La progettazione dei sistemi FV allacciati alla rete elettrica

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1 La progettazione dei sistemi FV allacciati alla rete elettrica F. Groppi Torna al programma

2 Indice degli argomenti Considerazioni introduttive Dimensionamento dell impianto Producibilità dell impianto Progettazione elettrica Progettazione strutturale e verifiche Monitoraggio

3 Cos è un sistema FV allacciato alla rete elettrica? La produzione di energia elettrica contribuisce ai fabbisogni dell utilizzatore. L eventuale eccedenza viene ceduta alla rete elettrica

4 Esempio di bilancio della potenza prodotta con quella consumata BANCA - Maggio - Capacità FV = 50% dei carichi 80,0 60,0 % della massima potenza 40,0 20,0 0,0-20, ,0-60,0 Lunedì - Domenica

5 Dimensionamento del sistema Il dimensionamento di un impianto FV è soggetto soprattutto a VINCOLI di tipo: Economico-finanziario Impiantistico-energetico Derivanti dalla Società distributrice Logistico Architettonico-estetico-ambientale

6 Vincoli di tipo economico-finanziario Budget disponibile Possibilità di accedere a finanziamenti pubblici Profittabilità dell investimento

7 Vincoli di tipo impiantistico-energetico Potenza impegnata Energia consumata

8 Vincoli imposti dalla Società distributrice di energia elettrica Caratteristiche della rete di distribuzione Presenza di altri produttori a valle del trasformatore MT/bt

9 Vincoli di tipo logistico Superficie disponibile per l installazione del sistema fotovoltaico Soleggiamento del sito specifico

10 Vincoli di tipo architettonico, estetico, ambientale Compatibilità con i piani e i regolamenti delle Pubbliche Amministrazioni locali Approvazione da parte di Sovrintendenze e Commissioni di vario tipo, se richiesto

11 Producibilità dell impianto La producibiltà di un impianto fotovoltaico è condizionata soprattutto da: Taglia e caratteristiche dell impianto (in particolare del generatore fotovoltaico) Irraggiamento solare sul sito specifico Presenza di ostacoli sul percorso solare

12 Irraggiamento solare sul sito Norma UNI Atlante Europeo della radiazione solare Software dedicato: PVSOL METEONORM SUNSIM...

13 Esempio di mappa isoradiativa 30 Medie annue

14 Presenza di ostacoli sul percorso solare

15 Progettazione elettrica CC CA Quadro CA WH RETE UTENZE

16 Moduli fotovoltaici Quelli commerciali hanno le celle in silicio monocristallino, policristallino o amorfo Le normative di riferimento sono: CEI EN (Silicio mono e policristallino) CEI EN (Silicio amorfo) Altre normative meno utilizzate: CEI EN (Prova agli UV) CEI EN (Corrosione da nebbia salina)

17 Moduli FV in silicio cristallino Di regola, le celle fotovoltaiche sono inserite in una struttura rigida L efficienza è sempre > 10%

18 Moduli FV in silicio amorfo Il film sottile in amorfo può essere inserito in strutture rigide o flessibili L efficienza è sempre < 10%

19 Generatore fotovoltaico I moduli fotovoltaici sono collegati tra loro in serie (stringhe)... e in parallelo

20 Generatore fotovoltaico La curva I-V di un generatore FV è simile a quella dei moduli che lo compongono

21 Modalità di collegamento dei moduli FV

22 Conversione cc/ca (inverter) L inverter deve svolgere le seguenti funzioni: Ricerca del punto di massima potenza (MPPT) Conversione cc/ca Separazione galvanica tra generatore FV e rete elettrica (preferibile)

23 Conversione singolo inverter / multi-inverter La conversione multi-inverter è spesso preferita perché: L impianto risulta meno complesso e si avvale di componenti di largo uso La flessibilità e l adattamento a nuove esigenze pongono meno difficoltà L affidabilità complessiva è spesso migliore La manutenzione è quasi sempre più semplice I costi sono generalmente più bassi

24 Inverter - compatibilità elettromagnetica con la rete Normativa di riferimento: CEI EN PWM Onda a gradini

25 Quadro elettrico c.a. Il quadro c.a. deve svolgere le seguenti funzioni: Sezionamento e protezione Eventuale protezione di interfaccia rete Misure ed eventuale acquisizione dati

26 Progettazione strutturale Le strutture FV devono essere in grado di reggere: Il peso proprio Carichi variabili dovuti a persone e oggetti Il carico neve L azione del vento Sforzi per dilatazioni termiche Eventuali fenomeni sismici

27 Normativa di riferimento per carichi e sovraccarichi Le norme CEI EN e CEI EN per i moduli FV prevedono in particolare: Prova di carico meccanico (2400 Pa o 5400 Pa sul fronte, 2400 Pa sul retro) Prova di svergolamento Prova di grandine DM 16 Gennaio 1996 e Circolare 4 Luglio 1996

28 Monitoraggio del sistema FV Consente di verificare nel tempo le prestazioni del sistema e accorgersi di eventuali anomalie Quasi tutti gli inverter consentono il monitoraggio delle principali grandezze Irraggiamento, T aria, V vento Eventuale temperatura dei moduli FV Grandezze elettriche Normativa di riferimento: CEI EN 61724

29 Grazie e buon lavoro Torna al programma