2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO

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1 1. PREMESSA Il presente progetto prevede la realizzazione di un impianto fotovoltaico connesso in rete della potenza di kwp da installare sulla copertura piana dell Asilo del Comune di Misano Gera D Adda (BG). Di seguito è richiamata la normativa e le leggi di riferimento e sono illustrate le caratteristiche dell impianto fotovoltaico di cui trattasi. 2. NORMATIVA DI RIFERIMENTO norme CEI/IEC per la parte elettrica convenzionale; norme CEI/IEC e/o JRC/ESTI per i moduli fotovoltaici; la CEI EN per moduli al silicio cristallino; la CEI EN per moduli a film sottile; conformità al marchio CE per i moduli fotovoltaici e per il convertitore c.c./c.a.; UNI 10349, o Atlante Europeo della Radiazione Solare, per il dimensionamento del campo fotovoltaico; UNI/ISO per le strutture meccaniche di supporto e di ancoraggio dei moduli fotovoltaici. le norme EN e IEC 439 per quanto riguarda i quadri elettrici; le norme CEI e le CEI per il contenuto di armoniche e i disturbi indotti sulla rete dal convertitore c.c./c.a.; le norme CEI 110-1, le CEI e le CEI per la compatibilità elettromagnetica (EMC) e la limitazione delle emissioni in RF; Circa la sicurezza e la prevenzione degli infortuni, si ricorda: Il d. lgs. n. 81/2008 e successive modificazioni e integrazioni, per la sicurezza e la prevenzione degli infortuni sul lavoro; Il d. lgs. n. 37/2008 e successive modificazioni e integrazioni, per la sicurezza elettrica. Si richiamano inoltre: D. lgs. 19/02/2007: Criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare, in attuazione dell art. 7 del D. lgs 29/12/2003, n. 387 ; D.lgs. 387 del 29 Dicembre 2003: Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità" 1

2 D. lgs.152 del 03/04/2006 Norme in materia ambientale D.lgs. 4/2008 Correzioni al T.U. ambientale. 3. DEFINIZIONI Campo Fotovoltaico Sistema elettrico in continua Suddiviso in sezioni elettriche, provvede alla trasformazione dell'energia solare direttamente in energia elettrica in corrente continua. Il generatore fotovoltaico è costituito da più moduli ed è installato su strutture di sostegno le cui geometria consente alla superficie captante un esposizione inclinata in direzione Sud che deve essere ottimizzata per raccogliere la massima quantità di energia nel corso dell anno. È il sistema elettrico dedicato alla sezione in corrente continua dell impianto e comprende una serie di quadri elettrici che provvedono all interconnessione elettrica ed alla protezione delle varie sezioni del generatore fotovoltaico. Convertitori statici (inverter) Sono apparecchiature elettroniche che hanno la funzione di trasformare l'energia elettrica prodotta dalle sezioni del generatore fotovoltaico in corrente continua a corrente alternata in modo da potersi interfacciare con la rete elettrica di collegamento per iniettarvi l energia prodotta. Sistema di supervisione E il sistema che consente il controllo dell impianto sia in funzionamento locale che da posizione remota (uffici), l acquisizione dei dati di funzionamento e la diagnostica di guasto. Consente di monitorare il funzionamento dell impianto on-line, avvisare gli operatori in caso di malfunzionamenti o anomalie. 2

3 Display Il display consente di dare visibilità all'iniziativa mostrando le grandezze caratteristiche del funzionamento dell'impianto. Il display è in collegamento dati con i convertitori dell'impianto e, in genere, mostra la potenza istantanea prodotta, l'energia cumulata totale e la quantità di CO2 che si è evitato di immettere in atmosfera. 4. DESCRIZIONE DEL PROGETTO La tecnologia fotovoltaica nel campo delle fonti di energia rinnovabili e alternative, ha compiuto enormi progressi; essa consente la conversione dell energia solare (radiazione elettromagnetica) in energia elettrica per impieghi ordinari. Questa alternativa ecologica si profila estremamente utile anche per impieghi residenziali o in strutture ad uso pubblico. Il presente progetto, prevede la realizzazione di un impianto fotovoltaico da installare sulla copertura dell asilo comunale che ha una superficie coperta di circa 420 m 2. Il campo fotovoltaico non è complanare all edificio ed è previsto che sarà esposto con un orientamento azimutale di +90 E -90 rispetto al Sud e avrà un inclinazione rispetto all orizzontale di 13 (tilt). L impianto fotovoltaico è costituito da 330 pannelli fotovoltaici di dimensioni standard con l utilizzo di 10 moduli in serie e 33 stringhe; inoltre è prevista l adozione di una conversione di stringa e quindi l utilizzo un numero di convertitori statici pari a CONNESSIONE E STRUTTURE L impianto fotovoltaico in progetto sarà connesso alla rete elettrica e la principale caratteristica risiede nell assenza di batterie. Infatti, durante le ore di sole, l energia elettrica sarà fornita dai moduli fotovoltaici, mentre, in assenza di luce, dalla rete elettrica. Naturalmente, la presenza di carichi elettrici in corrente alternata comporta l installazione di un inverter per convertire la corrente continua prodotta dall impianto fotovoltaico, in corrente alternata alla tensione e frequenza richieste dagli stessi carichi. In sostanza, l impianto fotovoltaico connesso alla rete elettrica dell ente distributore locale, è costituito principalmente da: moduli fotovoltaici strutture di appoggio dei moduli fotovoltaici convertitore statico corrente continua (c.c.)/corrente alternata (c.a.) 3

