Impianti fotovoltaici off-grid

Transcript

1 Impianti fotovoltaici off-grid Be a solar expert

2 Contenuti: Cenni teorici Caratteristiche tecniche Portfolio prodotti Fonti energetiche compatibili Batterie Comunicazione e monitoraggio Criteri di dimensionamento 2

3 Cenni teorici 3

4 Perché un sistema ad isola L approvvigionamento di energia elettrica non è solo una condizione indispensabile per la crescita economica ma ha anche un indispensabile ruolo nel creare prospettive di sviluppo e di contrasto alla povertà La IEA (International Energy Agency) stima che circa 1,5 miliardi di persone, circa il 22% della popolazione mondiale, vive senza disponibilità di energia elettrica Circa 2 miliardi di persone non hanno accesso all acqua potabile e di questi circa l 85% vive in zone rurali La connessione di aree remote alla rete elettrica pubblica è spesso non conveniente Source: Alliance for Rural Electrification 4

5 La soluzione: sistemi energetici ad isola Generazione di energia stand alone Le fonti di energia possono essere diverse in relazione alla disponibilità Adattamento flessibile alle condizioni locali 5

6 La soluzione: sistemi energetici ad isola E possibile fornire energia elettrica a consumatori non raggiunti dalla rete attraverso sistemi off-grid 6

7 La soluzione: sistemi energetici ad isola L elettrificazione di aree rurali può essere realizzata con sistemi ad isola: affidabili, economici e semplici da realizzare 7

8 Connessione in DC Connessione del generatore fotovoltaico ed il carico tramite bus DC di alimentazione La connessione tra sorgente in CC e carico CC avviene direttamente Bus DC di alimentazione Generatore fotovoltaico Carico Batterie Bus DC di alimentazione Regolatore di carica Bus DC di alimentazione Generatore fotovoltaico Carico 8

9 Connessione in AC Connessione fra sorgente e carichi tramite bus AC Generatore fotovoltaico Inverter Bus AC di alimentazione Carico 9

10 Connessione AC: soluzione SMA per sistemi off-grid Connessione fra sorgente e carichi tramite bus AC Batterie Generatore fotovoltaico Sunny Island Inverter Bus AC di alimentazione Carico 10

11 Connessione AC: i vantaggi Fornitura di energia indipendente dalla rete elettrica (autosufficiente) Libera scelta di fonti di alimentazione e dei carichi (flessibile) Tecnica AC standard (semplice) Facile da espandere anche dopo molti anni (espandibile) Possibilità di avere grandi distanze tra i componenti (decentrata) Batterie Generatore fotovoltaico Sunny Island Inverter Bus AC di alimentazione Carico 11

12 Caratteristiche tecniche 12

13 Schema base sistema off-grid di SMA SIC-50 SI SB WB AC2 AC1 Carico 13

14 Sunny Island: il gestore di un sistema Off-Grid 14

15 Gestione dell energia e dei carichi Controllo dell immissione di energia di altre sorgenti CA: Sunny Boy, Windy Boy, gruppi elettrogeni e rete elettrica Utilizzo del gruppo elettrogeno: Sulla base dello stato di carica delle batterie Sulla base del carico Disconnessione dei carichi non privilegiati (load shedding) Controllo di altri Sunny Island sulla base del carico (Sleep-Mode) 15

16 Gestione dei generatori: controllo della potenza attraverso la frequenza Attraverso la frequenza della rete off-grid il Sunny Island può limitare la potenza in uscita degli inverter e prevenire quindi la sovraccarica delle batterie Carica completa Energia generata in eccesso Bassa richiesta di energia f= 50 Hz f= (50+ f) Hz 16

17 FSPC: il controllo della potenza per inverter SMA FSPC: Frequency Shift Power Control Controllo della potenza tramite variazione della frequenza Nessun collegamento dedicato Rapido adeguamento della potenza P AC [%] F AC -Delta- (4,5Hz) F AC -Start Delta (1Hz) 100 F AC -Limit Delta (2Hz) 50 F AC -Delta+ (4,5Hz) f F AC [Hz] 17

18 Gestione del gruppo elettrogeno Attivazione e spegnimento di svariati tipi di gruppi elettrogeni Controllo avviamento del gruppo elettrogeno: Tempo di riscaldamento/raffreddamento e tempo minimo di funzionamento Protezione del G.E. da potenza inversa Attivazione del gruppo elettrogeno: Avviamento manuale Avviamento automatico Avvio G.E.con 1 contatto gestito dal SI Avvio G.E con 2 contatti tramite GenMan 18

19 Sunny Island: l intelligenza dei sistemi ad isola Gestione batterie Carica e scarica efficiente delle batterie Gestione ottimizzata delle batterie per prolungarne al massimo la durata Conversione energia da CA a CC e viceversa Gestione dei carichi Generazione e controllo di tensione e frequenza della rete CA Generazione e controllo di potenza attiva e reattiva Ottima gestione di sovraccarichi (es.: fino a 8,4 kw per 1 min. con SI5048) Rapida connessione di sorgenti energetiche aggiuntive Protezione del sistema Connessione e disconnessione dei carichi e dei generatori Protezione contro cortocircuiti e sovraccarichi Protezione contro sovratemperature Protezione per correnti inverse (anti-islanding) 19

20 Applicazioni possibili: sistema off-grid Generatore fotovoltaico Inverter Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia L autonomia del sistema dipende dalla capacità delle batterie 20

21 Applicazioni possibili: sistema off-grid con gruppo elettrogeno Generatore fotovoltaico Inverter Gruppo elettrogeno Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, gruppo elettrogeno e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia Quando le batterie sono scariche il gruppo elettrogeno alimenta i carichi e carica le batterie 21

22 Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica Generatore fotovoltaico Inverter Rete elettrica Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, prelievo dalla rete e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia Quando le batterie sono scariche la rete alimenta i carichi e carica le batterie 22

23 Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica per back-up Rete elettrica Sunny Island Carico Batterie In condizioni normali la rete alimenta i carichi e carica le batterie In mancaza della rete elettrica il Sunny Island genera una rete stand-alone entro 30 ms e alimenta i carichi L autonomia dipende dalla capacità delle batterie 23

