Auto elettrica e fotovoltaico: quando l’energia del sole arriva fino alla mobilità

Fotovoltaico e auto elettrica possono lavorare insieme per aumentare l’autoconsumo. Come coordinare produzione solare, wallbox, potenza e ricarica.

Un impianto fotovoltaico installato sul tetto produce energia nelle ore in cui l’irraggiamento solare è disponibile, mentre un’auto elettrica trascorre una parte considerevole della propria vita parcheggiata. Quando questi due elementi riescono a incontrarsi nello stesso momento, la mobilità può diventare una delle applicazioni più interessanti dell’energia prodotta direttamente dall’edificio, perché una parte dei chilowattora generati dai pannelli può essere trasferita alla batteria del veicolo invece di essere prima immessa nella rete.

Il principio sembra immediato, ma il risultato dipende da come produzione fotovoltaica, consumi dell’abitazione, disponibilità dell’auto e potenza della wallbox vengono coordinati. Un impianto da diversi chilowatt non significa infatti che tutta la ricarica avverrà automaticamente con energia solare, così come una wallbox molto potente non garantisce da sola un utilizzo maggiore dell’elettricità prodotta sul tetto.

Per comprendere il rapporto tra fotovoltaico e mobilità elettrica bisogna quindi osservare l’abitazione come un unico sistema energetico, nel quale pannelli, inverter, carichi domestici e veicolo condividono la stessa produzione e la utilizzano in momenti differenti.

È proprio in questa relazione che l’auto elettrica può trasformarsi da semplice nuovo consumo a carico programmabile, capace di assorbire una parte dell’energia fotovoltaica quando questa è disponibile.

Dal tetto alla batteria dell’auto: cosa succede all’energia prodotta

Quando i moduli fotovoltaici ricevono radiazione solare producono corrente continua, che viene trasformata dall’inverter in corrente alternata compatibile con l’impianto dell’abitazione.

L’energia disponibile viene innanzitutto utilizzata dai carichi che stanno funzionando nello stesso momento. Frigorifero, climatizzazione, elettrodomestici, illuminazione e apparecchiature elettroniche assorbono quindi una parte della produzione, mentre l’eventuale eccedenza può seguire la configurazione prevista dall’impianto ed essere immessa nella rete oppure destinata a un sistema di accumulo.

Quando l’auto elettrica è collegata alla wallbox durante le ore di produzione, anche la ricarica entra in questo equilibrio.

Lo schema diventa quindi:

pannelli fotovoltaici → inverter → consumi dell’edificio → wallbox → batteria dell’auto

Se in un determinato momento il fotovoltaico sta producendo più energia di quella richiesta dagli altri carichi, il veicolo può utilizzare una parte di quell’eccedenza. Se la produzione diminuisce oppure aumentano i consumi dell’abitazione, la quota necessaria alla ricarica può essere integrata dalla rete oppure modulata attraverso un sistema di gestione compatibile.

LED Italia approfondisce questo rapporto anche nell’articolo Auto elettriche sempre più diffuse: come preparare casa alla ricarica, nel quale fotovoltaico e wallbox vengono considerati come parti dello stesso sistema energetico domestico.

L’autoconsumo spiega perché auto elettrica e fotovoltaico possono lavorare bene insieme

Il vantaggio principale nasce dall’autoconsumo, cioè dalla possibilità di utilizzare direttamente l’energia fotovoltaica all’interno dell’edificio mentre viene prodotta.

Immaginiamo che nelle ore centrali della giornata l’impianto stia generando 5 kW e che la casa, senza automobile, ne stia utilizzando 1,5. Rimangono 3,5 kW che possono essere destinati ad altri carichi, accumulati oppure immessi nella rete secondo la configurazione installata.

Se in quel momento l’auto è collegata, una parte della potenza disponibile può essere utilizzata per la ricarica, facendo aumentare la quota di produzione consumata direttamente nell’abitazione.

