DOCUMENT NUMBER: CIRA-CF-11-1276 1 REV.: DISTRIBUTION STATEMENT NATURA DOCUMENTO PROJECT PROGETTO JOB COMMESSA WP RISTRETTO ARCHIVIO PROGRESSIVO DI ARCHIVIO NO. OF PAGES /CIRA/IMSE 0160 3+12 DELIVERABLE TITLE Progetto Definitivo Fotovoltaico Relazione Tecnica Generale PREPARED PREPARATO REVISED VERIFICATO APPROVED APPROVATO AUTHORIZED AUTORIZZATO Jovane Francesca (IMSE) Pirozzi Giuseppe (STIG) Sorrentino Ferruccio (STIG) Caristia Sebastiano (IMSE) DATE/DATA DATE/DATA DATE/DATA DATE/DATA 13/02/2012 13/02/2012 13/02/2012 13/02/2012 BY THE TERMS OF THE LAW IN FORCE ON COPYRIGHT, THE REPRODUCTION, DISTRIBUTION OR USE OF THIS DOCUMENT WITHOUT SPECIFIC WRITTEN AUTHORIZATION IS STRICTLY FORBIDDEN A NORMA DELLE VIGENTI LEGGI SUI DIRITTI DI AUTORE QUESTO DOCUMENTO E' DI PROPRIETA' CIRA E NON POTRA' ESSERE UTILIZZATO, RIPRODOTTO O COMUNICATO A TERZI SENZA AUTORIZZAZIONE I
DOCUMENT NUMBER: CIRA-CF-11-1276 1 REV.: TITLE: Progetto Definitivo Fotovoltaico Relazione Tecnica Generale ABSTRACT: AUTHORS: Jovane Francesca APPROVAL REVIEWERS: Pirozzi Giuseppe APPROVER Sorrentino Ferruccio AUTHORIZATION REVIEWERS: Caristia Sebastiano AUTHORIZER Caristia Sebastiano II
DOCUMENT NUMBER: CIRA-CF-11-1276 1 REV.: DISTRIBUTION RECORD: DEPT NAME * DEPT NAME * MAIM SUTI SUTI Panico Angelo Pesce Valter Saracino Vincenzo * PT = PARTIAL A = ALL III
2 Sommario 1. RELAZIONE 1.- PREMESSA 3 2. - INQUADRAMENTO 4 3. - INTERVENTO 4 4. - DESCRIZIONE DEI SINGOLI INTERVENTI 5 5. - CRITERI DI PROTEZIONE 7 2. ALLEGATI Documentazione Fotografica CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 2/12
3 PREMESSA IL Centro Italiano di Ricerche Aerospaziali (CIRA) è posto al confine del nucleo abitativo di Capua (CE) e si estende su una superficie di oltre 200 ettari, un'area che, oltre agli uffici del personale, ospita diversi laboratori scientifici dove vengono effettuati gli esperimenti. Il CIRA è uno dei pochi centri di ricerca aerospaziale al mondo ad avere sia laboratori di terra che laboratori di volo, la cui sinergia, grazie anche ai laboratori teorico numerici, permette di avviare progetti scientifici altamente tecnologici e innovativi, sviluppandoli e seguendoli fino alla fase di commercializzazione. Queste caratteristiche, oltre che alle capacità dello staff che vi lavora, rendono il centro molto importante anche a livello internazionale. In questa realtà ad oggi sono realizzati capannoni per oltre 200 mila mq. ed altri sono in costruzione, pertanto le esigenze energetiche sono considerevoli ed è in questa logica che la società CIRA, contribuirà mediante dell energia solare a ridurre l inquinamento. Infatti l energia solare fotovoltaica è una fonte inesauribile di energia pura, disponibile per tutti, prodotta nel punto di consumo ed integrabile nel contesto urbano. Dal punto di vista energetico, il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua. Il fotovoltaico infatti è un processo che consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica sotto forma di corrente continua, sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico e di scambiare tale energia con la rete elettrica, mediante l ausilio di sistemi di conversione (Inverter), in corrente alternata. Questo effetto si basa sulla proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori, CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 3/12
4 opportunamente trattati (fra cui il Silicio, elemento molto diffuso in natura) di generare energia elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare. I sistemi fotovoltaici presentano caratteristiche di elevata versatilità e modularità, per cui risultano facilmente inseribili negli edifici e costruzioni industriali ed allo stesso tempo parliamo di una tecnologia decisamente compatibile con l ambiente. L impianto fotovoltaico in oggetto, pur configurandosi come un unica unità produttiva di circa 500kW, si caratterizza come l integrazione ed interconnessione in rete di dieci distinti generatori fotovoltaici; ogni generatore di energia da fonte solare, infatti, dovrà essere collegato alla rete elettrica del CIRA afferendo all unico punto di connessione esistente che ha la peculiarità di essere in alta tensione. I lavori d installazione di ogni singolo generatore dovranno avvenire in modo da garantire il riconoscimento della tariffa incentivante GSE prevista per impianti su edificio, osservando con attenzione le prescrizioni contenute nelle regole applicative del DM 5 Maggio 2011 di recente pubblicazione. La progettazione e la posa in opera dei moduli fotovoltaici dovranno assicurare il corretto funzionamento a regime dell impianto, garantendo in particolar modo un elevata