24 Sunny Island vs Sunny Backup: qual è la differenza? Sunny Island Adatto a sistemi off-grid Può utilizzare la rete per caricare le batterie (No Italia) Può immettere energia nella rete pubblica (No Italia) Configurazione di sistema flessibile Sunny Backup Adatto ad applicazioni grid-connected In normali condizioni immette energia nella rete pubblica Si sostituisce alla rete in presenza di black-out NON CERTIFICATO PER L ITALIA 24

25 Sunny Backup: principio di funzionamento Contatore immissione AS-Box Inverter fotovoltaico Generatore fotovoltaico Rete pubblica Contatore consumi Carichi Sunny Backup Batterie 25

26 Portfolio prodotti SUNNY ISLAND 2224 SUNNY ISLAND 5048/5048U 26

27 Portfolio prodotti x6 x12 x36 SI 2224 SI 5048 MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36 2,2 5, kw Potenza AC nominale 2,9 6, kw Potenza AC max 30 min. 3,8 8, kw Potenza AC max 1 min 27

28 Comparazione Sunny Island SI 2224 SI 5048 Potenza AC nominale a 25 ºC 2.2 kw 5.0 kw Gestione sovraccarichi: 30 min 30% 30% 1 min 70% 70% Peso 19 kg 63 kg Efficienza 93.6% 95.0% Autoconsumo/Standby 21 W / 6 W 25 W / 4 W Display SRC-1, 4 linee Interno, 2 linee Sezionatore AC Residual current device B 16 Sezionatore Batterie Esterno LV/HRC Sezionatore integrato Classe di protezione Outdoor (IP 54) Indoor (IP 30) 28

29 Sunny Island 2224 Gestione intelligente dello SOC Compatto, potente e robusto Espandibile sia in mono che in trifase Potenza nominale da 2,2 a 6,6 kw Leggero: soli 19 kg (topologia HF) Consolle di comando esterna SRC-1 (Sunny Remote Control) con ampio display 29

30 Sunny Island 2224: dati tecnici 30

31 Sunny Island 2224: sistemi monofase e trifase Generatore Diesel Carichi Generatore Diesel Carichi 31

32 Sunny Island 5048 Gestore della rete ad isola: sistema intelligente, gestione generatori e batterie Gestione intelligente dello SOC Facile da installare e configurare Modulare: espandibile da una a tre fasi e multicluster fino a 180 kw 32

33 Sunny Island 5048: dati tecnici 33

34 Sunny Island 5048: cluster monofase 34

35 Sunny Island 5048: cluster trifase 35

36 Sunny Island 5048: una panoramica Scheda inverter Scheda display Connessione CC Scheda di controllo Connessione AC Area comunicazione 36

37 Sunny Island 5048: rendimento elevato in qualsiasi condizione Efficienza massima oltre 95 % Efficienza ottimizzata anche in condizioni di carico parziale ( >90 % con 5%<P ac <100%) Modalità Sleep per gli inverter Slave (solo impianti monofase) 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Potenza CA [W] 37

38 Multi-Function Relay Sunny Island ha due relais integrati configurabili Diverse opzioni per il controllo di processi interni ed esterni: funzioni/contatore/segnalazione di fault Funzioni: load shedding (disconnessione carichi non prioritari) e gestione gruppo elettrogeno In sistemi cluster posso configurare ed utilizzare tutti i realis Configurabile attraverso Menù # Rly1Op Rly2Op NC NO C 38

39 Multi-Function Relay: le principali funzioni impostabili Funzioni: Significato: Descrizione della funzione: Off On AutoGn AutoLodExt AutoLodSoc1 AutoLodSoc2 Collegamento automatico generatore Disconnessione automatica del carico in funzione della presenza di fonti esterne (rete o ge) Disconnessione automatica del carico in funzione livello di carica delle batterie SOC1 Disconnessione automatica del carico in funzione livello di carica delle batterie SOC2 Relay rimane disattivato (switched off) Relay rimane attivato (switched on) Il generatore viene connesso in maniera automatica secondo i parametri impostati Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi connessi solo se presenti fonti esterne (rete o ge) Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi riconnessi solo se le batterie hanno livello di carica > SOC1 Connessione/disconnessione automatica dei carichi. Carichi riconnessi solo se le batterie hanno livello di carica > SOC2 Tm1 Timer 1 (Controllo a tempo del relay 1) Timer programmabile (una volta, giornaliero, settimanale) Tm2 Timer 2 (Controllo a tempo del relay 2) Timer programmabile (una volta, giornaliero, settimanale) Error Segnalazione di anomalie Relay si attiva in presenza di un guasto 39

40 SI5048: sistema di raffreddamento OptiCoolR Metodo di raffreddamento brevettato a doppia camera: Camera anteriore per elettronica di potenza e di controllo Camera posteriore per induttori e trasformatori Sicurezza: sistema combinato attivo e passivo Massimo rendimento, anche in ambienti con temperature elevate: Elevato range di temperature di lavoro (da -25 a +50 C) Potenza elevata anche ad alte temperature (da 4 kw a 45 C) Meno stress per i componenti elettronici Ottima protezione dell elettronica da infiltrazioni di acqua e polveri 40

41 SI5048 e SI2224: Quick Configuration Guide Sunny Island è una macchina complessa che permette di avere: 100 misure di campo 150 parametri impostabili 80 canali di diagnosi E possibile avviare rapidamente l impianto inserendo 6 parametri di base: I. Tipo di dispositivo (Master o Slave) II. Tipo di rete (230V/220V, 50/60Hz) III. Configurazione (monofase, trifase, Multicluster) IV. Data e ora V. Tipo di batteria e capacità VI. Presenza di sorgenti energetiche esterne (rete, gruppo elettrogeno o entrambi) Una volta verificato il funzionamento base dell impianto, è possibile personalizzare le funzioni secondarie di Sunny Island 41

42 Multicluster-Box 6/12/36 La Multicluster-Box consente una semplice installazione di impianti off-grid di potenze comprese dai 30 ai 300kW Consente la connessione in parallelo di 2/4/12 cluster trifase composti da SI5048 La Multicluster-Box è stata sviluppata come centro di distribuzione AC per la connessione di carichi e generatori Include cavi ed interfacce di comunicazione 42

43 Sistemi trifase x6 x12 x36 SI 2224 SI 5048 MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36 2,2 5, kw Potenza AC nominale 2,9 6, kw Potenza AC max 30 min. 3,8 8, kw Potenza AC max 1 min 43

