Sicurezza delle batterie: 3 miti e come sfatarli

Inoltre, tutti i produttori devono rispettare norme rigorose e requisiti di sicurezza stringenti per ottenere la certificazione CE europea. Una batteria fotovoltaica con questo marchio è quindi già considerata sicura, poiché è sottoposta a controlli di qualità che prevengono i rischi più comuni associati agli accumuli.

In generale, le batterie non sono una tecnologia rara o nuova: quasi tutti i dispositivi – dagli smartphone alle e-bike, fino ai sistemi di accumulo industriali – utilizzano batterie agli ioni di litio.

I tuoi clienti, quindi, già impiegano quotidianamente questo tipo di tecnologia – spesso in condizioni più gravose rispetto a quelle a cui è sottoposto un sistema di accumulo per il fotovoltaico.

Tutti i sistemi di accumulo agli ioni di litio devono rispettare una serie di normative severe per poter essere commercializzati sul mercato europeo e italiano:

IEC 62619

È una normativa internazionale riguardante i requisiti di sicurezza per elementi e batterie di accumulatori al litio.
Stabilisce i criteri per il funzionamento sicuro delle batterie destinate ad applicazioni stazionarie e industriali. Tutti i produttori di accumuli devono quindi adeguarsi a questi standard.

Classe di protezione IP

Sebbene i sistemi di accumulo FV siano generalmente installati in luoghi protetti, possono comunque essere esposti agli agenti atmosferici.
Il grado di protezione IP indica quanto un dispositivo è resistente a polvere e acqua.
Le batterie più robuste e moderne raggiungono la classe IP55, che garantisce protezione contro la polvere e contro getti d’acqua da tutte le direzioni. 

Alcune batterie, come Fronius Reserva o SMA Home Storage, arrivano fino a un grado IP65: si ritengono completamente protetti da polvere e getti d'acqua provenienti da diverse direzioni. Altri dispositivi, come GoodWe Lynx D o Sigenergy SigenStor, arrivano anche a IP66, ciò significa che la protezione è uguale alla precedente, ma quella nei confronti dell'acqua è superiore (i getti di acqua durante i test hanno un'intensità più elevata).

Approfondisci i regolamenti CEI 0-21 e CEI 0-16 qui

Le statistiche dimostrano che gli incendi causati dai sistemi di accumulo sono estremamente rari – la probabilità è al di sotto dello 0,008 %.
La maggior parte degli incidenti è dovuta a fattori esterni, in particolare a danni meccanici come urti, schiacciamenti o perforazioni, che possono danneggiare la struttura interna delle celle. In questi casi, il materiale attivo può entrare in contatto con l’aria e – a seconda della chimica della cella – innescare una combustione.

Tali rischi si presentano soprattutto durante il trasporto, lo stoccaggio o l’installazione, ovvero quando la batteria viene movimentata.
Un sistema di accumulo per fotovoltaico, installato in modo fisso in un locale tecnico o in cantina per anni o decenni, è ben protetto da questi pericoli durante il normale funzionamento.

I moderni sistemi di accumulo utilizzano la tecnologia al litio-ferro-fosfato (LiFePO₄), che offre vantaggi significativi in termini di sicurezza antincendio rispetto allo standard precedente al nichel-manganese-cobalto (NMC). Le celle LiFePO₄ rimangono stabili anche in condizioni estreme, come perforazioni, forti pressioni o cadute.

Inoltre, anche in caso di temperature elevate, ad esempio durante un incendio domestico, queste batterie risultano più sicure: non vanno incontro al cosiddetto thermal runaway, ovvero l’innesco spontaneo di una reazione incontrollata all’interno della batteria.

Altre potenziali cause di malfunzionamento possono essere:

• combinazioni errate di componenti provenienti da produttori diversi e non compatibili;
• cablaggi scorretti;
• sistemi di gestione della batteria (BMS) difettosi, che possono causare cortocircuiti, sovraccarichi, scariche profonde o surriscaldamento.

Tuttavia, se l’installazione viene eseguita correttamente da un professionista, il rischio di incendio di una batteria è praticamente nullo.

Ecco come prevenire i principali rischi di incendio legati alle batterie fotovoltaiche:

Chimica delle celle stabile

Le celle basate su litio-ferro-fosfato (LiFePO₄) sono più stabili termicamente e resistenti rispetto ad altre tecnologie.

