PROGETTO DI RICERCA Il team di ricerca: Prof. Ing. Giuseppe Parise Ing. Luigi Martirano Ing. Ferdinando Massarella
PROGETTO DI RICERCA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA ELETTRICO PER UN COMPLESSO DI ATTIVITA GRAVITANTI SU UN POLO DI ASSORBIMENTO FINALIZZATO ALL USO RAZIONALE DELL ENERGIA DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA Via Eudossiana, 18 00184 Roma CAMERA DI COMMERCIO INDUSTRIA ARTIGIANATO AGRICOLTURA Piazza della Vittoria, 1 86100 Campobasso
Indice Capitolo 1 Capitolo 2 Proposta di una ricerca per un nuovo approccio energetico delle utenze residenziali-commerciali 1.1 Introduzione 1 1.2 Inquadramento della ricerca 1 1.3 Oggetto della ricerca. Il microsistema elettroenergetico (smartgrid) 4 1.4 Qualità e sicurezza elettrica per un micorsistema elettroenergetico 6 1.5 Il sistema di distribuzione elettrica attuale per usi residenziali, terziari e 7 commerciali. Concessione territoriale agli enti distributori 1.6 Aspetti di sicurezza elettrica per gli utenti nel sistema di distribuzione attuale 9 1.7 Impianti di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria negli edifici 10 residenziali 1.8 Limiti normativi per gli interventi di cogenerazione 11 1.9 La soluzione integrale proposta. Il complesso come microsistema elettroenergetico e di ICT (information and communication technology) 1.10 Limitazione alla organizzazione del polo di assorbimento: impossibilità legale alla realizzazione di una distribuzione elettrica comune per utenze individuali nel complesso di edifici L ecoprogettazione elettro-energetica dei complessi residenziali-commerciali: il microsistema 2.1 Servizi energetici del microsistema 17 2.2 Servizi di climatizzazione centralizzati 18 2.3 Sintesi delle utenze elettriche di un microsistema costituito da un complesso 18 residenziale-commerciale 2.4 Fattibilità della soluzione 20 2.5 Limitazione alla organizzazione del polo di assorbimento: impossibilità legale 20 alla realizzazione di una distribuzione elettrica comune per utenze individuali nel complesso di edifici 2.6 Impianto elettrico per i servizi comuni del complesso 21 2.7 Cogenerazione e teleriscaldamento 24 12 15
Capitolo 3 L impianto elettrico di un microsistema elettro-energetico 3.1 Autoproduzione e/o cogenerazione 25 Capitolo 4 3.2 Sicurezza degli utenti. Impianto di terra globale 26 3.3 Soluzione base. Tensione di alimentazione 400 V concatenata 26 3.3.1 Utenze singole residenziale 28 3.3.2 Utenze singole commerciali 30 3.3.2 Climatizzazione residenziale e commerciale 30 3.3.3 Servizi condominiali 30 3.4 Descrizione dell impianto di distribuzione dell energia elettrica 31 3.5 Soluzione ottimizzata TN-ISLAND 39 3.6 Sicurezza 42 3.6.1 Soluzione ottimizzata TN-ISLAND a 1 kv 42 3.6.2 Trasformatori 1 kv / 220 V speciali 42 3.7 Trasmissione dei dati e delle informazioni relative alla contabilizzazione 44 dell energia 3.8 Contabilizzazione dell energia 44 3.9 Apparecchi di misura 46 Produzione dell energia elettrica da cogenerazione 4.1 Premessa 47 4.1.1 Confronto tra il bilancio energetico di un sistema tradizionale e di 48 un sistema cogenerativo 4.2 Tipologie cogenerative 49 4.2.1 Confronto tra i motori primi 63 4.3 Analisi di fattibilità di un impianto di cogenerazione 65 4.4 Fattibilità 66 4.5 Definizione del carico ( domanda energetica e temperature ambiente ) 69 4.6 Fattibilità realizzativa di impianti cogenerativi nel settore 70 residenziale/commericle 4.7 Principi di dimensionamento 70 4.8 Analisi comparative 71 4.9 Curve di carico e dimensionamento del cogeneratore 72 4.10 Esercizio gestione e controllo 74 4.11 Tecniche di gestione ottimizzata 75 4.11.1 Inseguimento dei carichi 75 4.11.2 Caso particolare: Tutto spento 76 4.12 Domotica, building automation e gestione dei carichi 76
APPENDICE A APPENDICE B Studio di fattibilità di un sistema elettrico per un polo di assorbimento per un complesso commercialeresidenziale. A.1 Studio di fattibilità per l applicazione della linea guida per un sistema 78 integrato cogenerativo A.1.1 Premesse 78 A.1.2 Caso di studio: complesso residenziale-commerciale 79 A.1.3 Servizi comuni del complesso 79 A.2 Il complesso come polo di assorbimento energetico 81 A.2.1 Soluzione integrale 81 A.2.2 Limitazione alla organizzazione del polo di assorbimento: 81 impossibilità legale alla realizzazione di una distribuzione elettrica comune per utenze individuali nel complesso di edifici A.3 Casi analizzati 82 A.3.1 CASO 1 - Alimentazione elettrica dei soli servizi condominiali 82 tradizionali A.3.2 CASO 2 - Alimentazione elettrica dei servizi comuni 82 A.3.3 CASO 3 - Alimentazione elettrica di tutto il complesso 83 A.3.4 Cogenerazione 83 A.4 Dimensionamento del sistema 84 A.4.1 Stima dell energia termica assorbita dall intero complesso 84 A.4.2 Stima dell energia elettrica prodotta dal cogeneratore 85 A.4.3 Stima dell energia elettrica assorbita per i tre casi di studio 86 A.5 Scambio sul posto 88 A.6 Prezzi dell energia elettrica e del gas considerata nell analisi 89 A.7 Risultati caso 1 91 A.8 Risultati caso 2 93 A.9 Risultati caso 3 95 A.10 Conclusioni 97 Quadro Legislativo B.1 Legislazione: disciplina della produzione di energia e autorizzazioni 98 B.1.1 Legislazione concorrente Stato Regioni. L esempio della Regione 102 Lombardia B.2 Valutazione di Impatto Ambientale e Autorizzazione Integrata Ambientale 103 B.2.1 Valutazione di Impatto Ambientale 103
