di impianti fotovoltaici

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1 CONVEGNO ASSISTAL Certificazione delle prestazioni e leasing in costruendo Nuovi strumenti per il fotovoltaico Verifica delle prestazioni di impianti fotovoltaici Verona 7 Maggio 2010 Salvatore Guastella, ERSE

2 Indice 1. Introduzione su impianti FV e normativa FV 2. Norme e disposizioni legislative per la verifica degli impianti FV 3. Progetti normativi internazionali per la certificazione degli impianti fotovoltaici 4. Metodi utilizzati per la verifica delle prestazioni di impianti fotovoltaici verifiche effettuate durante controlli periodici (incluso collaudo iniziale) verifiche eseguite tramite il monitoraggio continuativo 5. Risultati ti delle verifiche delle prestazioni i degli impianti i Aspetti tecnici Aspetti gestionali/commerciali. Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

3 Tipologie di impianti fotovoltaici Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

4 Attività normativa per il FV Ambito Nazionale Ambito Europeo Ambito Internazionale Pres. Iliceto (ENEL) Segr. Guastella (ERSE) Pres. Knaupp (DE) Segr. Guastella (Italia) Pres. Ossenbrink (JRC-Ispra) Segr. H. O Barikmo (USA) 30 norme Centri di Ricerca, Utilities, Ass. di imprese FV, Costruttori, Liberi professionisti 30 norme 28 norme 1 Tech. Specif. 19 Tech. Specif. 14 nazioni 24 nazioni + di 100 esperti 35 esperti + di 50 esperti Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

5 Verifiche qualitative dei moduli fotovoltaici norme per la qualifica dei moduli: CEI EN o 61646, CEI EN e Presso laboratori accreditati EA o con accordi di mutuo riconoscimento in ambito EA (European Accreditation Agreement) o in ambito ILAC International Laboratory Accreditation Cooperation conformità dei moduli alle norme CEI documentata tramite: Certificato di approvazione di tipo (Type approval certificate) rilasciato da un Laboratorio di prova accreditato - DM conto Certificato di conformità (Conformity certificate) energia FV rilasciato da un Organismo di certificazione - Guida CEI ulteriore documentazione: Rapporto di prova, secondo Norma ISO/IEC Certificato di controllo del processo produttivo in fabbrica (Factory inspection certificate) OEM (Original Equipment Manufacturer certificate) Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

6 Qualità e garanzie dei moduli Certificazione secondo le norme IEC, CENELEC, CEI Garanzie del Costruttore Garanzie di prodotto: 2-3 (anche 10) anni da difetti di fabbricazione i Garanzie delle prestazioni: 10 anni Pm > 90% Pm, iniziale anni Pm > 80% Pm, iniziale Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

7 Altre norme per gli impianti FV Impianti FV connessi alla rete CEI EN Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici - Linee guida per la misura, lo scambio e l'analisi dei dati IEC IEC Test procedure of islanding prevention measures for utility-interconnected photovoltaic inverters Grid connected photovoltaic systems - Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection CEI 64-8/sez.712Sistemi fotovoltaici solari (FV) di alimentazione CEI 0-16 CEI CEI EN Condizioni tecniche per la connessione alle reti MT e AT Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti BT e MT Protezione contro i fulmini Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

8 Altre norme per gli impianti FV Impianti FV connessi alla rete CEI EN Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici - Linee guida per la misura, lo scambio e l'analisi dei dati IEC IEC Test procedure of islanding prevention measures for utility-interconnected photovoltaic inverters Grid connected photovoltaic systems - Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection CEI 64-8/sez.712Sistemi fotovoltaici solari (FV) di alimentazione CEI 0-16 CEI CEI EN Condizioni tecniche per la connessione alle reti MT e AT Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti BT e MT Protezione contro i fulmini Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

9 Altre norme per gli impianti FV Progetti normativi internazionali per la certificazione degli impianti fotovoltaici IEC (2009) Grid connected photovoltaic systems Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection Controllo della documentazione Metodi di verifiche dei componenti (solo stringhe FV!!) continuità elettrica e connessioni tra moduli messa a terra di masse e scaricatori isolamento dei circuiti elettrici dalle masse Modello di Certificato t di verifica dell impianto i FV Modello di Rapporto di ispezione Modello di Rapporto delle prove eseguite Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

10 La verifica delle prestazioni degli impianti FV Verifiche periodiche in sito e in laboratorio Valutazione invecchiamento dei moduli e diminuzione della potenza erogata Verifiche periodiche della potenza dell impianto fotovoltaico Verifiche tramite monitoraggio continuativo Analisi dei dati operativi di impianti FV Andamento degli indici qualitativi e dell energia prodotta Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