4 quadro di campo e sistema di condizionamento della potenza; I moduli fotovoltaici utilizzati saranno di silicio microamorfo; lo strato di silicio è incapsulato tra due lastre di vetro ad alta efficienza. Lo strato di film è incapsulato tra fogli di ethylenevinilacetato, vetro e Tedlar bianco; il vetro temperato, caratterizzato da un altissima trasparenza alla luce diretta e diffusa è fissato alla cornice con silicone. L altro isolamento tra lo strato del film sottile e la cornice riduce i rischi di dispersione di corrente. I moduli dovranno essere montati su dei supporti in acciaio zincato a caldo aderenti al piano di copertura, avranno tutti la medesima esposizione e risulteranno complanari alla superficie di installazione. Gli ancoraggi della struttura saranno praticati avendo cura di ripristinare la tenuta stagna dell'attuale copertura, e dovranno resistere a raffiche di vento fino alla velocità di 120 km/h. La scelta della tipologia della struttura di sostegno è stata effettuata in funzione dell ubicazione dei moduli che sarà in Installazione su tetto a falda. La manutenzione dell impianto sarà periodica, senza necessità quindi di personale fisso sul posto e riguarderà sostanzialmente la superficie dei moduli e l eventuale sostituzione in caso di rottura dei moduli stessi, del sistema di supporto e delle apparecchiature elettriche afferenti all impianto 4.2 DIMENSIONI, PRESTAZIONI E GARANZIE La quantità di energia elettrica producibile sarà calcolata con lo sviluppo del progetto definitivo ed esecutivo sulla base dei dati radiometrici di cui alla norma UNI (o dell Atlante Europeo della Radiazione Solare) e utilizzando i metodi di calcolo illustrati nella norma UNI Gli impianti di potenza compresa tra 1 kwp e 50 kwp dovranno essere progettati (progetto definitivo ed esecutivo) per avere una potenza attiva, lato corrente alternata, superiore al 75% del valore della potenza nominale dell impianto fotovoltaico, riferita alle condizioni STC. Per gli impianti di potenza superiore a 50 kwp ed inferiore a kwp verranno invece rispettate le seguenti condizioni: Pcc > 0,85 * Pnom x I / ISTC In cui: - Pcc è la potenza in corrente continua misurata all uscita del generatore fotovoltaico, con precisione migliore del ± 2%; - Pnom è la potenza nominale del generatore fotovoltaico; - I è l irraggiamento espresso in W/m2 misurato sul piano dei moduli, con precisione migliore del ± 3; - ISTC pari a 1000 W/m2 è l irraggiamento in condizioni di prova standard; 4

5 Tale condizione sarà verificata per I > 600 W/m 2. Pca > 0.9 x Pcc In cui: - Pca è la potenza attiva in corrente alternata misurata all uscita del gruppo di conversione con precisione migliore del ± 2%; Tale condizione sarà verificata per Pca > 90% della potenza di targa del gruppo di conversione. Come anticipato nel paragrafo precedente, l intero impianto fotovoltaico è costituito da 330 moduli fotovoltaici in silicio microamorfo dalla potenza nominale pari a 150 Wp. La potenza elettrica nominale dell impianto è di kwp che consente una producibilità annua di energia di circa kwh. Di seguito si riportano le caratteristiche tecniche dei moduli: Campo fotovoltaico con moduli in monocristallino e microamorfo Potenza di picco kwp (+5%/- 0%) Configurazione 10 moduli in serie, 33 stringhe Modulo fotovoltaico Solarfrontier o equivalente Potenza di picco del singolo modulo 150 Wp Dimensioni e peso del singolo modulo 990 x 1260 mm Numero totale di moduli N. 330 Struttura di supporto dei moduli alluminio anodizzato e acciaio zincato Tipologia di Inverter trifase Numero inverter 3 Luogo per l installazione Ambiente interno/esterno GARANZIE Moduli Prestazioni >=90% al 10 anno; >=80% al 25 anno Inverter Minimo 5 anni 5

