 perché 870 Wp stanno sotto i 960 Wp che gli 800 W consentirebbero: il sovradimensionamento è dentro il margine e non costa nulla.
E se ci aggiungo una batteria?
Qui il modello dice una cosa che i preventivi non dicono. I 145 kWh regalati alla rete, spalmati sull'anno, sono poco più di 0,4 kWh al giorno: bastano 0,5 kWh nominali per intercettarli quasi tutti. Con un pacco da 0,5 kWh l'autoconsumo sale a 572 kWh, il 98% della produzione, il risparmio a 154 € l'anno, e l'energia regalata scende a zero. Mettendone uno da 2,24 kWh il risultato non cambia di un centesimo: nel giorno migliore la carica non supera mai 0,33 kWh, e i restanti 1,7 kWh utili non vengono mai toccati. Il calcolatore lo segnala da solo, perché è l'errore di acquisto più caro di questo settore.
Il conto completo, con l'accumulo grande pagato dentro un kit da 1.980 €: 35 € l'anno in più di risparmio, e il rientro che passa da 9,6 a 12,8 anni. Con un'aliquota di detrazione del 50% ipotizzata sull'intero importo, da 4,8 a 6,4. La batteria non è mai gratis: si paga in anni. Va dimensionata sul surplus che il tuo impianto produce davvero, non sulla taglia che ti propongono.
Dove il modello si ferma, e gli errori che vediamo più spesso
I watt dei pannelli non sono la soglia normativa. Chi vende kit scrive «800 W» riferendosi ai moduli; la Comunicazione Unica e la connessione tramite spina guardano la potenza dell'inverter, cioè quella immessa. Puoi avere 1.000 Wp di pannelli con un microinverter da 350 W e restare nel regime più semplice, pagando il taglio delle punte che il calcolatore ti mostra. Il contrario non funziona: 350 Wp con un inverter da 800 W ti ti obbligano alla Comunicazione Unica senza darti un kilowattora in più.
La curva verticale non è quella del tetto. Nella matrice, Est od Ovest in verticale vale 0,55 contro 0,87 dello stesso orientamento inclinato: chi confronta il preventivo di un balcone con il rendimento di un impianto da tetto sta confrontando due cose diverse. Se puoi inclinare i moduli su una mensola, il guadagno è nella stessa matrice e si legge prima di comprare.
Il consumo annuo non basta, servirebbe l'orario. Il modello lo ricostruisce da un profilo tipo, che è una scelta a quattro voci, non una misura. Se hai un contatore di seconda generazione puoi scaricare le tue curve di prelievo reali dal portale del distributore: sono il dato migliore che esista, e ti diranno se il profilo che hai scelto qui era quello giusto.
Zero consumo, zero senso. Se lasci il consumo annuo a zero il calcolatore risponde comunque, ma l'autoconsumo è nullo e tutta la produzione finisce in rete: te lo dice esplicitamente invece di mostrarti un numero rassicurante. Stessa logica per il costo del kit lasciato a zero: senza costo non c'è rientro, e preferiamo un trattino a un'invenzione.
Cosa non c'è dentro. Non c'è il degrado dei moduli negli anni, che vale qualche decimo di punto l'anno. Non c'è la variabilità meteo fra un anno e l'altro, che sulle rese specifiche pesa più di tutto il resto. Non c'è l'andamento futuro del prezzo dell'energia, che allungherebbe o accorcerebbe il rientro a seconda di come andrà: ipotizzarlo sarebbe una previsione travestita da calcolo. Non c'è la neve, non c'è la polvere, e non c'è il vicino che appende un telo da sole a giugno.
Cosa misurare prima di ordinare il kit
La bussola del telefono, a mezzogiorno. Mettiti sul balcone e leggi la direzione verso cui guarda la faccia esterna della ringhiera: è quella che conta, non l'esposizione dichiarata nell'annuncio della casa. Uno scarto di quarantacinque gradi fra Sud e Sud-Ovest, in verticale, vale il 6% della produzione; fra Sud ed Est arriva al 21%.
L'ombra si guarda a gennaio, non ad agosto. D'estate il sole passa alto e scavalca il palazzo di fronte; d'inverno, quando il verticale rende relativamente di più, quello stesso palazzo copre le ore centrali. Se stai valutando d'estate, prova a immaginare il sole venti gradi più basso, oppure guarda l'ombra a metà pomeriggio di un giorno qualsiasi: è una buona approssimazione del mezzogiorno di dicembre.
Il prezzo giusto del kWh è quello totale. Non prendere il corrispettivo energia della tua offerta: prendi la spesa complessiva della bolletta, imposte e oneri di sistema inclusi, e dividila per i kilowattora fatturati. Ogni kWh autoconsumato è un kWh che non compri, e quindi vale il costo pieno, non quello della materia prima.
La portata della ringhiera. Due moduli da 435 Wp pesano insieme una ventina di chili, ma il problema non è il peso: è la spinta del vento su due metri quadrati di superficie piena montati in quota. Le staffe vanno scelte per quella, e il regolamento condominiale va letto prima, non dopo. La sezione normativa raccoglie le quattro domande che contano, e la tabella dei consumi domestici serve a capire quali apparecchi puoi realisticamente spostare nelle ore di sole.
Una nota di sicurezza, senza giri di parole. Qui esponiamo un modello di calcolo e una regola, non una procedura di montaggio. Il collegamento riguarda un impianto elettrico esistente e sopra i 350 W richiede la dichiarazione di conformità di un installatore abilitato.