performance di rendimento nel tempo. Tale condizione fondamentale potrà essere garantita ulteriormente se i lavori saranno eseguiti da personale specializzato e altamente qualificato in modo da assicurare un cablaggio ed un installazione di tutti i componenti l impianto secondo i canoni della perfetta regola dell arte. L elevato grado di innovazione tecnologica e la complessità dell integrazione dell unità di produzione da fonte fotovoltaica in una rete elettrica in alta tensione, nonché le prescrizioni e gli accorgimenti installativi necessari, richiedono lavori di alta specializzazione e grande competenza professionale. Il presente progetto è stato, altresì, elaborato con l intento primario di ridurre al minimo l impatto ambientale, ponendo massima attenzione rispetto al posizionamento delle apparecchiature nonché ai materiali ed alle tecnologie impiegate; CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 4/12
5 SITO DI INSTALLAZIONE Con riferimento al Catasto Terreni del Comune di Capua, il sito è ubicato in Via Maiorise ed è identificato al foglio n 13-24-20; l area è classificata, secondo il vigente PRG, come zona industriale D6 (area destinata al Centro Italiano di Ricerche Aerospaziali e suoi futuri ampliamenti); Pos. Dati Valori stabiliti 1 Zona climatica C 2 Altitudine max (s.l.m.) 20 m 3 Latitudine 41 07' 22" N 4 Longitudine 14 10' 15" E 5 Gradi giorno 1.091 INTERVENTO CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 5/12
6 L intervento oggetto della presente relazione, prevede la realizzazione di un impianto fotovoltaico in copertura posizionato su otto capannoni industriali e su due cabine elettriche così elencate: GENERATORE 1 - Laboratorio di Calcolo Scientifico GENERATORE 2 - Laboratori Tecnologici GENERATORE 3 - Uffici Dlas GENERATORE 4 - Edificio Hangar GENERATORE 5 - Magazzino Ricambi GENERATORE 6 - Pwt GENERATORE 7 - Fabbricato zero GENERATORE 8 - Pt1 GENERATORE 9 - Cabina n. 2 GENERATORE 10- Cabina n. 3 L'impianto consente di produrre un quantitativo annuo significativo di energia elettrica proveniente da fonte fotovoltaica e sarà realizzato attraverso una tipologia fissa costituita da pannelli fotovoltaici installati su una struttura in profilato alluminio adeguatamente ancorata. I pannelli verranno posizionati con una inclinazione adeguata e buon orientamento in modo da garantire un elevata producibilità ed un notevole rendimento energetico dell intero impianto, in perfetta sintonia estetica con gli opifici realizzati e con l ambiente circostante. Le strutture consentiranno il montaggio e lo smontaggio di ogni singolo modulo indipendentemente dalla presenza o meno di quelli contigui. L intero sistema di supporto dei moduli sarà dimensionato in modo tale da resistere alla sollecitazioni dovute al vento ed alla neve. Tale produzione di kwh elettrici da fonte fotovoltaica rappresenta un significativo contributo alla salvaguardia dell ambiente e del clima in quanto equivale alla mancata emissione in aria di rilevante quantità di anidride carbonica altrimenti prodotte dal mix elettrico italiano. In generale l applicazione della tecnologia fotovoltaica consente: la produzione di energia elettrica senza alcuna emissione di sostanze inquinanti; il risparmio di combustibile fossile; nessun inquinamento acustico; CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 6/12
7 soluzioni di progettazione del sistema compatibili con le esigenze di tutela architettonica o ambientale (es. l impatto visivo); il possibile utilizzo per l installazione dell impianto di superfici marginali (tetti, solai, terrazzi, ecc.). Il presente progetto verrà realizzato in lotti funzionali indipendenti tra loro, ognuno autonomo e distinto, che complessivamente produrranno a regime circa 640.000 kwh/anno (chilowattori/annui) ottenibili da una potenza circa di 497.105 kwp (Kilowatt di picco). I pannelli fotovoltaici saranno orientati, per quanto possibile, a sud, in modo da garantire per ogni impianto un esposizione ottimale massimizzando la produzione energetica. Essendo i pannelli disposti su edifici in maniera adeguata, l incentivazione sarà quella massima prevista dall attuale normativa (vv scenario legislativo) per la fascia di potenza interessata (200-1000 kw). In fase di progettazione, infatti è stato ipotizzato un fattore di riduzione energetica causato da possibili ombre, tali da garantire trascurabili perdite di energia derivanti da fenomeni di ombreggiamento riducendo gli effetti sensibili sulla produzione energetica su base annua. DESCRIZIONE DEI SINGOLI INTERVENTI 1) L impianto fotovoltaico della potenza di 68,35 kwp da installarsi sull'edificio denominato GENERATORE 1 - Laboratorio di Calcolo Scientifico. L edificio Laboratorio di Calcolo Scientifico ( LCS ), è caratterizzato da due corpi di fabbrica a diversa quota, che si estendono con una geometria piana coprendo complessivamente circa 2.600 mq. L orientamento è pari a 43 S/W. Data la superficie disponibile e a fronte di uno studio puntuale, teso ad evitare fenomeni di ombreggiamento tra file parallele di pannelli e/o derivanti dai corpi presenti in copertura, si è ottenuta una sezione d impianto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 68,35 kwp, grazie all installazione di 279 pannelli fotovoltaici da 245Wp in silicio policristallino. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30 e di orientare il generatore fotovoltaico perfettamente a Sud. CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 7/12
8 2) L impianto fotovoltaico della potenza di 44.10 kwp da installarsi sull'edificio denominato GENERATORE 2 - Laboratori Tecnologici. L edificio Laboratori Tecnologici ( LT ), è caratterizzato da una superficie piana di circa 600 mq. L orientamento è pari a 13 S/W. Data la superficie disponibile e a fronte di uno studio puntuale sia relativo al sovraccarico massimo incidente sulla copertura in oggetto nonché teso ad evitare fenomeni di autoombreggiamento delle file parallele di pannelli, si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 44.10 kwp, grazie all installazione di 180 pannelli fotovoltaici da 245Wp. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30, conservando l orientamento dell immobile. 3) L impianto fotovoltaico della potenza di 33.075 kwp da installarsi sull'edificio denominato GENERATORE 3 - Uffici DLAS. L edificio DLAS, è caratterizzato da una superficie piana di circa 740 mq con orientamento pari a 13 S/W. Data la superficie disponibile ed in base ad uno studio puntuale sia relativo al sovraccarico massimo incidente sulla copertura in oggetto, teso ad evitare fenomeni di autoombreggiamento delle file parallele di pannelli, si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 33.07 kwp, grazie all installazione di 135 pannelli fotovoltaici da 245Wp. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30, conservando l orientamento dell immobile. 4) L impianto fotovoltaico della potenza di 35.28 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 4 - Edificio Hangar. L edificio Hangar Crash in oggetto, è costituito da due tipologie di copertura; una è caratterizzata da falde ad orientamento Est/Ovest e con inclinazione 6 ; l altra è contraddistinta invece da un solaio sostanzialmente piano con balaustra perimetrale ed orientamento pari a 13 S/W. Si è ottenuto un CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 8/12
9 lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 35.28 kwp, grazie all installazione di 144 pannelli fotovoltaici da 245Wp. In questo caso, i pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di tenerli aderenti e complanari alla falda e quindi conservando una inclinazione a 6, con un orientamento di 13 S/W dell immobile. 5) L impianto fotovoltaico della potenza di 91.63 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 5 - Magazzino Ricambi. L edificio MAGAZZINO, è caratterizzato da una superficie piana di circa 1.000 mq con orientamento pari a 13 S/W. I pannelli fotovoltaici saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di tenerli aderenti e complanari alla falda e quindi conservando una inclinazione a 6, con un orientamento di 13 S/W dell immobile. Si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 91.63 kwp, grazie all installazione di 374 pannelli fotovoltaici da 245Wp. 6) L impianto fotovoltaico della potenza di 45.81 kwp da installarsi sull'edificio denominato GENERATORE 6 - PWT. Data la superficie disponibile e a fronte di uno studio puntuale sia relativo al sovraccarico massimo incidente sulla copertura in oggetto nonché teso ad evitare fenomeni di autoombreggiamento delle file parallele di pannelli, si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 45.81 kwp, grazie all installazione di 187 pannelli fotovoltaici da 245Wp. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30, conservando l orientamento dell immobile. Il progetto oltre all'impianto fotovoltaico prevede la realizzazione di un parapetto, per ottenere la massima incentivazione del GSE. 7) L impianto fotovoltaico della potenza di 86.24 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 7 - Fabbricato zero. CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 9/12