44 Multicluster-Box 6: vista interna 44

45 Multicluster-Box6 Generatore fotovoltaico Inverter Quadro distribuzione FV (non compreso) Gruppo elettrogeno Contattore generatore Load-shedding Carichi Contattore Sunny Island Multicluster Box (Quadro distribuzione AC) Batterie Batterie Sunny Island 5048 Sunny Island

46 Multicluster-Box6: schema d installazione 46

47 Multicluster-Box: dati tecnici 47

48 Sunny Island Charger SIC50 Caricabatterie di SMA integrabile in un sistema off-grid gestito da Sunny Island Universale: abbinabile a batterie da 12/24/48V Flessibile: ampio range di tensione DC Robusto: classe di protezione IP65, tecnologia senza ventola potenza nominale fino a 40 C Efficiente: grazie all inseguitore MPP integrato garantisce un rendimento energetico maggiore del 15-30% rispetto ai caricabatterie tradizionali 48

49 Sunny Island Charger SIC50: dati tecnici 49

50 eta in % 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Accoppiamento in DC con SIC Per sistemi off-grid da 12/24/48 V (630/1250/2100W) Modulare: connessione in parallelo di 4 dispositivi senza necessità di shunt e sensori temperatura batterie BMS (Battery Management System)per batterie OPzS and OPzV Efficienza > 98% C-Muster@70V C-Muster@85V C-Muster@100V 55 Batterie Generatore fotovoltaico PPV in W Generatore fotovoltaico Sunny Island Inverter Gruppo elettrogeno Sunny Island Charger Carichi 50

51 Coming soon: Sunny Island 6.0H e 8.0H Semplice: facile da installare e configurare grazie alla QCG Robusto: installabile anche all esterno grazie alla protezione IP54 Flessibile: configurazione d impianto precisa e semplice Configurabile per impianti monofase, trifase e multicluster Ampio range di temperatura di lavoro grazie al sistema Opticool Display esterno: Sunny Remote Control (SRC-20) 51

52 Sunny Island 6.0H e 8.0H: possibili configurazioni Singolo, 1 fase 3-8 kw, SI6.0H o SI8.0H Singolo Cluster, 1 fase 6-24 kw, SI6.0H e SI8.0H (anche misti) Singolo Cluster, 3 fasi 6-24 kw, SI6.0H e SI8.0H (anche misti) Multicluster, 3 fasi kw, 6-36 SI6.0H o 6-30 SI8.0H 52

53 Sunny Island 6.0H/8.0H vs Sunny Island

54 Fonti energetiche compatibili 54

55 La gamma di prodotti per l alimentazione della rete CA Inverter FV: Sunny Boy Sunny Mini Central Sunny Tripower Windy Boy Sistemi di cogenerazione (CHP) Gruppi elettrogeni 55

56 Inverter FV Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower Potenza AC (W) Con trasformatore (#2) A TL 1600TL 2100TL 8000TL 10000TL 12000TL 15000TL 17000TL Senza trasformatore (#18) 2500TLST TLST TL TL TL TL TL TLHE 20000TLHE 3000TL TL TL TL TLEE 20000TLEE 56

57 Inverter di nuova generazione SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21 SB2500TLST-21 SB3000TLST-21 STP5000TL-20 STP6000TL-20 STP7000TL-20 STP8000TL-20 STP9000TL-20 STP8000TL STP10000TL STP12000TL STP15000TL STP17000TL STP15000TLHE STP20000TLHE STP15000TLEE STP20000TLEE 57

58 Inverter di nuova generazione: caratteristiche comuni Selettori per normativa locale e lingua Display grafico e trasmissione dati via Bluetooth Aggiornamento firmware tramite scheda SD o via Bluetooth (STP TL-20 anche Webconnect) Contatto segnalazione locale anomalie di serie STP TL-10* Su Inverter prodotti fino a Ottobre 2012 Nei STP TL-20 la morsettiera è integrata nella scheda elettronica Multifunction relay opzionale per STP TL-10, STP HE/EE, SB TL-21 e SB TLST-21. MFR

59 Impostazione Off-Grid Inverter SMA Gli inverter SMA devono essere impostati in modalità OFF-GRID per garantire un funzionamento affidabile e ottimale in un sistema ad isola gestito da Sunny Island. Oltre ad attivare la funzione FSPC (Frequency Shift Power Control) la modalità OFF-GRID modificare una serie di parametri della protezione d interfaccia integrata nell inverter. Per eseguire questa impostazione occorre inserire via software sull inverter l SMA GRID GUARD CODE L impostazione può avvenire in diversi modi: Inverter Classici: USB Service Interface + Sunny Data Control 3.93 Sunny WebBox (RS-485 o BT) Sunny Explorer (con scheda di comunicazione BT) Inverter NG: Attraverso l impostazione dei selettori (A:E B:4 per Italia) Sunny Explorer Sunny WebBox (RS-485 o BT) Nome Unità Commenti T-start Sec 10, 30, 50, I-NiTest ma Off (ENS=0) Uac.Min V 180 Uac Max V 260 Fac delta - Hz 4, 5 Fac delta + Hz 4, 5 dfac Max Hz/s 4 Fac Start delta Hz 1 Fac Limit delta Hz 2 59

60 Impostazione Off-Grid: con Sunny Data Control 3.93 e USB Service Interface 60

61 Impostazione Off-Grid: con Sunny Data Control 3.93 e USB Service Interface 61

62 Impostazione Off-Grid: con Sunny Data Control 3.93 e USB Service Interface Off-grid 62

63 Impostazione Off-Grid: con Sunny Explorer 63

64 Impostazione Off-Grid: con Sunny Explorer 64

65 Windy Boy Puissance AC max (W) 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 Con Transformatore (#10) WB1100LV WB1200 WB1700 WB2500 WB3000 WB3300 WB3800 WB5000A WB6000A Windy Boy Protection Box Resistenza WBP Box 400 / 500 / 600 WBP-LR6 Senza Transformatore (#2) WB3600TL WB5000TL 65

66 Windy Boy Converte la tensione molto variabile generata da una piccola turbina eolica in una tensione ac conforme alle caratteristiche della rete Windy Boy può essere perfettamente integrato in un sistema off-grid gestito da Sunny Island Resistenza di carico Batterie Turbina eolica Curva caratteristica della turbina WB-Protection Box Regolazione Potenza in uscita Sunny Island Windy Boy 230 V 66

