Comprendere il Vero Costo dell’Energia Accumulata: Calcoliamo l’LCOS della batteria agli ioni di sodio HEIWIT

L’LCOS calcolato qui si riferisce ai sistemi della gamme de batteries au sodium-ion Heiwit.

L’accumulo di energia, in particolare con le batterie, sta diventando un pilastro fondamentale per un futuro energetico più sostenibile e indipendente. Che si tratti di immagazzinare l’energia prodotta dai pannelli solari o di sfruttare le tariffe elettriche orarie, le batterie ci offrono un controllo maggiore sulla nostra energia.

Ma qual è il “costo reale” di questa energia immagazzinata? Non basta guardare solo il prezzo d’acquisto della batteria. Dobbiamo considerare quanta energia ci fornirà nel corso della sua intera vita operativa. È qui che entra in gioco il Coût nivelé de l'accumulation (LCOS).

Che cos’è l’LCOS (Levelized Cost of Storage)?

Immagina l’LCOS come il costo medio per ogni singolo Kilowattora (kWh) di energia che la batteria è in grado di erogare durante tutta la sua esistenza. È un po’ come calcolare il costo al litro del carburante che un’auto consumerà in tutta la sua vita, tenendo conto non solo del prezzo iniziale dell’auto ma anche di quanta benzina le servirà.

L’LCOS ci permette di confrontare diverse soluzioni di accumulo su una base equa e capire veramente l’investimento a lungo termine.

Les données dont nous disposons pour votre batterie

Pour nos calculs, nous disposons des informations cruciales suivantes concernant votre batterie spécifique :

1. Costo d’Acquisto: €4.900
2. Capacità Nominale: 10 kWh (Questa è la quantità di energia che la batteria può immagazzinare quando è nuova e completamente carica)
3. Cycles de vie déclarés : 6.500 cicli (Un “ciclo” si verifica ogni volta che la batteria viene caricata e poi scaricata completamente. Un uso parziale conta come una frazione di ciclo).
4. Capacità Residua a Fine Vita: 60% (Questo significa che, dopo 6.500 cicli, la batteria sarà ancora in grado di immagazzinare e erogare circa il 60% della sua capacità iniziale di 10 kWh. Questo punto è spesso considerato la “fine vita” utile per molte applicazioni, anche se la batteria potrebbe continuare a funzionare con prestazioni ridotte).

Des concepts scientifiques et techniques expliqués simplement

Avant de procéder au calcul, il convient de mieux comprendre les termes :

• Kilowattheures (kWh) : È l’unità di misura dell’energia elettrica. Pensa al kWh come alla “benzina” per i dispositivi elettrici. Una lampadina da 100 Watt accesa per 10 ore consuma 1 kWh. La capacità di 10 kWh della tua batteria significa che, da nuova, può alimentare, ad esempio, un forno da 1kW per 10 ore (o un dispositivo da 1 kW per 10 ore).
• Cycle de charge/décharge : Una batteria al litio non dura all’infinito. Ogni volta che viene usata (caricata e scaricata), subisce un leggero degrado. Un ciclo completo è l’equivalente di scaricare completamente la batteria e poi ricaricarla completamente. La durata di una batteria viene spesso espressa in numero di cicli completi sopportabili prima che le sue prestazioni calino significativamente.
• Dégradation de la batterie : L’uso (i cicli) e il tempo portano a una riduzione graduale della capacità massima della batteria. La batteria da 10 kWh, dopo un po’ di cicli, potrebbe arrivare a tenere solo 9 kWh, poi 8 kWh e così via, fino ad arrivare al 60% della capacità iniziale come specificato. Questo è normale e atteso.
• Débit énergétique total : Questo è il dato essentiel per l’LCOS. Non è semplicemente la capacità nominale moltiplicata per i cicli (10 kWh * 6500 cicli = 65.000 kWh). Questo perché la capacità diminue nel tempo. Dobbiamo considerare l’energia erogata in chacun ciclo, sapendo che l’energia per ciclo si riduce man mano che la capacità diminuisce.

Calcolo Semplificato dell’Energia Totale Erogabile

Per avere un calcolo semplice ma ragionevole dell’energia totale erogabile, possiamo fare una media della capacità utile nel corso della vita della batteria. La batteria inizia con 10 kWh e finisce con 6 kWh (il 60% di 10 kWh).