La relazione è particolarmente interessante perché il veicolo possiede una batteria di capacità molto superiore rispetto ai normali consumi di diversi apparecchi domestici. Una sessione di ricarica può quindi assorbire diversi chilowattora e diventare uno strumento efficace per utilizzare una parte della produzione che altrimenti non troverebbe un consumo contemporaneo.

LED Italia dedica un approfondimento specifico a questo tema nell’articolo Autoconsumo fotovoltaico: come aumentare l’energia usata direttamente in casa, dove la programmazione dei carichi viene indicata come una delle modalità per avvicinare domanda elettrica e produzione solare.

Il problema principale è capire quando l’auto si trova a casa

La curva di produzione fotovoltaica tende a crescere durante la mattina, raggiungere i livelli più elevati nelle ore centrali e diminuire progressivamente verso sera, con differenze legate alla stagione, al meteo e all’orientamento dei moduli.

Molte automobili, però, seguono il percorso opposto: lasciano l’abitazione al mattino per accompagnare il proprietario al lavoro e rientrano nel tardo pomeriggio, quando la produzione fotovoltaica è già scesa oppure terminata.

Questa distanza temporale rappresenta uno dei principali limiti della ricarica solare domestica e spiega perché l’abbinamento tra auto elettrica e fotovoltaico debba essere valutato partendo dalle abitudini reali, evitando di presupporre che la presenza dei pannelli equivalga automaticamente a guidare utilizzando energia prodotta sul tetto.

Il quadro cambia per chi lavora da casa, utilizza il veicolo soltanto in alcuni momenti della giornata oppure può lasciarlo collegato durante il fine settimana. In queste situazioni le ore di parcheggio possono sovrapporsi più facilmente con quelle di produzione.

Anche poche ore possono essere utili, perché la ricarica domestica non richiede necessariamente di portare la batteria dal minimo al massimo in una sola sessione.

Per utilizzare il fotovoltaico non serve riempire completamente la batteria

Uno degli aspetti che cambia passando da un veicolo con motore termico a uno elettrico riguarda il concetto stesso di rifornimento.

Con benzina o diesel si tende ad aspettare che il serbatoio abbia perso una quota significativa del carburante prima di fermarsi alla stazione di servizio, mentre un’auto elettrica parcheggiata a casa può essere collegata più frequentemente e recuperare soltanto l’energia utilizzata nei tragitti precedenti.

Se per gli spostamenti di una giornata sono stati consumati 8 kWh, il sistema non deve necessariamente attendere una lunga sessione notturna per recuperarli. Quando l’auto rimane a casa durante una parte delle ore solari, quei chilowattora possono essere reintegrati gradualmente utilizzando una quota della produzione fotovoltaica.

Questa modalità avvicina la ricarica al comportamento dell’impianto solare, perché l’obiettivo non consiste più nel trasferire la massima energia nel minor tempo possibile, ma nel distribuire la sessione lungo il periodo in cui l’elettricità è disponibile.

Una wallbox da 7,4 kW non deve necessariamente caricare sempre a 7,4 kW

Quando si confrontano le stazioni di ricarica, la potenza massima è uno dei primi valori che vengono osservati, ma nell’abbinamento con il fotovoltaico la capacità di modulare la ricarica può assumere un’importanza altrettanto rilevante.

La DazeBox Home T monofase da 7,4 kW, disponibile su LED Italia, può lavorare con una potenza di ricarica compresa tra circa 1,5 e 7,4 kW e utilizza un connettore Tipo 2, oltre a integrare connettività Wi-Fi, Bluetooth ed Ethernet.

Questo intervallo permette di comprendere perché la potenza massima non debba essere confusa con la potenza utilizzata durante tutta la sessione.

Se il fotovoltaico dispone di 2,5 kW eccedenti e l’auto rimane parcheggiata per diverse ore, una ricarica più lenta può risultare più coerente con la produzione disponibile rispetto a una sessione molto più rapida che richiederebbe una quota rilevante di energia dalla rete.

La scelta dipende naturalmente dalle necessità di mobilità: se il veicolo deve ripartire in breve tempo, può diventare prioritario recuperare rapidamente l’autonomia necessaria, mentre durante una lunga sosta la potenza può essere gestita in maniera differente.