Controllo della temperatura

I sistemi di monitoraggio affidabili avvertono in caso di surriscaldamento e spengono automaticamente la batteria prima che si verifichino danni. All'interno del sistema di accumulo questi si trovano solitamente nel BMS (Battery Management System), il quale permette di controllare prestazioni, efficienza, stato di carica, ecc.

Raffreddamento

Installa il sistema di accumulo in un ambiente a temperatura controllata, come una cantina isolata. Le ventole attive possono contribuire ulteriormente a prevenire il surriscaldamento.

Distanze di sicurezza

Se installi più torri di batterie, mantieni una distanza adeguata tra di esse: questo migliora la circolazione dell’aria e può limitare un eventuale surriscaldamento a una sola unità.

Scelta dei componenti

Assicurati che tutti i componenti del sistema FV siano compatibili tra loro.

Se utilizzi prodotti di marchi diversi, segui le liste di compatibilità ufficiali dei produttori

I moderni sistemi di accumulo sono altamente protetti contro l’umidità, impedendo che l’acqua raggiunga le parti elettriche attive.
Questa protezione è garantita da involucri idrorepellenti e guarnizioni speciali.

Per verificarlo, fai riferimento al grado di protezione IP: i moderni sistemi di accumulo fotovoltaici soddisfano solitamente le classi IP55 o IP65, che assicurano:

• protezione dalla polvere;
• resistenza a getti d’acqua da tutte le direzioni.

Pioggia o piccole perdite d’acqua non rappresentano quindi un rischio rilevante.

Installazione in ambienti interni protetti

Posiziona il sistema in un locale asciutto e fresco, come una cantina o un ripostiglio tecnico.

Protezione aggiuntiva per installazioni esterne

Utilizza coperture o basi rialzate per proteggere la batteria da eventuali allagamenti – anche se il sistema ha una protezione IP elevata.

Ispezioni periodiche

Controlla regolarmente le guarnizioni e i sistemi di ventilazione per individuare eventuali segni di usura. Ti consigliamo di effettuare un controllo ogni 2 anni, dopo l’installazione di un nuovo dispositivo o in seguito a modifiche importanti all’impianto elettrico.

Non è più vero che gli accumulatori sono particolarmente inquinanti.
Questo grazie alla tecnologia LiFePO₄ priva di cobalto, che utilizza ferro e fosforo – materiali abbondanti in natura e facilmente estraibili in molte aree del mondo.

A confronto:

• 1 kg di ferro produce 1,37 kg di CO₂;
• 1 kg di cobalto produce oltre 20 kg di CO₂.

Inoltre, le batterie al litio-ferro-fosfato hanno una lunga durata e mantengono quasi intatta la loro capacità anche dopo molti cicli di carica. Ciò le rende più sostenibili, perché richiedono meno sostituzioni nel tempo. Anche il riciclo è più semplice, il che riduce ulteriormente l’impatto ambientale.

Questo approccio orientato alla sostenibilità si riflette anche nella tecnologia modulare adottata, ad esempio con BYD in caso di guasto, puoi sostituire solo il modulo danneggiato senza dover rimpiazzare l’intero sistema.

BYD è uno dei leader mondiali nella tecnologia di accumulo. Le batterie BYD non vengono utilizzate solo negli impianti fotovoltaici, ma anche nei telefoni cellulari e nei veicoli elettrici.

Il produttore ha maturato quindi una lunga esperienza nello sviluppo di sistemi di accumulo, nella gestione delle sollecitazioni operative e nelle misure di sicurezza.
Questa competenza si riflette anche nei suoi sistemi di accumulo per il fotovoltaico, che vanno ben oltre i rigorosi standard di sicurezza previsti per le batterie agli ioni di litio.

Le soluzioni di punta BYD per il settore residenziale sono i moderni sistemi ad alta tensione Battery-Box Premium HVM e HVS, basati su tecnologia LiFePO₄ e dotati di funzione backup per la gestione dell’energia in caso di blackout.

Inoltre, BYD include con ogni sistema di accumulo anche un documento MSDS (Material Safety Data Sheet). Questo documento descrive nel dettaglio:

• la struttura interna della batteria,
• gli standard di sicurezza adottati,
• le azioni da intraprendere in caso di malfunzionamento.