67 Windy Boy per varie fonti di generazione Impianto idroelettrico Turbina eolica Impianto CHP Gruppo elettrogeno 67

68 Windy Boy Protection Box Protezione da sovratensione e raddrizzatore in un unico componente Protegge l inverter contro tensione troppo elevate generate dalla turbina eolica Energia in eccesso viene dissipata su apposita resistenza di carico Richiede resistenza esterna di carico a lungo termine di carico ( 19Ω) Il raddrizzatore converte la tensione trifase generate dalla turbina eolica in continua per il Windy Boy Turbina eolica 6 kw Windy Boy Protection Box Windy Boy Raddrizzatore 1 kw Protezione da sovratensione 5 kw Resistenza di carico 68

69 Quattro punti per trovare il migliore accoppiamento Turbina-Inverter Tensione minima CC della turbina sotto carico (velocità vento di circa 3 m/s) superiore a U dcwind Start dell inverter Tensione della turbina con circuito CC aperto (velocità vento di circa 3 m/s) superiore a U pvstart dell inverter Tensione massima CC della turbina sotto carico (velocità vento di circa 12 m/s) inferiore a V ccmax dell inverter Potenza nominale della turbina Potenza CC inverter 69

70 Velocità del vento e potenza turbina Vento 12 m/s Curva di carico programmabile per rispondere ai cambiamenti della velocità del vento 7 m/s 5 m/s 3 m/s (velocità vento) Velocità di rotazione della turbina eolica 70

71 Pac 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Programmazione Windy Boy: curva a 3 punti Curva di carico a tre punti 1200 Pmax Pmax Buona approssimazione 1000 UDCWindMax Controllo ottimizzato UDCWindMid & Pmid UPVStart 0 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 UDCWindStart Vdc 71

72 Programmazione Windy Boy con Setup Tool: curva 7 punti Curva di carico polinomiale con 7 punti Ottimo adattamento dell Inverter alla Turbina Curva più vicina a quella reale Upload e download delle impostazioni via USB-Service Interface, oppure programmazione manuale dei coefficienti calcolati tramite Bluetooth o Sunny WebBox 72

73 Gruppi elettrogeni Sunny Island supporta l integrazione nel sistema off-grid di fonti energetiche esterne (rete e ge) L integrazione della rete pubblica o di gruppi elettrogeni avviene attraverso l ingresso AC2 del Sunny Island I gruppi elettrogeni e la rete possono essere mono o trifase In funzione dello stato di carica delle batterie o della potenza richiesta dal carico il gruppo elettrogeno può essere avviato/fermato in maniera automatica dal Sunny Island Punti importanti del ge per Sunny Island: Qualità della rete (I/U) Grid-forming o parallelo alla rete Avvio manuale o remoto Avvio remoto con uno o due contatti (GenMan) 73

74 Gruppi elettrogeni: la gestione Avviamento del generatore: Manuale Stato di carica (SOC) Carico Orario Controllo del generatore: Corrente Frequenza Ottimizzazione della potenza reattiva Supporto del generatore con piena potenza del Sunny Island Protezione del generatore tramite: Regolazione del tempo di riscaldamento Regolazione del tempo di funzionamento minimo Connessione soft del generatore Regolazione del tempo minimo di raffreddamento 74

75 Gruppi elettrogeni: avvio manuale In questo caso il Sunny Island non ha la possibilità di avviare il gruppo elettrogeno Il relais può essere utilizzando per comandare un segnalatore acustico/visivo quando è necessario avviare il ge Monitorando l uscita del generatore connesso sull ingresso AC2 il Sunny Island in grado di determinare se la tensione e la frequenza del generatore sono entro i limiti impostati, quindi sincronizzare e collegare. Sunny Island Rete ad isola Il generatore non può essere avviato da remoto Generatore 75

76 Gruppi elettrogeni: avvio automatico In questo caso il Sunny Island ha la possibilità di avviare il gruppo elettrogeno Il comando avviene attraverso il segnale GenReq Se dopo l avvio ed il tempo di riscaldamento la tensione e la frequenza del generatore rientrano nei limiti impostati il Sunny Island si sincronizza e lo connette ai carichi Sunny Island Segnale GnReq Rete ad isola Il generatore può essere avviato da remoto 76

77 Gruppi elettrogeni: GenMan Rende possibile la gestione di gruppi elettrogeni sprovvisti di un avviamento automatico Controlla le fasi di avvio, riscaldamento, raffreddamento e arresto di gruppi elettrogeni non autonomi Comunica al Sunny island lo stato del gruppo elettrogeno Compatibile con tutti i modelli di Sunny Island 77

78 Batterie 78

79 Batterie in un sistema Off-Grid L accumulo di energia è centrale in un sistema off-grid che utilizza come fonte principale l energia prodotta da un impianto fotovoltaico Lo strumento più utilizzato per lo stoccaggio di energia nei sistemi off-grid è la batteria al piombo La batteria al piombo è in grado di accumulare energia elettrica sotto forma di energia chimica e permetterne la riconversione Elettrodo in piombo (Polo negativo) Elettrodo in piombo Rivestito di ossido di piombo (Polo positivo) Acido solforico H 2 SO 4 + 2H 2 O --> 2 H 3 O + + SO

80 Batterie in un sistema Off-Grid Lo scopo della batterie è accumulare energia affinché la richiesta di energia da parte dei carichi possa essere soddisfatta anche in assenza di fonte solare Tutti i sistemi off-grid realizzati con Sunny Island hanno la necessità di avere delle batterie Sono uno dei più importanti componenti di un sistema off-grid Batterie Sunny Island 80

81 Batterie in un sistema Off-Grid Una sovraccarica o una scarica profonda riduce la vita delle batterie La gestione delle batterie SMA aiuta a prevenire danni alle batterie La gestione delle batterie SMA prolunga la durata della vita utile delle batterie Danno Condizione Contromisura Corrosione Irreversibile Evitare sovraccarica Solfatazione Irreversibile Evitare scarica profonda Stratificazione acido Reversibile Rimescolamento elettrolita Celle con differenti tensioni Reversibile Sovraccarica selettiva e ridistribuzione carico termico Sedimentazione Irreversibile Evitare scarica profonda e sovraccarica Essicazione Irreversibile Evitare sovraccarica 81