11 La verifica degli impianti FV Verifiche periodiche in sito Ispezione visiva dei moduli Rottura dei vetri Distacco dei terminali Ingiallimento dell antiriflesso Rottura dei diodi di bypass Infiltrazione di umidità nella cassetta, fra cornice e vetro, tra vetro e tedlar Delaminazione Misure elettriche di moduli e stringhe fotovoltaiche Isolamento elettrico Potenza erogata Verifiche periodiche in laboratorio Misure elettriche di moduli Isolamento elettrico Potenza nominale a STC Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

12 La verifica degli impianti FV Verifiche periodiche in sito Verifica consistenza impianto (solo 1 visita) Verifica dichiarazione di conformità dell impianto alle regole dell arte (DM 37/08) Corrispondenza dell impianto realizzato alla documentazione finale di progetto (incluso potenza nominale) Controllo certificazione di moduli e inverter Ispezione visiva del impianto FV Stato delle strutture e dell ancoraggio dei moduli Stato t dei quadri di stringa e dei cavi afferenti Stato dell inverter, del trasformatore e delle cabine MT Verifica del corretto funzionamento dell impianto fotovoltaico Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

13 La verifica degli impianti FV Verifiche periodiche in sito Misure elettriche del generatore FV continuità elettrica e connessioni tra moduli messa a terra di masse e scaricatori isolamento dei circuiti elettrici dalle masse Misure prestazionali Generatore fotovoltaico inverter Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

14 La verifica delle prestazioni degli impianti FV (in condizioni di irraggiamento Gp > 600 W/m 2 ) 1. Pcc > 0,85 * Pnom * Gp / Gstc Pcc potenza mis. generatore FV Gp irraggiamento mis. su piano dei moduli Pnom potenza nominale generatore FV Gstc irraggiameto in STC (1 kw/m 2 ) Se la temperatura di lavoro dei moduli durante la prova è > 40 C Pcc > (1-Ptpv-0,08) * Pnom * Gp / Gstc Ptpv perdite quando la temperatura di lavoro è > 25 C appross. γ pp Ptpv = (Tcel-25)*γ γ coeff. di temperatura di potenza 0,4-0,5% / C per moduli in silicio cristallino 2. Pca > 0,90 * Pcc Pca potenza attiva misurata all uscita del gruppo di conversione c.c./c.a. Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

15 La verifica delle prestazioni degli impianti FV 1. Pcc > 0,85 * Pnom * Gp / Gstc 2. Pca >090*P 0,90 Pcc Pcc Pca Pcc Pcc Gp Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

16 Monitoraggio analitico (CEI EN 61724) Piranometro solarimetro a termopila di prima o seconda classe - incertezza di misura fra 2% e 3% - taratura ogni 2 anni Solarimetro a effetto FV solarimetro con una cella FV (con risposta spettrale simile a quella dei moduli) - incertezza di misura fra 2% e 5% - taratura ogni 4 anni Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

17 La verifica delle prestazioni degli impianti FV Verifiche tramite monitoraggio continuativo Analisi dei dati operativi i di impianti FV Andamento degli indici qualitativi e dell energia prodotta Norma EN CEI 61724: Rilievo delle prestazioni dei sistemi fotovoltaici Linee guida per la misura, lo scambio e l'analisi dei dati Metodi usualmente adottati da esperti in FV: IP PERFORMANCE project, Subproject 3, Performance Evaluation and Assessment of Photovoltaic Systems IEA PVPS Task II Performance, Reliability and Analysis of Photovoltaic Systems (adesso Task XIII - PV Performance and Reliability ) Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

18 La verifica delle prestazioni degli impianti FV Sistemi di monitoraggio e analisi delle prestazioni di impianti FV Prestazioni i di impianti i FV in Italia Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

19 Prestazioni energetiche nel tempo Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

20 Risultati delle verifiche delle prestazioni degli impianti FV Aspetti tecnici Vlt Valutazione delle dll prestazioni idegli liimpianti i e dei disuoi componenti Stima dell invecchiamento dei componenti Aspetti gestionali e commerciali Gestione dell impianto e della manutenzione dei componenti Correlazione fra l effettiva misura della radiazione solare e il valore preventivato Garanzia delle prestazioni energetiche dell impianto Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

21 Conclusioni I pregi del fotovoltaico Impianti di produzione che possono essere completamente statici Ridotta manutenzione Il fotovoltaico è semplice, ma... la sfida è progettare, realizzare e gestire un sistema elettrico esposto all esterno che viva 30 anni Le verifiche servono ad accertare che l impianto è in grado di operare correttamente nel corso della sua vita utile Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre

22 Grazie per la vostra attenzione Salvatore Guastella, ERSE Il lavoro di ERSE è stato finanziato dal Fondo di Ricerca per il Sistema Elettrico nell'ambito dell'accordo di Programma tra ERSE e il Ministero dello Sviluppo Economico Salvatore Guastella - Verona, 21 ottobre