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2 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: REGIONE MARCHE PROVINCIA DI PESARO E URBINO Comune di Mercatino Conca Autotrasporti Marcaccini Giacomo Impianto minieolico di potenza nominale pari a 60 kw Località Cà Antoniuccio Comune di Mercatino Conca (PU) Foglio 6 Particelle 47/85 RELAZIONE TECNICA GENERALE PROGETTO PRELIMINARE

3 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: Indice 1 PREMESSA CARATTERISTICHE GENERALI Descrizione dell impianto Aerogeneratore OPERE CIVILI Fondazione aerogeneratore Viabilità e piazzole Locale tecnico Valutazione del volume complessivo netto degli scavi OPERE ELETTROMECCANICHE Schema elettrico Cavidotto Impianto di messa a terra Sistema di controllo e monitoraggio ELABORATI DI PROGETTO

4 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: PREMESSA La presente relazione tecnica generale descrive le opere elettromeccaniche e civili necessarie per l installazione di un generatore mini-eolico di potenza pari a 60 kw da ubicarsi nel comune di Mercatino Conca (PU) in Cà Antoniuccio. L iniziativa del Proponente (Autotrasporti Marcaccini Giacomo) nasce nell ambito della produzione di energia elettrica da fonti alternative/rinnovabili, contribuendo, in questo modo, per quanto fattibile, al soddisfacimento delle esigenze di energia pulita e sviluppo sostenibile invocate dal Protocollo Internazionale di Kyoto del 1997 e dal Libro Bianco italiano scaturito dalla Conferenza Nazionale Energia e Ambiente del La produzione di energia elettrica avviene attraverso una macchina elettromeccanica, chiamata turbina, che trasforma l energia cinetica del vento in energia elettrica. Si tratta quindi di un processo che non richiede alcun altro tipo di combustibile fossile e che perciò non produce emissioni in atmosfera dannose per l uomo e/o l ambiente. Tutta l energia elettrica prodotta verrà immessa nella rete elettrica nazionale e sarà immediatamente disponibile per le utenze che ne avessero necessità. L impianto sarà installato su terreno agricolo nel comune di Mercatino Conca, distinto catastalmente al foglio n. 6 part. 47/85 in relazione alle quali il Proponente a Titolo ad Intervenire (si consultino le Tavole di progetto E1, E2, E3 e E4). 3

5 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: CARATTERISTICHE GENERALI 2.1 Descrizione dell impianto L impianto in oggetto è costituito da una turbina mini-eolica, o aerogeneratore, di potenza pari a 60 kw, e da un locale tecnico per l alloggio delle apparecchiature, dei quadri elettrici e dei misuratori di energia prodotta/scambiata. Quest ultima viene immessa nella rete elettrica nazionale tramite un collegamento alla rete BT di ENEL Distribuzione SpA di nuova realizzazione. L azione di spinta del vento innesca la rotazione delle pale della turbina che sono collegate, mediante il mozzo e un albero, al generatore elettrico. Il motore elettrico, assieme alle altre componenti elettromeccaniche, elettriche e elettroniche di gestione e controllo della macchina, sono poste all interno della navicella collocata all apice della torre tubolare di sostegno. Il diametro del rotore costituito dalle pale è di 26 m, l altezza del mozzo di rotazione è di 30 m dal piano di campagna. Sia le pale che l involucro protettivo della navicella sono realizzate in fibra di vetro rinforzata. La torre sarà realizzata in acciaio zincato di diametro variabile, lungo l altezza, e di spessore idoneo a sostenere i carichi statici e dinamici trasferiti dalla navicella. E previsto l assemblaggio in sito di tre conci di lunghezza tale da garantire l altezza di progetto. La fondazione della turbina sarà del tipo indiretto, in cemento armato gettato in opera, a pianta quadrata di dimensioni massime pari a 7,00 x 7,00 m con profondità di m 1,35 dal piano di campagna (il dimensionamento definitivo sarà oggetto dei successivi gradi di progettazione); verranno realizzati anche n 5 pali di fondazione di diametro pari a 60 cm (per i dettagli si rimanda alla Tavola D1 allegata redatta dall Ing. Marco Fini). 4