82 Come è fatta una batteria Una batteria è costituita da più celle singole con una tensione nominale di 2 V In una batteria a blocco le singole celle sono contenute in unico blocco involucro e connesse in serie fra di loro Una batterie d avviamento, tipicamente utilizzata nelle auto, non è adatta per impianti off-grid 12 V Fori per viti di chiusura 6 Celle Separatori in plastica Elettrodo positivo Elettrodo negativo 82

83 Come è fatta una batteria In un sistema off-grid le batterie sono costituite da singole celle da 2V per via del loro peso Le celle vengono collegate in serie durante l installazione per ottenere il voltaggio desiderato Serie da 6, 12 o 24 celle per ottenere batterie da 12, 24 o 48V 83

84 Tipologia di batteria VRLA / OPzV Valve Regulated Lead Acid: Batterie sigillate al piombo con elettrolita fissato in gel o fibra di vetro (AGM) Caratterizzate dalla presenza di una piccola valvola che mantiene all'interno della batteria una leggera pressione positiva rispetto all'ambiente esterno FLA / OPzS Flooded Lead Acid: Batterie al piombo acido con elettrolita liquido NiCd / FNC Nickel Cadmium: Batterie sigilillate al nichel cadmio con piastre sinterizzate 84

85 Batterie OPzS Stationary tubular plates special (OPzS) Piastre tubolari permeabili all elettrolita Piastra tubolare positiva L involucro protettivo ed i separatori mantengono l elettrolita nella giusta posizione fra gli spazi intermedi questo limita l emissione di particelle fini dall elettrolita Le piastre tubulari sono molte rigide e resistenti, garantiscono quindi migliori prestazioni della batteria nei cicli di scarica Le batterie OPzS contengono elettrolita liquido; i tappi di riempimento vengono utilizzati per visionare e ricaricare l elettrolita quando necessario Piastra a griglia negativa 85

86 Batterie OPzV Stationary tubular plates closed (OPzV) Piastre tubolari permeabili all elettrolita (no AGM) Piastra tubolare positiva L involucro protettivo ed i separatori mantengono l elettrolita nella giusta posizione fra gli spazi intermedi questo limita l emissione di particelle fini dall elettrolita Le piastre tubulari sono molte rigide e resistenti, garantiscono quindi migliori prestazioni della batteria nei cicli di scarica Le batterie OPzV con elettrolita al gel non necessitano di aggiunte di elettrolita per questo sono sigillate ed equipaggiate con valvole di sicurezza Le batterie OPzV sono a bassa manutenzione Piastra a griglia negativa 86

87 Capacità La capacità C n di una batteria si riferisce alla quantità di energia elettricità che, nelle diverse condizioni di scarica, è possibile trarre fino alla scarica completa della batterie C n = I n * t n C n I n t n : Capacità nominale : Corrente di scarica costante : Tempo di scarica C n è determinato dalla geometria e dal numero di celle collegate in parallelo C n non è costante, dipende dalla temperatura, dalla tensione di scarica e soprattutto dalla corrente di scarica I n 87

88 Capacità disponibile [Ah] 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Capacità e tempo di scarica Batteria OPzS 1250 Tempo di scarica [ore] 88

89 Capacità La capacità nominale è sempre relativa al tempo di scarica: Type C 100 /1.85 V Ah C 50 /1.85 V Ah C 24 /1.83 V Ah C 10 /1.80 V Ah C 5 /1.77 V Ah Max. weight kg Length L mm Width B mm Height H mm 4 OPzV solar.power A 5 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 5 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 7 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 8 OPzV solar.power B 10 OPzV solar.power B 12 OPzV solar.power B 12 OPzV solar.power B 16 OPzV solar.power C 20 OPzV solar.power D 24 OPzV solar.power D C 100, C 50, C 24, C 10, nd C 5 = capacity at 100, 50, 24, 10 and 5 hours of discharge time Fig. 89

90 Capacità batterie in un sistema off-grid con Sunny Island La capacità delle batterie da impostare nella configurazione del Sunny Island è quella relativa ad un tempo di scarica di 10 ore cioè C 10 Il parametro è il " NomBatCpy" Se il valore C 10 non viene indicato nel datasheet fornito dal costruttore è possibile ricavarlo come da tabella Capacità Conversione in C 10 C 1 C 5 C 20 C 100 C 120 C1/0.61 C5/0.88 C20/1.09 C100/1.25 C120/

91 Condizioni della batteria SOC State Of Charge: Il SOC indica la percentuale di carica rispetto alla capacità nominale C n disponibile in batteria DOD Depth Of Discharge: Il DOD è un metodo alternativo per indicare lo stato di carica di una batteria; indica la percentuale di scarica rispetto alla capacità nominale C n. E l inverso del SOC. Indicato in percentuale o Ah SOH State Of Health: Il SOH si riferisce alla percentuale di capacità utilizzabile della batteria rispetto sua alla capacità nominale C n 91

92 Condizioni della batteria Solo quando una cella è nuova la sua capacità utilizzabile corrisponderà alla capacità nominale indicata dal costruttore della batteria (esempio C Ah a 20 C) 2 V 2 V 1000 Ah 1000 Ah 92

93 Condizioni della batteria: SOH Con l invecchiamento della batteria la sua capacità nominale puà diminuire di un certo margine in maniera temporanea o permanente SOH: Capacità massima reale (Usata)/ Capacità nominale (Nuova) Condizione della cella: "Nuova" Condizione della cella: "Usata" 100% Capacità nominale 90% Capacità corrente SOH= 90% 0% 0% 93

94 Condizioni della batteria: SOH e SOC Sunny Island può utilizzare una procedura di auto adattamento al SOH delle batterie Il SOC viene quindi calcolato considerando il nuovo SOH Tempo richiesto: circa 4-8 settimane Condizione della cella: "Nuova" Condizione della cella: "Usata" 100% 100% SOC SOC 0% 0% 94

95 Condizioni della batteria: DOD and SOC 100% Capacità massima attuale= DOD+SOC Condizione della cella: "Nuova" Condizione della cella: "Usata" 100% DOD 100% DOD SOC SOC SOC SOC 0% 0% 95

