OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE TECNICA ED ECONOMICA DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

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1 OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE TECNICA ED ECONOMICA DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI Ing. Loris Morsucci Technical Manager - Moroni & Partners Roma, 28/11/2014

2 M&P in breve CHI SIAMO Moroni & Partners è una società di Ingegneria Energetica e consulenza tecnica specializzata nel settore delle energie rinnovabili. Ha sede ad Ancona ed è stata fondata nel 2007 dall Ing. Mauro Moroni, esperto del campo con un dottorato in Energetica all Università Politecnica delle Marche. M&P offre servizi di consulenza ingegneristica a Investitori, Banche, Istituti di Credito, Clienti industriali ed EPC Contractors. Alcuni numeri: - Oltre 50 professionisti - 90% di laureati in ingegneria - oltre 1,5 GW di esperienza nelle energie rinnovabili Awards: Membership:

3 M&P in breve LE NOSTRE DIVISIONI Engineering Technical Advisory Asset Management Valutazione impatto ambientale e iter autorizzativi Progettazione impiantistica, urbanistica e strutturale Direzione Lavori e Sicurezza Progettazione esecutiva Efficienza energetica per il settore immobiliare e industriale Re-Engineering Valutazione preliminare e business plan Due Diligence tecniche e amministrative Test in fase di costruzione e postcostruzione Verifiche strumentali Perizie Assicurative Prove di accettazione (FAC PAC) Validation delle attività di maintenance Assistenza nei rapporti con il gestore di rete elettrica Monitoraggio da remoto degli indicatori chiave di performance Supervisione O&M Adempimenti fiscali e amministrativi

4 M&P in breve CERTIFICAZIONI AZIENDALI Moroni & Partners è attenta alla qualità dei servizi offerti, al rispetto dell ambiente, all uso razionale dell energia ed alla salute e sicurezza dei lavoratori, ottenendo le seguenti certificazioni volontarie: ISO 9001/ Sistema di gestione della qualità ISO / Sistema di gestione ambientale ISO / Sistema di gestione dell energia BS OHSAS 18001/ Sistema di gestione sicurezza M&P continua e continuerà a investire in qualità, una garanzia di professionalità e competitività al servizio dei propri clienti.

5 M&P in breve INTERNAZIONALIZZAZIONE E MDBs Le Multilateral Development Banks sono tutte le banche internazionali il cui obiettivo è finanziare iniziative nei paesi emergenti. Il budget riservato ai progetti sulle rinnovabili è stato aumentato fino a raggiungere un totale di $18 miliardi destinati a finanziare prodotti e servizi nel settore REN. Le Multilateral Development Banks sono: -WB la World Bank attraverso i suoi 5 organismi: -IFC International Financing Corporation -IBRD International Bank of Reconstruction and Development -IDA International Development Association -MIGA Multilateral Investment Guarantee Agency -ICISD International Centre for Settlement of Investment Disputes -ADB Asian Development Bank -IADB Inter America Development Bank -EIDR European Bank for Reconstruction and Development -ADB African Development Bank M&P a partire da giugno 2014 è accreditata quale fornitrice di advisoring tecnica e servizi per l ingegneria nel settore delle energie rinnovabili presso la WB e le altre MDBs

6 M&P in breve M&P WORLDWIDE

7 Tecniche di ottimizzazione DISPONIBILITA E PERFORMANCE COME AUMENTARE LA PRODUZIONE DELL IMPIANTO? OTTIMIZZAZIONE DISPONIBILITA IMPIANTO OTTIMIZZAZIONE PERFORMANCE IMPIANTO

8 Ottimizzazione disponibilità impianto DISPONIBILITA IMPIANTO Il fattore di disponibilità in un impianto fotovoltaico indica la percentuale di ore di funzionamento al netto delle ore di fermo impianto dovute a: GUASTI E FERMI IMPIANTO LATO PRODUTTORE GUASTI E DISTACCHI LATO RETE

9 Ottimizzazione disponibilità impianto ASPETTI CHE INFLUENZANO LA DISPONIBILITA EFFICIENZA ED EFFICACIA SISTEMA DI MONITORAGGIO Struttura sistema installato Qualità componenti e sensoristica Dettaglio informazioni rilevate Presidio da parte degli operatori PREVENZIONE GUASTI E PROBLEMATICHE DA EVENTI ESTERNI Manutenzione preventiva Adeguata protezione da furti Adeguata protezione da eventi atmosferici EFFICACIA E VELOCITA INTERVENTI DI RIPRISTINO Tempistiche garantite Presenza magazzino parti di ricambio Formazione e competenze operatori Rapporti con i fornitori dei componenti CONFORMITA AMMINISTRATIVA Adeguamenti delibere AEEG Verifica e sanzioni amministrative Verifiche GSE

10 Ottimizzazione disponibilità impianto MONITORAGGIO: PARAMETRI DA RILEVARE CAMPO FV QUADRI DI CAMPO INVERTER CONTATORE CENTRALINA METEO Corrente di stringa [Adc] Tensione di stringa [Vdc] Stato fusibili Energia [kwh] Potenza [kw] Corrente [A] Tensione [V] Diagnostica Potenza [kw] Energia [kwh] Irraggiamento solare [kwh/m2] Temperatura ambiente e/o retro modulo [ C] DATALOGGER Acquisizione dati Storage dati WEB Elaborazione e visualizzazione dati Calcolo indicatori di performance Generazione allarmi