I sistemi di accumulo BYD per impianti fotovoltaici offrono numerosi vantaggi in termini di sicurezza. Ecco i principali:

• Utilizzo del litio-ferro-fosfato come materiale di accumulo
  BYD impiega nei suoi sistemi batterie al litio-ferro-fosfato (LiFePO₄), una tecnologia nota per la sua elevata sicurezza. Queste contengono meno sostanze tossiche, sono meno soggette a incendi o esplosioni e risultano quasi completamente esenti da manutenzione.
• Certificazione secondo severi standard di sicurezza
  I sistemi della serie BYD Battery-Box Premium sono certificati IEC 62619: “Requisiti di sicurezza per elementi e batterie di accumulatori al litio per uso in applicazioni industriali”. Questi accumuli sono progettati per funzionare in un intervallo di temperatura da - 10 °C a + 50 °C, ma per un funzionamento ottimale si consiglia una temperatura ambiente tra 10 °C e 30 °C.

BYD dimostra l’affidabilità della propria tecnologia in questo video di test della loro moderna batteria LiFePO₄:

• Struttura robusta e protezione contro gli agenti esterni
  Gli accumuli BYD sono certificati con grado di protezione IP55, il che significa che sono resistenti alla polvere e ai getti d’acqua provenienti da tutte le direzioni. Questa caratteristica li rende particolarmente adatti ad ambienti soggetti a sollecitazioni esterne. Tuttavia, si consiglia di installarli in ambienti freschi e asciutti per evitare l’umidità e garantire una lunga durata.
• Progettazione modulare
  I sistemi BYD sono progettati secondo il principio Plug & Play: puoi aggiungere o rimuovere facilmente i singoli moduli batteria, proprio come mattoncini LEGO®. Se, durante una verifica, rilevi un problema (ad esempio un cablaggio difettoso), puoi sostituire solo il modulo interessato, senza dover spegnere l’intero sistema.
• Alta compatibilità
  Le Battery-Box Premium HVM e HVS sono compatibili con inverter e moduli fotovoltaici dei principali produttori presenti sul mercato.
  Questo riduce in modo significativo il rischio di combinazioni non corrette tra componenti.

In conclusione, gli accumuli BYD per impianti fotovoltaici offrono un livello di sicurezza molto elevato, superiore agli standard minimi richiesti dalla legge. Tuttavia, per garantirne un funzionamento sicuro ed efficiente, è fondamentale seguire scrupolosamente le indicazioni del produttore relative all'installazione e alla gestione operativa.

I costi dell’energia elettrica aumentano e gli incentivi per l’immissione in rete (EEG) stanno diminuendo. In questo momento, un sistema di accumulo conviene eccome! Le attuali condizioni di mercato rendono sempre più vantaggioso consumare il maggior quantitativo possibile di energia fotovoltaica autoprodotta. I sistemi di accumulo fotovoltaico sono:

• Utili per l’autoconsumo: con una batteria fotovoltaica, gli utenti possono immagazzinare il surplus di energia solare prodotto durante il giorno e utilizzarlo di notte o in caso di maltempo.
• Ideali per tariffe elettriche dinamiche: un accumulo permette di compensare le fasce orarie con prezzi elevati, ottimizzando i costi dell’elettricità.
• Un vantaggio per la rete elettrica: gli accumulatori domestici assorbono l’energia in eccesso, alleggerendo il carico sulla rete pubblica.

Contrariamente a molti pregiudizi, i moderni sistemi di accumulo sono estremamente sicuri. Sistemi come BYD Battery-Box Premium HVM e HVS soddisfano i più elevati standard di sicurezza internazionali. La tecnologia al litio-ferro-fosfato (LiFePO₄) è ormai diventata lo standard nel settore e offre una protezione superiore contro danni termici o meccanici.

• Le batterie agli ioni di litio sono molto sicure. Il rischio di incendio o danni da acqua è inferiore allo 0,008%.
• La nuova tecnologia LiFePO₄ offre ottima protezione contro urti, cadute e surriscaldamento.
• Gli attuali sistemi di accumulo venduti sul mercato europeo devono rispettare norme di sicurezza molto severe.
• Il produttore leader BYD supera ulteriormente questi standard.

• “Sicurezza dei sistemi di accumulo elettrochimico nella elettromobilità e negli impieghi stazionari” di Enea