6 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: In prossimità della torre sarà installato un manufatto in CLS (dimensioni 1800 x 2400 x 500 mm) per l alloggio delle apparecchiature, dei quadri elettrici e dei misuratori di energia prodotta/scambiata dalla turbina, così come si evince dalla Tavola di progetto E4, Pag. 3. L impianto di produzione sarà collegato alla rete elettrica di Bassa Tensione di ENEL DISTRIBUZIONE SpA, il distributore realizzerà una nuova linea in Media Tensione aerea con cavo ELICORD 35 mm 2 in alluminio per una lunghezza complessiva di 655 metri. La linea di Media Tensione terminerà al palo in cui verrà alloggiato il trasformatore MT/BT (PTP), per i dettagli si consulti la Tavola E3, Pag. 1, 2 e 3. È stata posta particolare attenzione all adozione di idonee misure per ridurre la visibilità delle opere civili (fondazione, cavidotti di collegamento, ecc.). Il cavidotto a bassa tensione di ENEL DISTRIBUZIONE SpA sarà interrato fino al punto di consegna- misuratore energia prodotta/scambiata; la linea MT per problematiche dovute alla morfologia locale e di stabilità del terreno non potrà essere interrata (come stabilito dai tecnici di ENEL Distribuzione SpA, in sede di sopralluogo); la fondazione sarà interrata rispetto alla quota di campagna e la superficie superiore sarà ricoperta con materiale inerte di risulta dello scavo precedentemente realizzato. La torre di sostegno è di tipo tubolare di materiale metallico e di colorazione bianco-grigia. Il rotore, invece è costituito da tre pale in fibra di vetro (vetroresina) rinforzata. La presenza sul territorio di un impianto minieolico per la produzione di energia elettrica, può costituirsi quale emblema rappresentativo di sviluppo sostenibile, concretizzando una garanzia del rispetto delle risorse ambientali nel loro complesso. Le caratteristiche tecniche dell impianto permettono di stimarne la vita utile in circa 30 anni, trascorsi i quali verrà dismesso e lo stato dei luoghi sarà ripristinato. 2.2 Aerogeneratore L aerogeneratore di Tozzi Nord VICTORY è una turbina eolica ad asse orizzontale, tripala, sopravvento, con diametro del rotore di 26m, potenza nominale di 60 kw, controllo 5

7 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: attivo del passo e velocità variabile. L altezza standard al mozzo è di 30 m. E concepito per massimizzare la resa energetica in condizioni di basse ventosità. A) ROTORE Il rotore è costituito da tre pale in fibra di vetro-epossidica. Le pale sono vincolate al mozzo per mezzo di cuscinetti che ne permettono la rotazione attorno al proprio asse longitudinale. L aerogeneratore VICTORY dispone di un sistema collettivo di controllo del passo palare. B) TRENO DI POTENZA La coppia al generatore elettrico viene trasmessa a mezzo di un moltiplicatore di giri ad assi paralleli a due stadi, quest ultimo accoppiato attraverso un apposito giunto all albero lento principale. C) SISTEMA DI IMBARDATA L imbardata è di tipo a controllo attivo. La regolazione dell angolo di imbardata avviene per mezzo di un motoriduttore elettrico posizionato sul lato inferiore del telaio, in presa con la dentatura interna di una speciale ralla precaricata che collega la navicella alla sottostante torre di sostegno. D) TORRE La torre di supporto standard per VICTORY è di tipo poligonale a 24 lati in acciaio, costruita in tre sezioni con giunto ad innesto, per una lunghezza complessiva di 29,26 m. E) SISTEMA DI REGOLAZIONE Il sistema collettivo di regolazione del passo delle pale è operato da un attuatore lineare idraulico, azionato da una pompa idraulica ad alta pressione. F) SISTEMA DI CONTROLLO F1) Architettura del sistema di controllo Il sistema di controllo dell aerogeneratore VICTORY è basato sull utilizzo di un PLC industriale di tipo commerciale. 6