96 Tempo di vita di una batteria Il tempo di vita di una batteria dipende da: Parametri operativi corretti ( es. tensione di carica, compensazione della tensione di carica per temperatura) Temperatura (Legge Arrhenius: ogni 10 C, rispetto ai 20 C nominali, si dimezza la vita utile delle batterie) Consumo di energia in applicazioni cicliche Profondità di scarica (DOD) 97

97 Tensione di carica per cella [V] 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Influenza della temperatura sulla tensione di carica Tensione di carica e temperatura ambiente Temperatura ambiente [ C] 98

98 Influenza temperatura sulla vita utile di una batteria 99

99 Numero di cicli [n] 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Influenza DOD sulla vita utile di una batteria (OPzS) Durata di vita e profondità di scarica Profondità di scarica [%] 100

100 Numero di cicli [n] 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Influenza DOD sulla vita utile di una batteria (OPzV) Durata di vita e profondità di scarica Profondità di scarica [%] 101

101 Temperatura delle batterie Il Sunny Island considera la termperatura per determinare la tensione di carica Il calcolo della capacità corrente delle batterie viene effettuato considerando la temperatura: Variazione tipica della capacità al variare della temperatura nominale di 20 C: % /ºC per VRLA/FLA % /ºC per batterie NiCd Sensore temperatura batterie 102

102 Calcolo del SOC Sunny Island riesce a calcolare in maniera accurata lo stato di carica della batterie (SOC) Il parametro relativo al SOC è il BatSoc Il SOC viene determinato attraverso tre diversi metodi di calcolo: 1. Bilancio energetico (Ah prelevati/immessi in batteria) 2. Ricalibrazione tramite tensione della batteria (di notte) 3. Calcolo dell autoscarica e delle perdite per gassificazione Sia il metodo del bilanciamento che quello della ricalibrazione si adattano automaticamente alla batteria (SOH) connessa nel corso del tempo (approx. 4 to 8 settimane) Ah Ah Se alle batterie sono connessi direttamente dei carichi, generatori non prodotti da SMA o più di 4 SIC-50 è necessario installare una resistenza di SHUNT da collegare al Sunny Island affinché possa calcolare in maniera efficace il bilancio energetico 103

103 Shunt di misura Shunt di misura esterno per il calcolo dell energia prelevata e immessa in batteria lato DC Installando carichi in continua, generatori non SMA o più di 4 SIC-50 l energia assorbita o prelevata dalla batteria non può essere misurata direttamente dal Sunny Island Lo Shunt permette al Sunny Island di ricevere dati sulla corrente prelevata/immessa in batteria e calcolare quindi il bilancio energetico correttamente Disponibile nelle taglie da 200, 400, 600 e 800 A Lo shunt deve essere connesso al polo negativo della batteria Sunny Island DC - BatCur + BatCur - Batterie DC - 104

104 Le diverse tipologie di carica Boost Charge Tensione alta, durata breve (2 ore), effettuata quotidianamente Stato di carica SOC 85-95% Full Charge Tensione media, durata media (5 ore), effettuata ogni 2 settimane Stato di carica SOC 92-97% Equalization Charge Tensione media, durata lunga (10 ore), effettuata ogni 6 mesi Stato di carica SOC % Float Charge Si effettua subito dopo le precedenti per il mantenimento della tensione di batteria e stato di carica Mantenimento dello stato di carica % Silent Mode (solo per impianti connessi alla rete pubblica) Se non ci sono movimenti di carica per oltre 3 ore il Sunny Island per 12 ore non effettua alcuna carica 105

105 Processo di carica 106

106 Fasi di carica Charging Phases 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Processo di carica Processo Charging di Process carica Carica Manuell manuale I-Phase 2 1 Boost Charge (U0 Phase) 3 2 Full Charge (U0 Phase) Equalization Charge (U0 Phase) Float Charge (U Phase) 6 Silent Mode (Ruhephase) 7 SPIEGAZIONI: explanations: 1: If BatVtg = BatChrgVtg 1. Se 2: BatVtg=BatChrgVtg after time CycTmEqu (#120.03) (#225.05) 2. Dopo 3: after tempo time CycTmEqu CycTmFul (#225.04) (#225.05) 4: if AptTmRmg = 0 (#120.04) 3. Dopo tempo CycTmFul (#225.04) 5: if SOC < 70 % (#120.01) 4. Se 6: AptTmRmg=0 only with Grid, (#120.04) after time SilentTmFlo (#224.02) 5. Se 7: SOC<70% only with Grid, (#120.01) after time SilentTmMax (#224.03) 6. Solo con rete, dopo tempo SilentTmFlo (#224.02) 7. Solo con rete, dopo tempo SilentTmMax (#224.03) 107

107 1 Step protezione batterie: avvio gruppo elettrogeno Per prevenire la scarica profonda della batteria quando non vi è sufficiente produzione di energia il Sunny Island è in grado di avviare automaticamente il gruppo elettrogeno per alimentare i carichi e ricaricare le batterie E possibile impostare due soglie differenti di SOC per l avvio del gruppo elettrogeno I parametri GnSocTm1Str (#234.03) GnSocTm2Str (#234.05) stabiliscono il valore di SOC di avvio del gruppo elettrogeno e sono di default impostati entrambi al 40% I parametri GnSocTm1Stp (#234.04) e GnSocTm2Stp (#234.06) stabiliscono il valore di SOC di spegnimento del gruppo elettrogeno e sono di default impostati entrambi al 80% E possibile sfruttando le due soglie far avviare il gruppo elettrogeno con diversi valori di SOC in funzione dell orario impostando i parametri GnTm1Str (#234.07) e GnTm2Str (#234.08) 108

108 1 Step protezione batterie: avvio gruppo elettrogeno Esempio E possibile impostare il Sunny Island affinché il gruppo elettrogeno non funzioni tutta la notte. Dalle 6 alle 18 il gruppo elettrogeno viene avviato quando SOC 40% mentre dalle 18 alle 6 quando SOC 30% 109

109 2 Step protezione batterie : disconnessione dei carichi non privilegiati Contattore di potenza AC Bassa produzione di energia Elevata richiesta di energia Elevata richiesta di energia Batterie scariche Contattore di potenza DC 110