Produzione fotovoltaica e ricarica cambiano continuamente durante la giornata

Una delle difficoltà principali nasce dal fatto che la produzione solare non rimane costante.

Una nuvola può ridurre in pochi minuti l’energia disponibile, mentre l’accensione contemporanea di forno, climatizzatore o altri apparecchi modifica la quota che rimane a disposizione della wallbox.

Se la ricarica fosse impostata senza considerare queste variazioni, parte dell’energia necessaria potrebbe essere prelevata dalla rete anche durante le ore di produzione fotovoltaica.

I sistemi di gestione permettono invece di adattare la corrente destinata al veicolo alle condizioni dell’impianto.

Il Dynamic Power Manager Daze monofase, per esempio, monitora i consumi e modula automaticamente la potenza della wallbox per evitare che la somma dei carichi superi quella disponibile.

Se la casa sta utilizzando più energia, la ricarica può diminuire; quando gli altri consumi si riducono, la quota destinata all’auto può aumentare nuovamente.

È una gestione particolarmente utile perché consente alla mobilità elettrica di inserirsi nell’impianto senza richiedere che il resto dell’abitazione venga organizzato intorno alla wallbox.

Il fotovoltaico non significa automaticamente ricaricare al 100% con il sole

È utile distinguere la ricarica effettuata durante le ore solari dalla ricarica alimentata esclusivamente dal fotovoltaico.

Se l’impianto produce 3 kW mentre l’auto ne richiede 6, l’energia disponibile sul tetto coprirà soltanto una parte della potenza necessaria, mentre la differenza dovrà arrivare dalla rete oppure, se presente e configurato per farlo, dal sistema di accumulo.

Lo stesso accade quando gli altri carichi dell’abitazione assorbono una parte della produzione.

Con 5 kW generati dal fotovoltaico, 2 kW utilizzati dalla casa e una wallbox che assorbe 5 kW, rimangono soltanto 3 kW solari disponibili per il veicolo, mentre gli altri 2 devono essere coperti in modo differente.

Per aumentare la quota solare si può quindi intervenire sulla potenza della sessione, distribuendola su un intervallo più lungo quando gli orari e il veicolo lo consentono.

Questa distinzione aiuta anche a leggere correttamente i dati di monitoraggio: collegare l’auto a mezzogiorno non significa automaticamente che tutta l’energia arrivata nella batteria provenga dai pannelli.

Il Dynamic Power Management può evitare che casa e automobile si contendano la potenza disponibile

La ricarica dell’auto introduce nell’abitazione un carico importante, che può sommarsi a quelli già presenti.

Il problema diventa evidente nelle forniture con potenza contenuta. Se la wallbox richiede diversi chilowatt mentre climatizzatore, forno e altri apparecchi stanno funzionando, la somma può avvicinarsi rapidamente al limite disponibile.

Un sistema di gestione dinamica misura il consumo dell’edificio e assegna alla ricarica soltanto la potenza che rimane libera.

LED Italia riporta un esempio semplice per il Dynamic Power Manager Daze: se sono disponibili 3 kW e gli altri apparecchi ne stanno utilizzando 2, il sistema può ridurre temporaneamente la ricarica dell’auto a circa 1 kW, aumentando poi la potenza quando i consumi domestici diminuiscono.

Il principio permette di progettare la ricarica partendo dalla capacità effettiva dell’impianto invece di scegliere automaticamente una potenza contrattuale molto superiore soltanto perché la wallbox può raggiungere un determinato valore massimo.

La batteria domestica può portare una parte del sole verso la sera

Quando l’auto trascorre la giornata lontano da casa, un sistema di accumulo può modificare il rapporto tra fotovoltaico e mobilità.

La batteria domestica può conservare una parte dell’energia prodotta mentre il veicolo è assente e renderla disponibile nelle ore successive, quando l’automobile rientra.

Questo non significa però che lo storage residenziale debba essere dimensionato con l’obiettivo di ricaricare completamente l’auto durante la notte. Le batterie dei veicoli possono avere capacità molto superiori rispetto ai normali sistemi di accumulo domestici e la casa continua ad avere propri consumi da soddisfare.

