Centro Ricerca & Trasferimento Tecnologico di SMIGroup

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1 CSun Centro Ricerca & Trasferimento Tecnologico di SMIGroup Presenta il progetto CSun

2 Introduzione Energie rinnovabili Producibilità potenziale delle principali fonti rinnovabili La fonte geotermica è limitata dalle capacità di perforazione La fonte eolica sta riscontrando molte ostilità per l'impatto ambientale La fonte solare ha una producibilità estremamente superiore alle altre: Il sole in un giorno butta sul Sahara tutta l'energia che il mondo consuma in un anno Allo stato attuale è largamente sottoutilizzato e quindi con enormi possibilità di crescita 2

3 Introduzione Energia solare Superficie necessaria per produrre l'energia usata da tutto il mondo con la tecnologia attuale 3

4 Introduzione - Grid Parity La Grid Parity si ottiene quando l'energia elettrica di un sistema fotovoltaico ha un costo pari a quello dell'energia elettrica da fonti convenzionali Dipende dal costo iniziale dell'impianto e dai costi di manutenzione Dipende dal tempo di vita stimato dell'impianto Dipende fortemente dal luogo di installazione Dipende dal costo dell'energia convenzionale in quel luogo E' l'obiettivo unico dei sistemi fotovoltaici ed è indipendente da eventuali incentivi 4

5 Ad inseguimento Tipologie di impianti Fissi Pia n 1 Asse z io t ra c en Co n i 2 Assi Fino a 25% di efficienza ne +40% di energia prodotta 5

6 Confronto impianti fissi e ad inseguimento Fisso Efficienza Inseguimento Leggermente migliore Produzione annua % per l'inseguitore a 2 assi Costo Manutenzione Occupazione suolo Utilizzo suolo al KWp* +20% <0.5% dell'investimento 1% dell'investimento 2Ha/MWp 4Ha/MWp No A foraggio o pascolo Costo indicativo ed in funzione della qualità dei componenti utilizzati. Nel caso specifico pannelli e inverter di produzione europea * 6

7 Confronto impianti fissi e a concentrazione Efficienza Fisso Concentrazione 12-14% 18-21% Produzione annua Costo Manutenzione Occupazione suolo Utilizzo suolo Aumento efficienza: 50% Aumento inseguimento: 40% Aumento complessivo: >100% al KWp* 4000 /KWp oggi 2500 /KWp domani <0.5% dell'investimento 1% dell'investimento 2Ha/MWp 4Ha/MWp No A foraggio o pascolo A parità di suolo occupato, un impianto a concentrazione con superficie captante pari alla metà di quello fisso, produce la stessa energia Un impianto a concentrazione di pari superficie captante di uno fisso, ma con doppio suolo occupato produce il doppio dell'energia L'efficienza del sistema a concentrazione cala molto di meno con l'aumentare della temperatura. E' quindi indicato per zone ad elevato irraggiamento I materiali utilizzati sono riciclabili al 95% 7

8 Servizi offerti Sopralluogo e studio di fattibilità Identificazione soluzione ottimale tra fisso, inseguimento e concentrazione Valutazione investimento e indice di redditività impianto Progettazione Scelta definitiva soluzione da adottare Scelta componenti Sempre di produzione europea Gestione pratiche burocratiche Business plan e finanziamento I componenti di qualità e il knowhow acquisito garantiscono la finanziabilità bancaria 8

9 Servizi offerti Installazione Direzione e gestione cantiere Consegna e movimentazione mezzi e materiali Installazione sistemi di allarme e di antifurto Allacciamento in rete Messa in funzione e collaudo Controllo e manutenzione Appositi contratti post collaudo Controllo da remoto sia della redditività che dell'automazione Interventi rapidi per minimizzare i tempi di arresto Servizi di manutenzione personalizzabili e a più livelli: Dalla sostituzione delle componenti usurabili alle opere di manutenzione straordinaria 9

10 Parco fotovoltaico Taglia da 10KWp Inverter a bordo Aumenta il costo, ma nessuna inseguitore penalizzagli altri in caso di malfunzionamento Distribuzione energia elettrica su 400V Comunicazione LonWorks direttamente sul 400V senza cavi aggiunti Comandi provenienti dall'unità centrale Nessun inverter in cabina Cella di trasformazione da bassa a media Unità centrale per il controllo degli inseguitori Monitoraggio vento Monitoraggio irraggiamento Gestione manuale Sistema di allarme e antifurto 10

11 Inseguitore pannelli piani Precisione puntamento sole < 0.1 Operativo fino a 70Km/h Posizione di sicurezza classica Posizione a 1-1.2m da terra Montaggio senza ausilio di gru se non per movimentazione materiale Pulizia e sostituzione moduli agevolata Se provvisto di cassone resistenza anche agli uragani Modello rappresentativo delle funzionalità ottenibili * 11

12 Sistema CSun Cassegrain two mirrors Efficienza > 21% Concentrazione: 500 soli Celle a tripla giunzione Montabile da 2 persone senza gru Vita operativa superiore ai 20 anni Utilizzo materiali al 95% riciclabili 12

13 Sistema di controllo e supervisione Controllo movimentazione azimuth e tilt Calcolo posizione astronomica del sole Monitoraggio vento e irraggiamento Lettura corrente e tensione stringa di pannelli Diagnostiche Gestione manuale singolo inseguitore o gruppi di inseguitori Bus di campo ad onde convogliate Nessun cavo di comunicazione da stendere 13

14 Caratteristiche fondamentali Soluzione centralizzata Il controllo degli inseguitori è di tipo centralizzato. La posizione da raggiungere e i comandi provengono tutti da un'unica unità centrale Il posizionamento può però avvenire anche in modalità autonoma (indispensabile per le soluzioni a concentrazione) Le diagnostiche sono tutte remotate sull'unità centrale L'unità centrale è organizzata come un web server e su di essa gira uno scada a cui ci si può accedere via internet Possibilità di controllo di motori: DC Asincroni BLDC e Stepper Comunicazione tra unità centrale e inseguitori: A onde convogliate LonWorks I dati sono trasmessi sulla linea di alimentazione che è sempre presente Problema fulminazioni dirette e indirette ridotto perché serve un solo scaricatore sulla linea di alimentazione 14

15 Architettura 200m 200m Inseguitore 100 Inseguitori Distanza massima: 500m Distribuzione rete: ad albero come da diagramma Aggiornamento una volta al minuto Gestione parchi solari di grosse dimensioni a gruppi di 100 per garantire maggior affidabilità. Se si guasta qualcosa non si fermano tutti 230V Unità Centrale Inverter Rete 15

16 Inseguitore Schema di principio 230Vac s rk od o M W x l n F : o a ione re L m all e z o h i t t s Sis mpo ppia tore c+ d o a i Co Acc ent or t o m - li m O - A 6 I / ro ll o - 1 ont -C 24Vdc 10 A Homing Azimuth e Tilt Finecorsa di scurezza Esclusione stringa 16

17 Inseguitore Centralina di controllo Centralina metallica Scheda elettronica ad hoc Connettori rimovibili Resinatura Alta affidabilità Monitoraggio produttività LonWorks Motori e I/O Corrente Tensione Misure uc 17

18 Unità centrale Anemometro Solarimetro PC Industriale 230Vac Internet Al campo Echelon Smartserver 18

19 Unità centrale - Scada Home 19

20 Unità centrale - Scada Home Selezione inseguitori 20

21 Unità centrale - Scada Stato inseguitore 21

22 Unità centrale - Scada Gestione parametri 22

23 Parco solare da 880KWp Produzione annua KWh 23