8 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: I segnali principali sono: - velocità di rotazione del rotore; - velocità di rotazione del generatore; - velocità del vento; - direzione del vento; - accelerazioni in testa torre; - temperatura del generatore; - temperatura e pressione olio centrale idraulica; - temperatura olio moltiplicatore di giri; - posizione dell attuatore lineare pitch. F2) Controllo dell imbardata Il movimento di imbardata è controllato sulla base del segnale di direzione relativa fornito dalla banderuola posizionata all esterno nella parte posteriore della navicella. Un apposito sistema di sicurezza inibisce l eccessivo avvolgimento dei cavi elettrici, che dalla navicella scendono all interno della torre. F3) Controllo del passo palare Il sistema di controllo del passo palare è collettivo. Quando viene raggiunta la massima velocità di rotazione del rotore, l angolo di attacco delle pale varia in modo opportuno affinché la velocità di rotazione rimanga costante. Tale logica si basa sulla valutazione continua in tempo reale dei valori di velocità di rotazione e di accelerazione del rotore. G) SISTEMA DI FRENATURA L aerogeneratore VICTORY è dotato di due sistemi indipendenti di frenatura del rotore: posizione di parcheggio, per mezzo dell attuatore idraulico; G1) Sistema di frenatura L arresto aerodinamico del rotore avviene per mezzo del pistone idraulico a servizio del sistema di controllo del passo palare, che porta le pale simultaneamente in posizione di 7

9 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: parcheggio. Il sistema idraulico è regolato da una valvola servo-proporzionale comandata da PLC. Al fine di prevenire malfunzionamenti, anche in condizioni di mancanza della rete elettrica, il sistema è dotato di un serbatoio di accumulo che svolge funzione di riserva di pressione. G2) Sistema di frenatura meccanica L aerogeneratore VICTORY è provvisto di un freno a disco agente sull albero principale lento, in prossimità del mozzo del rotore. Il freno meccanico è di tipo negativo fail-safe, a garanzia della sicurezza della macchina in qualsiasi condizione di guasto o malfunzionamento. H) PROTEZIONE DEL SISTEMA Le funzioni di protezione della catena elettrica di potenza sono assolte principalmente dal controllore logico del convertitore statico, che protegge l intero sistema dai seguenti possibili guasti: -fase nel generatore; I) PROTEZIONE DA FULMINI L aerogeneratore VICTORY dispone di un sistema di protezione da fulminazione che include sia la navicella che la torre di supporto. E disponibile la protezione antifulmine del rotore (opzionale). 8

10 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: Architettura: Tipo: Tabella 1 Caratterisitche tecniche dell aerogeneratore Rotore sopravvento con controllo attivo del passo palare e dell imbardata. Direzione di rotazione: Oraria, visto da sopravvento Numero di pale: 3 Diametro del rotore: 26.0 m Altezza del mozzo: 30.0 m Potenza elettrica nominale: 59.9 kw Regolazione di potenza: Passo attivo (pitch to feather) Velocita del vento di avvio: 2.5 m/s Velocita del vento di arresto: 16.0 m/s Potenza 7.5 m/s Area spazzata: 531 m2 Rotore Lunghezza pale: 12.6 m Materiale: Fibra di vetro/epossidica Protezione antifulmine: Opzionale Mozzo: Rigido Treno di potenza Trasmissione: Moltiplicatore di giri ad assi paralleli, due stadi rapporto di riduzione 20.6 Cuscinetti principali: Velocità nominale di rotazione dell asse veloce: Velocità nominale di rotazione dell asse lento: Generatore Potenza nominale: Tipo: Protezione: Classe di isolamento: orientabili a rulli 855 rpm 41.5 rpm 59,9 kw Generatore sincrono a magneti permanenti a 20 poli IP20 H Sistema di imbardata Controllo attivo dell imbardata 1.47 deg/s Tipo: Velocità angolare di attuazione: Controllore Tipo: PLC Monitoraggio remoto: Tozzi Nord SCADA System / Real Time Viewer UPS: Batterie di riserva: 2x12V Sistema di frenatura Frenata aerodinamica: Regolazione collettiva del passo pala (3 velocità dell attuatore lineare del passo: 12, 25, 51 mm/s). Frenata meccanica: Freno a disco sull albero principale con pinza negativa; in caso di malfunzionamento di quest ultima è possibile serrarlo manualmente. Torre Altezza: Tipo: Classe di vento di progetto: Pesi Navicella, escluso rotore e mozzo: Rotore, incluso mozzo: Torre: m poligonale in acciaio, 3 segmenti Special IV A 5000 kg 2400 kg kg 9