11 Ottimizzazione disponibilità impianto ASPETTI CHE INFLUENZANO LA DISPONIBILITA EFFICACIA E VELOCITA DEGLI INTERVENTI DI RIPRISTINO TEMPISTICHE GARANTITE PARTI DI RICAMBIO COMPETENZE OPERATORI RAPPORTI CON I COSTRUTTORI Il contratto di O&M deve prevedere tempi di intervento rapidi, pari al massimo a 24 ore dalla segnalazione del guasto. Deve essere assicurata la reperibilità immediata delle principali parti di ricambio (moduli, fusibili, componenti inverter..) anche con magazzino in sito Gli operatori devono essere opportunamente formati e certificati in modo da diagnosticare e risolverein prima persona le problematiche L operatore O&M deve avere rapporti strutturati con i principali costruttori (inverter, moduli, trafo) ed essere in grado di intervenire direttamente sul componente

12 Ottimizzazione disponibilità impianto IMPATTO TECNICO-ECONOMICO DEI FERMI DATI IMPIANTO FOTOVOLTAICO Potenza nominale 4,9 MWp Installato a terra con strutture fisse Ubicazione: Puglia, producibilità specifica: kwh/kwp FERMI IMPIANTO SIMULATI Fermo impianto pari a48, 72 e 120 orenei mesi di giugno e novembre, pari al: 2%(es. problemi su cassette di stringa) 20%(es. guasto inverter da 1 MW) 100%(es. distacco rete o danni atmosferici) REGIME INCENTIVANTE Simulazione A 2 Conto Energia, entrata in esercizio 2010, tariffa 0,343 /kwh Prezzo di cessione energia elettrica: 0,04 /kwh REGIME INCENTIVANTE Simulazione B 4 Conto Energia, entrata in esercizio 2011, tariffa 0,181 /kwh Prezzo di cessione energia elettrica: 0,04 /kwh

13 Ottimizzazione disponibilità impianto IMPATTO DEI FERMI Simulazione A N int/y Perdite Min Perdite Max N int/y Perdite Min Perdite Max N int/y Perdite Min Perdite Max E ECONOMICAMENTE UTILE DOTARSI DI BUON SERVIZIO DI ASSET MANAGEMENT PER PREVENIRE E MINIMIZZARE LE PROBABILITA DI FERMO IMPIANTO

14 Ottimizzazione disponibilità impianto IMPATTO DEI FERMI Simulazione B N int/y Perdite Min Perdite Max N int/y Perdite Min Perdite Max N int/y Perdite Min Perdite Max E ECONOMICAMENTE UTILE DOTARSI DI BUON SERVIZIO DI ASSET MANAGEMENT PER PREVENIRE E MINIMIZZARE LE PROBABILITA DI FERMO IMPIANTO

15 Ottimizzazione performance RE-ENGINEERING: FLOW CHART Analisi tecnica (Due Diligence) Identificazione di soluzioni progettuali critiche Identificazione e ingegnerizzazione degli upgrades Simulazione dinamica performance in condizioni As-Built Simulazione dinamica performance in condizioni upgraded Stima costi upgrades BENEFICI COSTI Business plan

16 Ottimizzazione performance DUE DILIGENCE TECNICA: PRINCIPALI CRITICITA Problematiche sui moduli fotovoltaici (Hot spots, snail tracks, PID ) Problematiche di ombreggiamento (da oggetti interni ed esterni) Problematiche di efficienza inverter (derating temperatura, bassa efficienza ) Problematiche sui componenti del BOS (cavi, trasformatori, trackers..)

17 Ottimizzazione performance FOCUS SUL POTENTIAL INDUCED DEGRADATION Se si utilizza un inverter senza trasformatore, il generatore fotovoltaico possiede un potenziale elettrico rispetto alla terra. Ciò può generare un accumulo di cariche positive sul lato superiore della cella, con una conseguente scarica delle cariche negative sottoforma di correnti di dispersione attraverso il materiale di incapsulamento, lungo il telaio e addirittura passando dal vetro frontale. FATTORI CHE FAVORISCONO LE CORRENTI DI DISPERSIONE UMIDITA ELEVATE TEMPERATURE ELEVATE TENSIONI DI SISTEMA

18 Ottimizzazione performance PID: PRINCIPALI TECNICHE DI INDAGINE ANALISI TERMOGRAFICA ELETTRO LUMINESCENZA MISURA CURVA I-V Effetto patchwork sui moduli PiD affected Cortocircuiti locali delle giunzioni p-n delle celle (aree nere) Curva e prestazioni elettriche inferiori a quelle di targa

19 Ottimizzazione performance PID: CASE STUDY Potenza 240 W Potenza misurata@stc: 109 W Delta: -55% I moduli FV evidenziati in verde sono caratterizzati da anomalie termiche di tipo patchwork e hot spot La percentuale di riduzione performance aumenta verso il polo negativo della stringa

20 Ottimizzazione performance PID: SOLUZIONI AL PROBLEMA SOLUZIONI PER LA PREVENZIONE E L ATTENUAZIONE DEL FENOMENO A LIVELLO DI SISTEMA A LIVELLO DEI MODULI A LIVELLO DELLE CELLE Installazione inverter con trasformatore Messa a terra polo negativo Applicazione tensione positiva verso terra con appositi dispositivi Utilizzo vetroa basso contenuto di sodio Utilizzo di incapsulanti in siliconee polimeri contenenti gruppi ionici Interventi sul trattamento anti-riflesso Utilizzo di moduli PiD FREE

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