110 2 Step protezione batterie : disconnessione dei carichi non privilegiati Per prevenire la scarica profonda della batteria quando non vi è sufficiente produzione di energia il Sunny Island è in grado di disconnettere automaticamente i carichi non privilegiati (Load shedding) pilotando un contattare esterno tramite uno dei due relais integrati. Questo permette di sezionare i carichi ma non i produttori di energia (SB/WB) E possibile impostare due soglie differenti di SOC per la disconnessione dei carichi I parametri Lod1SocTm1Str (#242.01) Lod1SocTm2Str (#242.03) stabiliscono il valore di SOC per la disconnessione dei carichi e sono di default impostati entrambi al 30% I parametri Lod1SocTm1Stp (#242.02) e Lod1SocTm2Stp (#242.04) stabiliscono il valore di SOC per la riconnessione dei carichi e sono di default impostati entrambi al 50% E possibile sfruttando le due soglie far disconnettere i carichi non privilegiati carichi con diversi valori di SOC in funzione dell orario impostando i parametri Lod1Tm1Str (#234.07) e Lod1Tm2Str (#234.08) 111

111 2 Step protezione batterie : disconnessione dei carichi non privilegiati Esempio E possibile impostare il Sunny Island affinché la funzione di Load shedding sia meno attiva durante la notte Dalle 6 alle 18 l eliminazione del carico si avvio con un SOC 40% mentre durante la notte dalle 18 alle 6 il carico viene sconnesso con un SOC 30% 112

112 Contattori di disconnessione carichi (Load Shedding) In grado di sezionare carichi di diverse potenze: 20, 45, 65 e 95 A Per bobine da 24 e 48 V DC Contattore tripolare Tutti i carichi dovrebbe essere connessi con un contattore (pericolo scairca profonda delle batterie) E comunque possibile alimentare carichi privilegiati Gli inverter, produttori di energia, devono essere connessi a monte affinché possano produrre energia ricaricare la batterie 113

113 3 Step protezione batterie: modalità risparmio batteria La modalità risparmio batteria è progettata per prevenire il più possibile la scarica profonda della batteria quando la produzione di energia è bassa. Permette quindi di evitare danni alle batterie sia per salvaguardare il sistema off-grid; un impianto stand-alone con le batterie completamente scariche è di fatto inutilizzabile Il livello 1 viene utilizzato per commutare l'inverter in standby quando non c è necessità di alimentare dei carichi ad esempio, durante la notte. L impostazione di default del livello 1 di soglia, BatPro1Soc (#223.05), è fissato con SOC<20% Si imposta il momento di avvio e termine della modalità di risparmio BatPro1TmStr (#223.01) e BatPro1TmStp (#223.02) Standby Funzionamento Standby 4W 4W 0h 6h 12h 18h 24h BatPro1TmStp BatPro1TmStr 114

114 3 Step protezione batterie: modalità risparmio batteria Il livello 2 della modalità di risparmio della batteria assicura che l'inverter si avvia regolarmente ogni due ore durante la finestra di tempo in cui una fornitura di energia è prevista, di giorno, per tentare di caricare la batteria dal lato AC L impostazione di default del livello 2 di soglia, BatPro2Soc (#223.06), è fissato con SOC<15% Si imposta il momento di avvio e termine della modalità di risparmio BatPro2TmStr (#223.03) e BatPro1TmStp (#223.04) Standby Funzionamento Per ricarica batterie Standby 4W 4W 0h 6h 12h 18h 24h BatPro2TmStp BatPro2TmStr 115

115 3 Step protezione batterie: modalità risparmio batteria Il livello 3 assicura che la batterie siano protette dalla scarica profonda e dai problemi ad essa associati L'inverter a questo scopo viene completamente spento. Occorre avviarlo manualmente in presenza di disponibilità di energia L impostazione di default del livello 3 di soglia, BatPro3Soc (#223.07), è fissato con SOC<10% Shutdown automatico 0 W 0h 6h 12h 18h 24h 116

116 BatFuse Il BatFuse è una scatola portafusibili per batteria. Come fusibile DC protegge le linee di collegamento delle batterie al Sunny Island Il BatFuse è dotato di una presa intermedia per l alimentazione di carichi DC (es. contattore per Load shedding) Funziona da barra collettrice DC per l installazione dei Sunny Island Charger (SIC-50) che però non sono protetti dal BatFuse (necessaria protezione esterna) Sunny Island Sunny Island Charger BatFuse-B.03 Contattore per load shedding Protezione esterna per SIC-50 Batterie 117

117 BatFuse Fusibile DC lato batteria onnipolare Fusibili NH Include fusibili + fusibile di scorta Disponibile con e senza sezionatore DC BatFuse-A.01 Scatola portafusibili per un Sunny Island BatFuse-B.01 Scatola portafusibili e sezionatore DC per un Sunny Island BatFuse-A.03 Scatola portafusibili per tre Sunny Island BatFuse-B.03 Scatola portafusibili e sezionatore DC per tre Sunny Island 118

118 Comunicazione e monitoraggio 119

119 MMC/SD Card Sunny Island 5048 e Sunny Remote Control (SI2224) possono salvare file relativi a firmware, parametri impostati e valori di misura su MMC/SD card Misurazioni di parametri relativi a batterie, inverter, sorgenti e carichi sono salvati ciclicamente Memorizzazione di eventi ed errori I dati memorizzati possono essere rielaborati con comuni programmi di calcolo (Excel) E consigliabile utilizzare sempre la scheda MMC / SD per l'archiviazione dei dati e degli eventi. In questo modo si semplifica, in caso di disservizio, l individuazione e risoluzione del problema MMC/SD card Sunny Island 5048 Sunny Remote Control 120

120 Comunicazione Sistemi off-grid: monitoraggio semplice ed efficace anche in sistemi complessi (Multicluster) Suddivisione in dispositivi Master e Slave: In sistemi Cluster un Sunny Island viene impostato come Master e costituisce l unica interfaccia utente per la configurazione dei parametri del sistema, acquisizione misure, gestione carichi e sorgenti I dispositivi Slave vengono contrallati dal Master ne eseguono i comandi e scambiano dati con questo Il dispositivo Master si interfaccia con il Datalogger Sunny WebBox al quale invia i dati dell intero sistema La Sunny WebBox rende possibile la registrazione al Sunny Portal anche di impianti off-grid In sistemi Multicluster viene impostato un Main Cluster. Il Master del Main Cluster costituisce l interfaccia utente ed il gestore dell intero sistema comunicando con i Master degli altri cluster definiti Extensione Cluster 121