11 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: OPERE CIVILI Le opera civili strettamente afferenti la realizzazione dell impianto eolico possono suddividersi come segue: 1- Fondazione aerogeneratore; 2- Viabilità e piazzole; 3- Locale Tecnico. 3.1 Fondazione aerogeneratore Si rimanda per i dettagli alla Tavola D1, redatta dall Ing. Marco Fini, allegata. Si realizzerà una fondazione di tipo indiretto, costituita da un plinto in cemento armato a base quadrata delle dimensioni massime pari (il dimensionamento definitivo sarà oggetto dei gradi di progettazione successivi) 7,00 x 7,00 x 1,35 m. Sono previsti n 5 pali di fondazione di diametro pari a 60 cm e di lunghezza da definire (circa 12 metri). Il volume di scavo complessivo, per motivi di sicurezza e utilità lavorativa, sarà di dimensioni 10 x 10 x 1,5 m, tenendo conto di uno strato alla base del plinto di 15 cm composto da magrone. Sul fondo dello scavo verrà posto anche uno strato di geotessuto filtrante per drenaggi. Terminata la realizzazione del basamento lo scavo verrà completamente coperto/richiuso con lo stesso materiale rimosso. Le verifiche di stabilità del terreno e delle strutture di fondazione sono state eseguite con i metodi ed i procedimenti della geotecnica, tenendo conto delle massime sollecitazioni che la struttura trasmette al terreno. Si faccia riferimento alla Relazione Geologica/Geotecnica/Idrogeologica. 10

12 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: Viabilità e piazzole L accesso al sito è previsto tramite un breve tratto stradale di nuova realizzazione all interno della particella catastale di ubicazione, di larghezza di m 3,00, posta alla stessa quota del piano di campagna, e costituita da uno strato di circa 10 cm di materiale inerte non bituminoso naturale arido proveniente da cava per la regolarizzazione del piano viabile. Si consultino la planimetria generale di progetto (Tavola E2 scala 1:1000) e il dettaglio delle opere di completamento alla base dell aerogeneratore (Tavola E4, Pag. 1). 3.3 Locale tecnico Il costruttore dell aerogeneratore ha previsto l utilizzo dello spazio interno alla torre di sostegno per l alloggiamento di tutte le apparecchiature necessarie. Dal quadro di comando interno, attraverso apposita tubazione si collega, il manufatto in CLS contenente il Quadro elettrico Generale ed i misuratori di energia. Il manufatto tecnico realizzato in CLS, dotato di una copertura impermeabilizzata tramite guaina catramata, avrà dimensioni esterne L 1800 x P 500 x H 2400 mm e sarà realizzato in loco dall impresa edile. All interno, saranno inseriti: - Quadro Elettrico Generale; - Centralina antintrusione; - UPS; - Prese di servizio; - Misuratori di energia prodotta/scambiata; I particolari del locale tecnico sono meglio specificati nella tavola di progetto di dettaglio Tavola E4, Pag. 1/3. 11

13 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: Valutazione del volume complessivo netto degli scavi La valutazione della volumetria netta (per la realizzazione delle opere è necessario un volume di scavo superiore, ma che viene poi colmato con lo stesso materiale escavato) degli scavi e dei materiali non può che partire dall analisi degli scavi da eseguire: scavo plinto 10,0 x 10,0 x 1,50 = 150 m 3 ; scavo pali di fondazione (diametro 0,60 m x n 5 pali x 12 m di profondità = 16,96 m 3 ); per un totale di circa 167 m 3 di terreno movimentato. Il cemento armato utilizzato/messo in opera avrà il seguente volume: plinto 7,00 x 7,00 x 1,35 = 66,15 m 3 ; pali di fondazione (diametro 0,60 m x n.5 pali x 12 m = 16,96 m 3 ); per un totale di circa 83 m 3. Sul fondo dello scavo verrà posizionato dapprima uno strato di geotessuto filtrante e drenante, dopodiché uno strato di circa 20 cm di magrone, che in totale occuperà un volume di circa 10 m 3. Tutto il materiale di risulta verrà utilizzato nella stessa area di ubicazione dell impianto. Sarà sparso e/o utilizzato nel miglior modo possibile per la sistemazione del terreno circostante nel pieno rispetto della normativa vigente in materia di terre e rocce da scavo e nel pieno rispetto dei criteri e delle modalità atte a minimizzare l innescarsi e/o l aggravarsi di fenomeni di dissesto, stante la presenza del vincolo idrogeologico di cui al R.D.L. 3267/ 23 (si consulti lo Studio Preliminare Ambientale). 12