6 4.3 RADIAZIONE SOLARE La valutazione della risorsa solare disponibile è effettuata prendendo come riferimento i dati storici della località ove si prevede l installazione dell impianto solare fotovoltaico. 4.4 IL GRUPPO DI CONVERSIONE Il gruppo di conversione è costituito da 3 inverter progettati per ottenere un collegamento elettrico dei due campi fotovoltaici.il convertitore c.c./c.a. utilizzato è idoneo al trasferimento di potenza dal campo fotovoltaico alla rete del distributore, in conformità ai requisiti normativi tecnici e di sicurezza applicabili. I valori della tensione e della corrente di ingresso di questa apparecchiatura sono compatibili con quelli del rispettivo campo fotovoltaico, mentre i valori della tensione e della frequenza in uscita sono compatibili con quelli della rete elettrica alla quale viene connesso l impianto. Le caratteristiche principali del gruppo di conversione sono: Inverter a commutazione forzata con tecnica PWM (pulse-width modulation), senza clock e/o riferimenti interni di tensione o di corrente, assimilabile a "sistema non idoneo a sostenere la tensione e frequenza nel campo normale", in conformità a quanto prescritti per i sistemi di produzione dalla norma CEI e dotato di funzione MPPT (inseguimento della massima potenza) Ingresso lato cc da generatore fotovoltaico gestibile con poli non connessi a terra, ovvero con sistema IT. Rispondenza alle norme generali su EMC e limitazione delle emissioni RF: conformità norme CEI 110-1, CEI 110-6, CEI Protezioni per la sconnessione dalla rete per valori fuori soglia di tensione e frequenza della rete e per sovracorrente di guasto in conformità alle prescrizioni delle norme CEI ed a quelle specificate dal distributore elettrico locale. Reset automatico delle protezioni per predisposizione ad avviamento automatico. 6

7 Conformità marchio CE. Grado di protezione adeguato all'ubicazione in prossimità del campo fotovoltaico (IP55). Dichiarazione di conformità del prodotto alle normative tecniche applicabili, rilasciato dal costruttore, con riferimento a prove di tipo effettuate sul componente presso un organismo di certificazione abilitato e riconosciuto. Campo di tensione di ingresso adeguato alla tensione di uscita del generatore FV. Efficienza massima 90 % al 70% della potenza nominale. 4.5 QUADRI ELETTRICI Quadro elettrico lato corrente continua Si prevede di installare un quadro sul lato DC di ogni convertitore per il sezionamento e la protezione delle stringhe. Quadro elettrico lato corrente alternata Si prevede di installare un quadro di parallelo sul lato AC, all interno di in una cassetta posta a valle dei convertitori statici per la misurazione, il collegamento e il controllo delle grandezze in uscita dagli inverter. All interno di tale quadro, sarà inserito il sistema di interfaccia alla rete e il contatore in uscita della società distributrice dell energia elettrica ENEL. 4.6 IMPIANTO DI MESSA A TERRA Il campo fotovoltaico sarà gestito come sistema IT, ovvero con nessun polo connesso a terra. Le stringhe saranno, costituite dalla serie di singoli moduli fotovoltaici e singolarmente sezionabili, provviste di diodo di blocco e di protezioni contro le sovratensioni. Deve essere prevista la separazione galvanica tra la parte in corrente continua dell impianto e la rete; tale separazione può essere sostituita da una protezione sensibile alla corrente continua solo nel caso di impianti monofase. Soluzioni tecniche diverse da quelle previste nel presente progetto preliminare, sono adottabili, purché nel rispetto delle norme vigenti e della buona regola dell arte. Ai fini della sicurezza, se la rete di utente o parte di essa è ritenuta non idonea a sopportare la maggiore intensità di corrente disponibile (dovuta al contributo dell impianto fotovoltaico), la rete stessa o la parte interessata dovrà essere opportunamente protetta. La struttura di sostegno verrà regolarmente collegata all impianto di terra già esistente dell edificio e resa equipotenziale. 7

8 5. RISPARMIO DELLE EMISSIONI DI CO 2 Per produrre un chilowattora elettrico vengono bruciati mediamente l equivalente di 2,56 kwh sotto forma di combustibili fossili e di conseguenza emessi nell aria circa 0,53 kg di anidride carbonica (fattore di emissione del mix elettrico italiano alla distribuzione). Si può quindi dire che ogni kwh prodotto dal sistema fotovoltaico evita l emissione di 0,53 kg di anidride carbonica. Per calcolare la quantità di CO2 evitata basta quindi moltiplicare il valore dell energia elettrica prodotta dai sistemi per il fattore di emissione del mix elettrico. La stima di emissione evitata nel tempo di vita dell impianto fotovoltaico deriva perciò dal prodotto tra le emissioni annue evitate per i 30 anni di vita stimata degli impianti. 6. NOTE CONCLUSIVE Il numero dei pannelli, la loro collocazione può subire modifiche in corso di sviluppo del progetto definitivo ed esecutivo, garantendo la funzionalità, le caratteristiche indicate e la potenza dell impianto nel rispetto della normativa vigente. E sempre possibile uno sviluppo degli ulteriori livelli di progettazione che porti alla dimostrazione di un miglioramento tecnico e prestazionale. Cremona, 22 Ottobre 2012 Il Progettista Dott. Ing. Cimini Giuseppe 8