121 La comunicazione tra Sunny Island: cluster Sync Bus: sincronizzazione, misurazione e aggiornamento software Master Slave 1 Slave 2 Sync Bus Sync Bus L1 L2 L3 122

122 La comunicazione tra Sunny Island: multicluster Can Bus: sincronizzazione, richiesta generatore Master Main Cluster Extension Cluster Sync Bus Sync Bus Can Bus L1 L2 L3 123

123 La comunicazione all interno dei sistemi MultiCluster Com MC-Box Sync Sync Vtg/Cur Bkup Mstr L1 Bkup Slv1/L2 Bkup Slv2/L3 Com SysCAN Master Cluster 1 Main Cluster Cluster 2 Extension Cluster Slave Slave Master Slave Slave Cluster 3 Extension Cluster Master Slave Slave SysCAN 124

124 Criteri di dimensionamento 125

125 Questionario di dimensionamento 126

126 Dati di progetto E preferibile utilizzare il rendimento specifico annuo invece del dato stimato di irraggiamento E PV : kwh/a/kwp (Peggiori condizioni) 127

127 Richiesta di energia e curva tipica di carico giornaliero E a : Consumo annuo medio kwh/a 128

128 Dati elettrici Batterie Gruppo elettrogeno Generatore fotvoltaico Turbina eolica CHP 129

129 1.Quale e quanti Sunny Island? x6 x12 x36 SI 2224 SI 5048 MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36 2,2 5, kw Potenza AC nominale 2,9 6, kw Potenza AC max 30 min. 3,8 8, kw Potenza AC max 1 min 130

130 1.Quale e quanti Sunny Island? N SI P max P SI 30 P SI-30 P max N SI P max Numero di Sunny Island Massima potenza AC dei carichi per meno di 30 minuti a 25 C [kw] P SI-30 Massima potenza AC del Sunny Island per 30 minuti a 25 C [kw] 131

131 2.Quale capacità della batteria(c 10 )? C 10 C 10 ( E /365)N a d η P U Batt d Batt *1000 [Ah] η Batt = 80 90% E a C 10 Capacità batteria E a Consumo medio [kwh/a] η Batt Rendimento medio della batteria P d Massima scarica profonda U Batt Tensione della batteria [24V, 48V] N d Autonomia [giorni] 132

132 Giorni di autonomia raccomandati (N d ) Autonomia N d (giorni) Tipologia di batteria Costi batteria Backup (con rete AC stabile) 0.5 OPzV ~ 260 /kwh Backup (con rete AC instabile) 1.0 OPzV ~ 280 /kwh Sistemi off-grid con generatore fotovoltaico 4.0 OPzS ~ 200 /kwh Sistemi off-grid con generatore fotovoltaico e gruppo elettrogeno 2.0 OPzS ~ 200 /kwh Sistemi off-grid con turbina idroelettrica 0.5 OPzS ~ 200 /kwh 133

133 Percentuale di capacità utilizzata [%] 1. Cenni teorici! 2. Caratteristiche tecniche! 3. Portfolio prodotti! 4. Fonti energetiche compatibili 5. Batterie! 6. Comunicazione e monitoraggio! 7. Criteri di dimensionamento Valori di scarica profonda raccomandati (P d ) La batteria deve avere una vita di almeno 9 anni che corrisponde a circa 3285 cicli E quindi consigliabile un P d = 50% Cicli di servizio in relazione alla profondità di scarica Numero di cicli 134

134 Capacità batterie per Sunny Island La capacità nominale è sempre legato al tempo di scarica su cui si basa la capacità nominale Cn Il parametro NomBatCpy" (#221.02) deve essere inserito come capacità nominale per una scarica di dieci ore (C10) Type C 100 /1.85 V Ah C 50 /1.85 V Ah C 24 /1.83 V Ah C 10 /1.80 V Ah C 5 /1.77 V Ah Max. weight kg Length L mm Width B mm Height H mm 4 OPzV solar.power A 5 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 5 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 7 OPzV solar.power A 6 OPzV solar.power A 8 OPzV solar.power B 10 OPzV solar.power B 12 OPzV solar.power B 12 OPzV solar.power B 16 OPzV solar.power C 20 OPzV solar.power D 24 OPzV solar.power D C 100, C 50, C 24, C 10, and C 5 = capacity for 100, 50, 24, 10 and 5 hour discharge Fig. 135

135 3. Che potenza di generatore fotovoltaico P PV? P PV P PV Ea *SF E *η PV System [kwp] η System 70% E a P PV Potenza generatore fotovoltaico [kwp] E a Consumo medio[kwh/a] SF Frazione solare η System Efficienza del sistema E PV Rendimento specifico annuo [kwh/a/kwp] 136

136 Rendimento specifico annuo E PV : dipendenza latitudine kwh/ kwp kwh/m² x anno Source: DGS 137

137 Rendimento specifico annuo e frazione solare Rendimento specifico annuo (E PV ) kwh/a/kwp Frazione solare (SF) Germania % Sud Europa % Africa % Arabia Saudita % 138

138 Irraggiamento solare kwh/m 2 /d Sito della Nasa per informazioni su irraggiamento: Month Air temperature Relative humidity Daily solar radiation - horizontal Atmospheric pressure Wind speed Earth temperature Heating degree-days Cooling degree-days C % kwh/m 2 /d kpa m/s C C-d C-d January % February % March % April % May % June % July % August % September % October % November % December % Annual % CONDIZIONE PEGGIORE! 139

139 4. Criterio di selezione Inverter fotovoltaici PSB 2 P SI P SI P SB P SI P SB Potenza AC Sunny Island [W] Potenza AC SB/SMC/STP [W] Se P PV > 2xP si l eccesso di potenza necessaria dovrà essere accoppiata in DC utilizzando dei SIC

140 6. Che gruppo elettrogeno? 0.8 P SI < P Gen < 1.2 P SI P Gen P SI P SI P Gen Potenza AC Sunny Island [W] Potenza AC del gruppo elettrogeno [W] 141

141 Grazie per l attenzione Let s be realistic and try the impossible! 142

142