10 da 245Wp. I pannelli fotovoltaici saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di tenerli aderenti e complanari alla falda e quindi conservando una inclinazione a 6, con un orientamento di 13 S/W dell immobile. Si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 86.24 kwp, grazie all installazione di 352 pannelli fotovoltaici 8) L impianto fotovoltaico della potenza di 20.58 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 8 PT1. I pannelli fotovoltaici saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di tenerli aderenti e complanari alla falda e quindi conservando una inclinazione a 6, con un orientamento di 13 S/W dell immobile. Si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 20.58 kwp, grazie all installazione di 84 pannelli fotovoltaici da 245Wp. 9) L impianto fotovoltaico della potenza di 41.16 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 9 Cabina n.2. Data la superficie disponibile e a fronte di uno studio puntuale sia relativo al sovraccarico massimo incidente sulla copertura in oggetto nonché teso ad evitare fenomeni di auto-ombreggiamento delle file parallele di pannelli, si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 41.16 kwp, grazie all installazione di 168 pannelli fotovoltaici da 245Wp. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30, conservando l orientamento dell immobile. Il progetto oltre all'impianto fotovoltaico prevede la realizzazione di un parapetto, per ottenere la massima incentivazione del GSE. CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 10/12
11 10) L impianto fotovoltaico della potenza di 30.87 kwp da installarsi sull'edificio denominato SEZIONE 10 Cabina n.3. Data la superficie disponibile e a fronte di uno studio puntuale sia relativo al sovraccarico massimo incidente sulla copertura in oggetto nonché teso ad evitare fenomeni di auto-ombreggiamento delle file parallele di pannelli, si è ottenuto un lotto di produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica della potenza di 30.87 kwp, grazie all installazione di 126 pannelli fotovoltaici da 245Wp. I pannelli saranno installati su delle strutture di sostegno che consentiranno di fornire l inclinazione ottimale di 30, conservando l orientamento dell immobile. Il progetto oltre all'impianto fotovoltaico prevede la realizzazione di un parapetto, per ottenere la massima incentivazione del GSE. IL PROGETTO Il progetto fornisce le indicazioni tecniche e le prescrizioni impiantistiche utili alla realizzazione dell' impianto fotovoltaico su citato; quest'ultimo, in base a quanto prescritto nella relazione preliminare CIRA-CF-11-0740, fornirà l'energia elettrica prodotta alla rete interna del CIRA in auto-consumo e potrà beneficiare della tariffa incentivante prevista dal DM 5 maggio 2011 (Quarto Conto Energia) relativamente agli impianti su edificio. La soluzione progettuale proposta risponde, inoltre, alle specifiche individuate dal CIRA nel capitolato speciale di appalto CIRA-CF-11-0739: - autoconsumo dell'energia prodotta; - utilizzo della rete interna esistente di distribuzione dell'energia, per collegare l'impianto fotovoltaico all'unico punto di connessione esistente in alta tensione. Il dimensionamento dell impianto fotovoltaico e l individuazione della relativa potenza di picco sono il risultato di un attenta analisi volta al soddisfacimento di una pluralità di specifiche: - utilizzo delle coperture degli edifici: rilievi e puntuali analisi dello stato dell arte dei lastrici solari e delle coperture dei capannoni del CIRA hanno permesso di individuare le superfici effettivamente idonee all installazione dei pannelli fotovoltaici. - assenza di ombreggiamenti: con l ausilio di opportune simulazioni è stato possibile posizionare i diversi generatori fotovoltaici in modo da evitare possibili fenomeni di ombreggiamento derivanti da corpi più alti, come balaustre perimetrali o vani scala. CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 11/12
12 - massima incentivazione GSE: al fine di ottenere il massimo incentivo sull energia prodotta si è scelta la tipologia d installazione su edificio, definita dal DM 5 maggio 2011 (Quarto Conto Energia). Nel presente progetto si utilizzano, inoltre, moduli fotovoltaici di produzione europea, in modo da beneficiare del premio di maggiorazione del 10% della tariffa incentivante. CRITERI DI PROTEZIONE L impianto fotovoltaico, descritto nella presente relazione, è progettato e sarà realizzato secondo criteri atti ad assicurare sia la protezione delle persone che dei beni contro i pericoli ed i danni derivanti dal loro utilizzo nelle condizioni previste, sia il corretto funzionamento per l uso previsto. Si allega: Documentazione fotografica Caserta lì I progettisti CIRA-CF-11-1276 Rev. 1 P. 12/12