Mese per mese, con i numeri che hai inserito
| Mese | Produzione | Autoconsumo | In rete | Quota usata |
|---|---|---|---|---|
| Gennaio | 51,5 kWh | 29,6 kWh | 21,9 kWh | 58% |
| Febbraio | 54,5 kWh | 30,4 kWh | 24,1 kWh | 56% |
| Marzo | 60,6 kWh | 37,7 kWh | 22,9 kWh | 62% |
| Aprile | 57,6 kWh | 39,9 kWh | 17,6 kWh | 69% |
| Maggio | 54,5 kWh | 42,2 kWh | 12,3 kWh | 77% |
| Giugno | 53,3 kWh | 42,0 kWh | 11,3 kWh | 79% |
| Luglio | 57,6 kWh | 43,8 kWh | 13,7 kWh | 76% |
| Agosto | 60,6 kWh | 42,5 kWh | 18,1 kWh | 70% |
| Settembre | 60,6 kWh | 38,4 kWh | 22,2 kWh | 63% |
| Ottobre | 57,6 kWh | 35,1 kWh | 22,4 kWh | 61% |
| Novembre | 49,7 kWh | 29,4 kWh | 20,3 kWh | 59% |
| Dicembre | 48,5 kWh | 28,3 kWh | 20,1 kWh | 58% |
| Anno | 666 kWh | 439 kWh | 227 kWh | 66% |
La colonna «In rete» è energia che esce dal contatore e, con la procedura semplificata, non viene pagata: ai tuoi 0,25 €/kWh sarebbero 57 € l'anno che non entrano nel risparmio. Se la riga di dicembre e quella di giugno si somigliano non è un errore: è la firma del montaggio verticale, che d'inverno prende il sole basso quasi in perpendicolare.
Domande frequenti
Perché la produzione stimata è molto più bassa di quella del venditore?
Quasi sempre perché il venditore parte dalla resa di un impianto da tetto, inclinato e a Sud, e la applica a moduli montati verticali su una ringhiera. Nella matrice di riferimento il verticale a Sud vale 0,70 dell'ottimale e il verticale a Est od Ovest vale 0,55: su 800 Wp sono centinaia di kilowattora l'anno di differenza. Aggiungi l'ombreggiamento reale, che su un balcone di città non è quasi mai nullo, e il conto torna.
Che differenza fa scegliere un profilo di casa invece di un altro?
Molta, ed è la variabile su cui si può ancora intervenire. A parità di impianto e di bolletta, passare da «nessuno in casa di giorno» a «lavoro da casa» sposta l'autoconsumo da circa tre quarti della produzione a più di nove decimi. Non serve consumare di più: serve consumare mentre il sole c'è. Lavatrice e lavastoviglie con partenza ritardata a mezzogiorno sono il modo più economico di aumentare il risparmio, e costano zero.
Il calcolatore considera lo scambio sul posto o il ritiro dedicato?
No, e non è una dimenticanza. Chi accede alla procedura semplificata rinuncia alla remunerazione dell'energia immessa: l'energia che va in rete vale zero. Per questo compare come riga in evidenza e non come voce di ricavo. Se un preventivo ti mette in conto un guadagno sull'immesso sta descrivendo un impianto con un iter di connessione diverso da quello di un kit da balcone.
Posso mettere pannelli più potenti dell'inverter?
Sì, ed entro un certo limite conviene: le ore in cui l'inverter lavora al massimo sono poche, mentre il guadagno la mattina e nel tardo pomeriggio è costante. Il modello considera trascurabile il taglio finché i watt di picco stanno entro 1,2 volte la potenza dell'inverter; oltre, riduce la produzione nella stessa proporzione e te lo scrive. La potenza che determina il regime normativo resta comunque quella dell'inverter.
Come faccio a sapere la resa specifica esatta del mio indirizzo?
PVGIS, lo strumento del Centro comune di ricerca della Commissione europea, la calcola per coordinate: inserisci l'indirizzo, imposta inclinazione e azimut, e leggi il valore in kWh per kWp all'anno. Riportalo qui scegliendo la voce «Valore mio» nel campo della zona. Attenzione a non correggere due volte: se in PVGIS hai già impostato inclinazione 90° e l'azimut della tua ringhiera, allora qui vanno scelti orientamento Sud e montaggio inclinato, che insieme valgono 1,00.
Il rientro calcolato tiene conto della sostituzione della batteria?
No. Il rientro è semplice per costruzione: costo diviso risparmio annuo, senza attualizzazione, senza manutenzione e senza fine vita. Su un accumulo LiFePO4 il numero di cicli dichiarati è alto, ma se il rientro che leggi supera i dieci anni vale la pena chiedersi se l'accumulo, in quella configurazione, serva davvero: spesso il calcolatore stesso segnala che una taglia più piccola darebbe lo stesso risparmio.
Fonti
- Centro comune di ricerca della Commissione europea — pubblica PVGIS, da cui vengono gli intervalli di resa specifica usati come punto di partenza per le tre macro-aree.
- ARERA — la delibera che ha introdotto la procedura semplificata di connessione stabilisce anche la rinuncia alla remunerazione dell'energia immessa, che è il perno di tutto questo calcolo.
- e-distribuzione — il distributore pubblica modulistica e condizioni della Comunicazione Unica e della connessione tramite spina.
- CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano — la norma CEI 0-21 regola la connessione alla rete di bassa tensione e i documenti richiesti sopra i 350 W.