Una batteria da 10 kWh, per esempio, non equivale a una ricarica completa di un veicolo con batteria da 50, 60 o più kWh, mentre una parte della capacità disponibile può essere stata già utilizzata dagli altri carichi dell’abitazione.

Lo storage può quindi aumentare la quota di energia solare disponibile dopo il tramonto, ma il suo dimensionamento dovrebbe essere costruito sull’intero profilo energetico dell’edificio e non esclusivamente sull’automobile.

A volte la soluzione più semplice è spostare la ricarica al fine settimana

Per molte persone il rapporto tra fotovoltaico e auto elettrica può funzionare attraverso una gestione mista.

Durante i giorni lavorativi il veicolo viene ricaricato prevalentemente nelle ore serali o notturne, sfruttando il lungo periodo di sosta, mentre durante il fine settimana una parte maggiore della sessione viene spostata verso le ore di produzione solare.

Questo schema permette di sfruttare il fotovoltaico senza richiedere che l’auto sia sempre parcheggiata durante la settimana.

La convenienza economica della ricarica notturna, invece, dipende dal contratto di fornitura. ARERA distingue le fasce F1, F2 e F3, ma la presenza di fasce orarie non significa che qualsiasi offerta preveda automaticamente una forte differenza di prezzo tra giorno e notte.

Prima di scegliere sistematicamente un orario è quindi più utile verificare sia la produzione fotovoltaica disponibile sia le condizioni della propria fornitura.

La wallbox deve essere scelta anche in base al veicolo

La potenza massima della stazione rappresenta soltanto uno dei limiti della ricarica, perché anche l’automobile possiede un caricatore AC con una propria potenza massima.

Una wallbox da 22 kW collegata a un veicolo che accetta 11 kW in corrente alternata non farà caricare l’auto a 22 kW; allo stesso modo, una stazione trifase richiede che l’infrastruttura elettrica e il veicolo siano compatibili con quella configurazione.

Per installazioni con esigenze superiori, la DazeBox Home T trifase da 22,2 kW opera in un intervallo indicativo compreso tra 4,5 e 22,2 kW e utilizza un cavo Tipo 2. Una configurazione di questo tipo può trovare applicazione in abitazioni con fornitura adeguata, aziende, strutture ricettive e parcheggi nei quali la disponibilità di potenza è superiore.

Più che scegliere la wallbox con il numero più elevato, quindi, conviene mettere in relazione potenza dell’auto, impianto elettrico, tempo disponibile per la ricarica e produzione fotovoltaica.

Nelle aziende la ricarica diurna può diventare ancora più interessante

Il limite dell’auto che durante il giorno si trova lontano dal fotovoltaico domestico può trasformarsi in un vantaggio quando i pannelli sono installati direttamente sul luogo di lavoro.

Parcheggi aziendali, hotel, attività commerciali e strutture con flotte possono avere veicoli fermi proprio durante le ore in cui l’impianto produce maggiormente, creando una sovrapposizione favorevole tra generazione e ricarica.

LED Italia ha analizzato una configurazione di questo tipo nel case study Hotel Green & Digital: ridurre l’impronta di carbonio attraverso fotovoltaico e ricarica EV, dove un impianto fotovoltaico da 115,14 kWp viene affiancato da tre stazioni DazeBox Home T trifase da 22,2 kW.

In una struttura di questo tipo la ricarica diventa parte della gestione energetica dell’edificio, perché la potenza destinata ai veicoli può essere coordinata con quella richiesta dai servizi interni e con la produzione disponibile.

Lo stesso principio può essere applicato alle flotte aziendali, soprattutto quando alcuni mezzi rientrano in sede tra un utilizzo e l’altro oppure rimangono parcheggiati durante una parte significativa della giornata.

Fotovoltaico e wallbox richiedono comunque un impianto elettrico adeguato

La presenza dei pannelli non modifica i requisiti di sicurezza necessari per la ricarica di un veicolo.

