COMUNE DI LODÈ PROVINCIA DI NUORO POR FESR Sardegna 2014/2020. Asse Prioritario IV "Energia sostenibile e qualità della vita". Azione 4.3.1. Azioni per lo sviluppo di progetti sperimentali di reti intelligenti nei Comuni della Sardegna. Attuazione D.G.R. n. 63/19 del 25.11.2016. PROGETTO ESECUTIVO SISTEMA DI ACCUMULO IMPIANTO FOTOVOLTAICO SCUOLA MEDIA COMUNE DI LODÈ Relazione Tecnica e illustrativa SOMMARIO A - PREMESSA... 2 B - RIFERIMENTI NORMATIVI... 2 C - DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO FOTOVOLTAICO ESISTENTE... 3 D - DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI... 4 D.1. - INTRODUZIONE... 4 D.2. - OPERE PREVISTE... 4 D.2.1. DIMENSIONAMENTO ELETTRICO E CONNESSIONI... 6 D.2.2. Certificazione CEI 0-21... 8 E - ALLEGATI... 10 1
COMUNE DI LODÈ PROVINCIA DI NUORO POR FESR Sardegna 2014/2020. Asse Prioritario IV "Energia sostenibile e qualità della vita". Azione 4.3.1. Azioni per lo sviluppo di progetti sperimentali di reti intelligenti nei Comuni della Sardegna. Attuazione D.G.R. n. 63/19 del 25.11.2016. PROGETTO ESECUTIVO SISTEMA DI ACCUMULO IMPIANTO FOTOVOLTAICO SCUOLA MEDIA COMUNE DI LODÈ Relazione Tecnica e illustrativa A - PREMESSA La presente relazione accompagna il progetto esecutivo Sistema di accumulo impianto fotovoltaico scuola media comune di Lodè, ed ha la funzione di illustrare i lavori da eseguire, analizzati nel dettaglio negli elaborati grafici e negli allegati di progetto del quale, la stessa, fa parte integrante e sostanziale. L opera, finanziata per un importo complessivo pari a Euro 102.865,00 euro afferenti ai POR FESR Sardegna 2014/2020. Asse Prioritario IV "Energia sostenibile e qualità della vita". Azione 4.3.1. Azioni per lo sviluppo di progetti sperimentali di reti intelligenti nei Comuni della Sardegna. Attuazione D.G.R. n. 63/19 del 25.11.2016., prevede l'installazione di un sistema di accumulo al servizio dell impianto fotovoltaico esistente. B - RIFERIMENTI NORMATIVI Nella redazione del seguente progetto sono state prese in considerazione leggi, normative, decreti, Circolari e Norme CEI, e regole di buona esecuzione; tra tutte, si ritiene opportuno citarne alcune fondamentali alle quali ci si è attenuti e che sono le seguenti: CEI 64-8, Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1 000 V in corrente alternata e a 1 500 V in corrente continua ; CEI 0-21, Regola tecnica di riferimento per la connessione di Utenti attivi e passivi alle reti BT delle imprese distributrici di energia elettrica ; CEI EN 50618, Cavi elettrici per impianti fotovoltaici ; CEI EN 60947-2, Apparecchiature in bassa tensione ; 2
CEI 82-25 Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti elettriche di Media e Bassa Tensione. C - DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO FOTOVOLTAICO ESISTENTE L impianto fotovoltaico esistente ha una potenza nominale pari a 20 kwp ed è installato sulla copertura in tegole dell edificio della scuola media di Lodè sita in via S Iscala, n.15. Tale impianto è fissato tramite una struttura di profilati in alluminio ancorati al solaio tramite staffe regolabili per tetti a falda, ed è costituito da 8 stringhe composte da 10 moduli ciascuna da 250 Wp del tipo Solar World sunmodule SW250 poly. Le stringhe sono connesse tramite cavo solare FG21M21 a due inverter PVI 10.0 della ABB. L uscita dagli inverter in AC è costituita da cavi di tipo FG7OR di sezione 10 mmq. Sono presenti due quadri nella parte di alternata, QCA, contenente dispositivi di sezionamento dell inverter e del contatore M2 e QGCA in cui si realizza il parallelo con l impianto di utenza e si parte verso il punto di consegna. E presente inoltre il sistema di interfaccia esterno con il suo relativo dispositivo di interfaccia, certificato CEI 0-21. L impianto si presta all inserimento di un sistema di accumulo in CC, composto cioè da un sistema di batterie e da un battery Management System direttamente connessi alle stringhe in continua e in grado di monitorare l evoluzione dei flussi di energia del sistema. 3
D - DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI D.1. - INTRODUZIONE L'impianto fotovoltaico in oggetto con esposizione azimuth: 10 est, tilt:15, è entrato in esercizio il 23 Maggio del 2016 sul POD IT00IE982451469 e nel 2016 ha prodotto 15284 kwh di cui 13143 kwh immessi in rete. L autoconsumo dell impianto è stato dunque pari al 14 % della produzione annua e con il presente progetto di integrazione si è pianificato di aumentare la percentuale di autoconsumo fino all 80% e di ridurre l energia assorbita da rete, attualmente pari a 9996 kwh/anno, del 69%. Per ottenere questi risultati si realizzerà una integrazione di accumulo pari a 40,32 kwh netti di capacità di accumulo energetico, con tecnologia ioni di litio. D.2. - OPERE PREVISTE Il sistema di accumulo scelto per la tipologia di installazione fotovoltaica presente è tipo o similare allo STON della Aton. Trovandoci di fronte ad un sistema fotovoltaico già realizzato e connesso alla rete si dovrà fare particolare attenzione al rispetto della normativa vigente relativa al mantenimento della incentivazione, in questo caso il secondo conto energia con convenzione nr N02E09713707. Dovremo presentare uno degli schemi di installazione conformi alla CEI 0 21, che consenta al promotore di impianto il mantenimento