APPENDICE C Bibliografia B.2.2 Autorizzazione Integrata Ambientale 105 B.3 Normativa di riferimento e benefici previsti per la cogenerazione 107 B.3.1 Definizione normativa degli impianti di cogenerazione 112 B.4 L importanza della cogenerazione nel Piano di Azione Nazionale per 116 l Efficienza Energetica B.5 Fattibilità economica di interventi di cogenerazione nel sistema attuale 117 B.5.1 Opzione di vendita 117 B.5.2 Scambio sul posto 118 B.6 Ritiro dedicato 121 B.7 Il nuovo assetto del mercato elettrico 125 B.8 Le nuove fasce orarie 127 B.9 Il mercato del metano 129 B.10 Il consorzio di utenti domestici 130 Quadro normativo per la connessione alla rete di impianti di cogenerazione ad alto rendimento C.1 Condizioni tecnico economiche del servizio di connessione alle reti 131 elettriche C.2 Richiesta di connessione 133 C.3 Condizioni procedurali ed economiche per la connessione 134 C.4 Regole tecniche di connessione 138 C.4.1 Regole di connessione in MT 139 C.4.2 Schema di un impianto di utenza 143 C.4.3 Regole tecniche di connessione comuni a tutte le tipologie di utenti 145 C.4.4 Dispositivo generale 148 C.4.5 Protezioni da adottare per tutti gli utenti 149 C.4.6 Protezione di massima corrente di fase 150 C.4.7 Requisiti funzionali del contatore 150 C.4.8 Coordinamento selettivo tra le protezioni MT di utenza 151 C.4.9 Regole tecniche di connessione per gli utenti attivi 153 C.4.10 Condizioni di funzionamento dell impianto di produzione 154 C.4.11 Connessione di utenti attivi : norma CEI 11-20 154
Capitolo 1 Proposta di una ricerca per un nuovo approccio energetico delle utenze residenziali-commerciali 1.1 Introduzione La liberalizzazione del mercato dell energia, la promozione di interventi di efficienza energetica, di sistemi di cogenerazione ad alto rendimento e di impiego di risorse rinnovabili (fotovoltaico, eolico, ecc.), richiedono nuove soluzioni strutturali nella distribuzione elettrica in bassa tensione. La ricerca, sviluppata nell ambito di una collaborazione tra la Camera di Commercio di Campobasso e l Università di Roma La Sapienza, si pone l obiettivo di individuare delle linee guida per la realizzazione di un sistema di distribuzione dell energia elettrica per complessi residenziali e/o commerciali e/o terziari gravitanti su un unico nodo di assorbimento. La ricerca si inquadra pertanto nel contesto nazionale ed internazionale, ormai fortemente sentito dalle istituzioni ed anche dai singoli cittadini di promozione dell uso razionale dell energia, di miglioramento dei processi di trasformazione, dell ottimizzazione dei consumi, dell impiego di fonti alternative di produzione di energia e dell utilizzo di tecnologie ad alta efficienza per migliorare le condizioni di compatibilità ambientale, in accordo con la politica energetica della Unione Europea. La finalità della collaborazione tra la Camera di Commercio di Campobasso e l Università Sapienza è quella di contribuire alla promozione a livello nazionale di comuni di utenza con fornitura e gestione unica per aree residenziali e/o commerciali dei servizi come l energia (elettrica, termica, gas), le comunicazioni (telefono, dati, TV, posta) ed altri (acqua, rifiuti, bike e car sharing ecc.). Particolare attenzione è rivolta all analisi di fattibilità di soluzioni di microproduzione di energia elettrica con sistemi fotovoltaici e di produzione combinata di energia elettrica e termica con sistemi cogenerativi e trigenerativi. E interesse dell Università Sapienza di Roma e della Camera di Commercio di Campobasso raccogliere adesioni e contributi da parte di altre Università, altre Camere di Commercio, altri Enti. La ricerca promuove, inoltre, l ecoprogettazione degli edifici intesa come progettazione dell intero complesso e non dei singoli appartamenti, uffici o negozi mirata ad integrare gli aspetti ambientali, ecologici, elettrici e di utilizzazione. 1.2 Inquadramento della ricerca L energia impiegata nel settore residenziale e terziario, composto per la maggior parte di edifici, rappresenta oltre il 40 % del consumo finale di energia della Unione Europea. Essendo questo un settore in espansione, i suoi consumi di energia e, quindi, le sue emissioni di biossido di carbonio sono destinati ad aumentare. - 1 -