• Capacità Iniziale: 10 kWh
• Capacità a Fine Vita: 10 kWh * 60% = 6 kWh
• Capacità Media Stimata nel corso della vita: (10 kWh + 6 kWh) / 2 = 8 kWh

Ora, possiamo stimare l’energia totale che la batteria erogherà nei suoi 6.500 cicli utilizzando questa capacità media:

• Energia Totale Erogabile ≈ Capacità Media * Numero di Cicli
• Energia Totale Erogabile ≈ 8 kWh/ciclo * 6.500 cicli = 52.000 kWh

Questa stima (52.000 kWh) rappresenta la quantità totale di “benzina” che potrai ottenere da questa batteria nel corso della sua vita utile, tenendo conto del degrado.

Le calcul du LCOS

Ora che abbiamo l’energia totale erogabile e il costo iniziale, possiamo calcolare l’LCOS di base:

LCOS=Energia Totale ErogabileCosto Totale​

Nel nostro caso più semplice, consideriamo solo il costo d’acquisto come “Costo Totale”:

LCOS=52.000 kWh€4.900​

$$LCOS\approx €0,094\text{ per kWh}$$

Quindi, basandoci solo sul costo iniziale e sulla vita utile stimata, ogni Kilowattora di energia che utilizzi da questa batteria ti “costa” circa 9,4 centesimi di Euro.

Cosa Manca Per un Calcolo Più Completo? (Fattori Aggiuntivi)

Il calcolo che abbiamo fatto è una base eccellente, ma un LCOS vraiment complète doit prendre en compte d'autres facteurs qui influencent le coût réel :

1. Les coûts d'exploitation et de maintenance (O&M) : Il y a des coûts pour la surveillance, le logiciel, les interventions techniques mineures, le nettoyage (si nécessaire). Ces coûts, bien que souvent faibles pour les batteries résidentielles, doivent être ajoutés au coût total.
2. Efficienza di Andata e Ritorno (Round Trip Efficiency – RTE): Nessun sistema di accumulo è efficiente al 100%. Durante la carica e la scarica, una parte dell’energia viene persa (dispersa come calore). L’RTE tipica per le batterie al litio è tra l’85% e il 98%. Se l’RTE è del 90%, significa che per prelevare 1 kWh dalla batteria, devi averne immesso circa 1.11 kWh. Questo riduce l’energia réellement utilisable rispetto a quella immessa, aumentando di fatto il costo per kWh erogato. Per un calcolo più preciso, l’energia erogabile (52.000 kWh) andrebbe moltiplicata per l’RTE (es. 52.000 * 0.90).
3. Coûts ou valeur en fin de vie : Cosa succede alla batteria quando raggiunge il 60% di capacità? Ci sono costi di smaltimento o riciclo? Esiste un valore residuo (magari per un uso meno esigente, la cosiddetta “seconda vita”)? Anche questi fattori incidono sul costo totale finale.
4. Facteur d'actualisation (taux d'actualisation) : In un’analisi finanziaria completa, si considererebbe il valore del denaro nel tempo. Un euro speso oggi vale di più di un euro speso tra 10 anni. Questo fattore, tipico delle analisi finanziarie, renderebbe il calcolo più complesso ma più accurato dal punto di vista economico.

Conclusion

Il calcolo del Costo Livellato di Accumulo (LCOS) è uno strumento potente per valutare l’efficacia economica di un sistema di batterie. Utilizzando i dati forniti (costo d’acquisto, capacità, cicli di vita e capacità a fine vita), abbiamo stimato un LCOS di base di circa €0,094 per kWh pour votre batterie.

Questo valore ti dà un’idea chiara del costo intrinseco dell’energia che immagazzinerai e utilizzerai dalla tua batteria nel corso della sua vita utile. Ricorda che questo è un valore stimato e che fattori come efficienza, costi operativi e gestione a fine vita influenzeranno l’LCOS finale in un’analisi più approfondita.

Capire l’LCOS ti mette in condizione di fare scelte informate sull’accumulo di energia, massimizzando il valore del tuo investimento nel lungo termine.