La wallbox rappresenta un carico ad alta potenza destinato a funzionare per periodi prolungati e deve essere collegata attraverso un circuito correttamente progettato, dotato delle protezioni richieste dalla configurazione.

La Norma CEI 64-8 dedica la Sezione 722 proprio all’alimentazione delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici, inserendo questi sistemi nel quadro generale degli impianti elettrici di bassa tensione.

Prima di installare la stazione devono quindi essere valutati quadro elettrico, linea dedicata, protezioni e potenza disponibile, insieme alla posizione nella quale verrà collocata.

Il fotovoltaico aggiunge una fonte di energia al sistema, ma non sostituisce questa parte della progettazione.

L’auto può diventare uno dei carichi più flessibili della casa

Lavatrice, forno, climatizzazione e altri apparecchi richiedono energia nel momento in cui vengono utilizzati, mentre la ricarica dell’automobile dispone spesso di una caratteristica differente: diverse ore di tempo per trasferire una quantità di energia che non deve necessariamente arrivare tutta insieme.

Se il veicolo viene parcheggiato alle 10 e deve essere utilizzato nuovamente alle 18, il sistema dispone di otto ore nelle quali distribuire la sessione.

Questa flessibilità permette di seguire meglio la curva fotovoltaica, aumentando la potenza durante i periodi di maggiore disponibilità e riducendola quando la produzione scende oppure la casa richiede più energia.

È una differenza importante rispetto alla semplice idea di “attaccare l’auto alla presa”, perché trasforma la ricarica in un elemento coordinabile con il resto dell’impianto.

La produzione solare può essere misurata anche in chilometri

Il collegamento tra fotovoltaico e automobile permette infine di osservare l’energia da una prospettiva diversa.

Un impianto viene normalmente descritto in kWp installati e kWh prodotti, mentre un veicolo elettrico esprime i propri consumi in kWh per 100 chilometri.

Supponiamo, esclusivamente come esempio, che un’auto consumi mediamente 17 kWh per 100 km e che durante una giornata vengano destinati alla sua batteria 10 kWh provenienti dal fotovoltaico. Trascurando per semplicità le perdite di ricarica, quell’energia corrisponderebbe a circa 59 km di percorrenza teorica.

Il calcolo reale varia in funzione del modello di automobile, della stagione, della velocità e delle condizioni di guida, ma aiuta a comprendere il passaggio che avviene all’interno del sistema: una parte della radiazione raccolta dal tetto viene trasformata prima in energia elettrica e successivamente in chilometri percorsi.

Quando l’energia del sole arriva fino alla mobilità

Auto elettrica e fotovoltaico possono completarsi bene perché mettono in relazione un generatore che produce prevalentemente nelle ore diurne con un grande accumulatore mobile che trascorre molte ore fermo.

Il vantaggio emerge soprattutto quando la ricarica riesce a coincidere con la produzione, direttamente oppure attraverso una gestione che modula la potenza disponibile. La wallbox diventa così il punto di collegamento tra l’impianto dell’edificio e il veicolo, mentre sistemi come il Dynamic Power Management permettono di coordinare la sessione con gli altri consumi senza assegnare all’automobile tutta la potenza disponibile.

La DazeBox Home T monofase da 7,4 kW rappresenta una soluzione adatta alle configurazioni domestiche monofase, mentre la DazeBox Home T trifase da 22,2 kW risponde a impianti con disponibilità di potenza superiore. In entrambi i casi la scelta dovrebbe partire dalla compatibilità con il veicolo e dalla struttura dell’impianto, non dalla ricerca della massima potenza possibile.

LED Italia raccoglie le diverse soluzioni nella sezione dedicata alle stazioni di ricarica per veicoli elettrici, permettendo di affiancare wallbox e accessori per la gestione della potenza agli impianti fotovoltaici.

Quando questi elementi vengono progettati insieme, il rapporto tra mobilità e fotovoltaico diventa molto più semplice da leggere: l’energia prodotta sul tetto smette di essere soltanto una voce del bilancio elettrico dell’edificio e può trasformarsi direttamente in una parte dell’energia utilizzata per gli spostamenti.