14 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: OPERE ELETTROMECCANICHE 4.1 Schema elettrico Lo schema elettrico dell impianto, così come riportato nelle Tavole di progetto E5/E6, è composto dal generatore a magneti permanenti, il quale ha lo scopo di trasformare in energia elettrica in BT l energia meccanica rotazionale impressa dalle pale della turbina. Il generatore è collegato medianti cavi in rame del tipo Fg7OR di sezione di 70 mmq alla rete elettrica nazionale. Verrà installato dal costruttore dell aerogeneratore (Tavola E6), un quadro di gestione e controllo dell impianto che comprende un controller elettronico che gestisce l imbardata ed i sistemi di protezione della macchina. Il quadro sarà dotato di un interruttore tripolare In 3 x 125 A per permettere il distacco dell impianto. All interno del quadro sarà installato, inoltre, un dispositivo di interfaccia così come richiesto dalla norma CEI 0-21, il quale avrà il compito di controllare i valori di tensione e di frequenza della corrente immessa in rete e di effettuare automaticamente il distacco dell impianto se i valori analizzati si discostano dalle soglie previste. Il dispositivo di interfaccia agirà su un interruttore automatico e richiuderà il circuito elettrico ogni volta che i parametri di rete rientreranno nei limiti. Tramite cavo FG7 3x70+1x35mm2 il generatore sarà collegato al punto di allaccio alla rete elettrica (ENEL Distribuzione SpA) dove vi sarà installato un dispositivo generale (interruttore tripolare In 4 x 125 A) per effettuare il sezionamento di tutto l impianto ed il contatore dell energia prodotta ed immessa in rete (Tavola E5). All interno del Quadro Elettrico Generale (Tavola E5) verranno implementate tutte le protezioni per i servizi ausiliari come TVCC, allarme, luce, prese di servizio, ecc., ma soprattutto scaricatore di linea classe I+II per le sovratensioni derivanti dalla linea del distributore. E prevista anche la fornitura di energia elettrica in prelievo per mantenere la presenza di tensione quando l impianto eolico non è in produzione. 13

15 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: Cavidotto L energia prodotta dall aerogeneratore viene trasportata fino al punto di consegna (ENEL Distribuzione SpA, misuratore energia prodotta/scambiata), ubicato all interno del vano tecnico, dove viene immessa sulla rete elettrica nazionale. Il trasporto dell energia in BT avviene mediante cavi interrati posati all interno di cavidotti corrugati in PEAD. 4.3 Impianto di messa a terra L aerogeneratore, la cabina quadri, le strutture metalliche, ivi comprese le armature delle fondazioni verranno messe a terra tramite un anello realizzato con corda di rame da 35 mmq e con dispersori a puntazza. Il collegamento delle apparecchiature elettriche e dei componenti metallici al dispersore avverrà tramite dei collettori generali di terra cui fanno capo i conduttori di protezione delle singole apparecchiature. Tutto l'impianto dovrà essere realizzato in conformità alle Norme CEI Per dettagli tecnici si consulti la Tavola E4, Pag Sistema di controllo e monitoraggio Il sistema di gestione, controllo e monitoraggio dell impianto è provvisto di un interfaccia uomo-macchina costituita da un sistema informatico installato in situ nel locale quadri. Il sistema informatico consente principalmente di avere uno strumento di supervisione e controllo su tutte le apparecchiature elettriche e meccaniche e di prevenire ogni loro malfunzionamento garantendo funzionalità ed efficienza all impianto. 14

16 Dott. Mauro Giavazzi - Consulente Ambientale / Aziendale ACB Progettazione di Antoniucci Paolo Via G. Reni, 15 - Fermignano (PU) Via Vostok, 22 - Sant'Angelo in Vado (PU) Cell.: Cell.: ELABORATI DI PROGETTO Sono parte integrante della presente relazione i seguenti elaborati di progetto: Tavola E1 IDENTIFICAZIONE IMPIANTO Tavola E2 PLANIMETRIA GENERALE DI PROGETTO Tavola E3 ELETTRODOTTO Tavola E4 DETTAGLIO IMPIANTO Tavola E5 SCHEMA ELETTRICO Tavola E6 QUADRO MACCHINA COSTRUTTORE Tavola D1 PLINTO DI FONDAZIONE (redatta dall Ing. Marco Fini) Sant Angelo in Vado, 20 marzo 2015 Per. Ind. Paolo Antoniucci Dott. Mauro Giavazzi 15

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