della propria tariffa incentivante. L inserimento del sistema di accumulo avverrà nella sezione di impianti in corrente continua, in maniera conforme alla CEI 0-21 e alle regole tecniche GSE REGOLE TECNICHE PER L ATTUAZIONE DELLE DISPOSIZIONI RELATIVE ALL INTEGRAZIONE DI SISTEMI DI ACCUMULO DI ENERGIA ELETTRICA NEL SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE ai sensi della deliberazione 574/2014/R/eel e s.m.i.. In particolare il dispositivo deve essere installato solo in impianti di generazione connessi alla rete nazionale tramite convertitori già conformi ai requisiti di cui all art. 8 (prescrizioni per gli utenti attivi) della norma CEI 0-21, ai quali è demandato l assolvimento dei servizi di rete. L ESS (Energy Storage System) rispetta i requisiti di cui agli articoli 8.5.3.4 e 8.5.3.4.1 della Variante 1:2014-12 alla CEI 0-21:2014-09 (interruzione del ciclo di carica per transitori di sotto frequenza ed interruzione del ciclo di scarica per transitori di sovra frequenza). Lo schema di connessione previsto è quello di cui alla Figura 11-a della norma (Utenti con sistemi di accumulo posizionato nella parte di impianto in corrente continua). Le funzioni di protezione di interfaccia (SPI) sono assolte dall inverter con SPI integrato o da dispositivi esterni conformi alla CEI 0-21. Nel suo complesso il prodotto identificato è conforme alla CEI 0-21:2016 e alla CEI 0-21:2014-09 + V1:2014-12. 4
I dispositivi che saranno installati sono dunque 4 moduli Inverter ciascuno con batterie ATON Storage. In particolare si avranno 4 STON 6K per la configurazione a 2 stringa in ingresso. In particolare, due di loro avranno un energia utilizzabile complessiva di 23,04 kwh (capacità nominale di 28,8 kwh), uno con energia utilizzabile di 9,6 kwh (capacità nominale di 12 kwh) e uno con energia utilizzabile di 7,68 kwh (capacità nominale di 9,6 kwh) per totali 50,4 kwh capacità nominale e 40,32 kwh di capacità netta. Le specifiche tecniche del sistema sono le seguenti : Il sistema elettrico in cui verrà inserito il sistema di accumulo sarà un sistema trifase sia lato utenza che lato fotovoltaico. Avremo dunque la necessità di inserire due contatori bidirezionali trifase per la gestione delle fasi di carica e di scarica della batteria. I due contatori saranno inseriti rispettivamente prima del parallelo con la rete di utenza e poi in corrispondenza del punto di consegna dell energia. Tali contatori saranno connessi al BMS (Battery management system) presente a bordo dei case contenenti le batterie tramite connessione RS485 o eventualmente via Wi Fi in caso di difficoltà di cablaggio. 5
Dei vari dispositivi STON, uno solo sarà configurato in modalità master e sarà deputato alla comunicazione con i contatori bidirezionali, mentre tutti gli altri saranno configurati in modalità Slave e risponderanno alle indicazioni di regolazione del master. Tutti i dispositivi STON saranno a loro volta connessi tramite RS485 come sarà dettagliato nelle tavole di progetto dedicate. Tutti i dimensionamenti dei componenti elettrici saranno dettagliati nelle tavole di progetto. D.2.1. DIMENSIONAMENTO ELETTRICO E CONNESSIONI Il sistema di accumulo inserito nello schema di impianto fotovoltaico attualmente presente non andrà a modificare in maniera sostanziale i dimensionamenti elettrici previsti nella fase della sua progettazione ed installazione. I dispositivi STON infatti non interferiscono in maniera alcuna con la parte in corrente alternata dell impianto installato e modificano in maniera irrilevante dal punto di vista delle protezioni elettriche la parte in corrente continua. Ciò che potremo effettivamente andare a rilevare nell inserimento dei dispositivi sarà la necessità di un entra/esci dei cavi FG21M21 di stringa provenienti dai quadri di campo dell impianto fotovoltaico e diretti verso l inverter fotovoltaico. Essi saranno intercettati e scablati dall inverter e fatti afferire direttamente in morsettiera nel dispositivo STON. Il dispositivo è già dotato di tutte le protezioni elettriche necessarie. Si mostra nell immagine successiva l insieme dei dispositivi di protezione già presenti a bordo STON. 6
Mostriamo adesso la morsettiera di connessione del dispositivo e in particolare i morsetti di ingresso delle stringhe fotovoltaiche. Come si nota vanno semplicemente scablate e riconnesse sui relativi morsetti. Stessa cosa per i morsetti di uscita dei poli positivo e negativo della stringa che andranno semplicemente connessi negli appositi morsetti e da qui portati nuovamente in ingresso all inverter fotovoltaico, come da precedente configurazione. Non è dunque richiesta in modo alcuno nessuna variazione dei precedenti dimensionamenti che dovranno però essere adeguati alle specifiche elettriche dello STON. La massima corrente in ingresso al dispositivo è pari a 16 A contro i 7,47 massimi della corrente in continua delle stringhe e la tensione di lavoro è pari a 443,70 V contro i 450 V massimi accettati. La configurazione è dunque adeguata all impianto installato. 7
D.2.2. Certificazione CEI 0-21 Si riporta di seguito la certificazione alla CEI 0-21 del sistema STON. 8
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E - ALLEGATI Si allegano alla presente relazione i seguenti elaborati di progetto: Quadro economico Elenco elaborati di progetto 10