Fig: 1.1 : Domanda di energia nei paesi dell Unione Europea La politica di uso razionale dell energia e delle materie prime energetiche definisce un complesso di azioni organiche dirette: alla promozione del risparmio energetico all uso appropriato delle fonti di energia, anche di quelle convenzionali al miglioramento dei processi tecnologici che utilizzano o trasformano energia allo sviluppo delle fonti rinnovabili di energia alla sostituzione delle materie prime energetiche di importazione Le disposizioni comunitarie e nazionali, al fine di completare il processo di liberalizzazione del settore elettrico e ridefinire conseguentemente tutti gli aspetti connessi della normativa sul sistema elettrico nazionale, perseguono, tra gli altri, i seguenti criteri direttivi: 1. Promuovere la realizzazione di un mercato concorrenziale dell offerta di energia elettrica che tenga conto delle esigenze di diversificazione delle fonti, delle aree di approvvigionamento e della sostenibilità sotto il profilo ambientale, con la chiara identificazione degli obblighi di servizio pubblico imposti, nell interesse economico generale, alle imprese che operano nel settore in maniera omogenea, efficiente e non discriminatoria, evitando effetti distorsivi dovuti a ritardi nello sviluppo delle reti dell energia elettrica e del gas naturale 2. Sviluppare l impiego delle nuove fonti rinnovabili di energia e della cogenerazione attraverso strumenti di mercato, prevedendo il riordino degli interventi esistenti con misure anche differenziate per tipologie di impianto e introducendo meccanismi di incentivazione basati su gare per la promozione delle soluzioni tecnologiche più avanzate e ancora lontane dalla competitività commerciale, ferma restando la cessazione, senza possibilità di proroghe, di ogni incentivazione per gli impianti funzionanti con fonti assimilate alle rinnovabili alla scadenza delle convenzioni in essere. Allo stato attuale i due criteri direttivi di creazione di un mercato concorrenziale dell energia elettrica e di promozione dell utilizzo di fonti rinnovabili e della cogenerazione, sembrano non applicabili in modo efficace e convincente nel settore - 2 -
residenziale e terziario. Infatti, per quanto riguarda il primo criterio direttivo è da sottolineare che per un singolo utente di tipo residenziale o piccolo commerciante la domanda di energia elettrica (dell ordine di grandezza pari alle migliaia di kwh/anno) non è sufficiente per determinare un entità di sconto tale da favorire l attuazione del criterio di realizzazione di un mercato concorrenziale dell offerta di energia elettrica. Per quanto riguarda il secondo criterio direttivo l iniziativa da parte di ciascun utente domestico o commerciale di realizzazione di sistemi di microgenerazione è fortemente limitata, specialmente per utenti in contesti edilizi di tipo condominiale a palazzine, almeno per le seguenti tre motivazioni: 1. L attuale sistema regolatorio della distribuzione dell energia elettrica impone impianti di produzione separati per le diverse unità immobiliari che costituiscono il condominio perché ogni impianto deve fare capo ad una singola utenza 2. È assai complicato disporre di spazi installativi per ciascuna utenza indipendente dove poter realizzare sistemi di microgenerazione ad esempio del tipo fotovoltaico o cogenerativo 3. L entità dei consumi energetici sia termici che elettrici per ciascuna unità immobiliare, in ogni caso non renderebbe tecnicamente ed economicamente conveniente per il singolo utente l installazione di sistemi cogenerativi. Criterio direttivo Ostacoli alla effettiva attuazione Creazione di un mercato concorrenziale dell energia elettrica Promozione dell utilizzo di fonti rinnovabili e cogenerazione Domanda di energia elettrica insufficiente Attuale sistema regolatorio dell attività di distribuzione dell energia elettrica. Indisponibilità di spazi installativi per ciascuna utenza indipendente (nei complessi condominiali) Entità dei consumi energetici termici ed elettrici per ciascuna unità immobiliare insufficienti Tab. 1.1: Criteri direttivi Ue Le stesse Direttive Comunitarie 2004/8/CE dell 11 Febbraio 2004 sulla promozione della cogenerazione basata su una domanda di calore utile nel mercato interno dell energia e 2001/77/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 27 Settembre 2001 sulla promozione dell energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell elettricità, evidenziano come attualmente nell Unione il potenziale di sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili ed il potenziale per l uso della cogenerazione come mezzo per risparmiare energia siano sottoutilizzati. Considerati i potenziali benefici delle fonti energetiche rinnovabili e della cogenerazione in termini di risparmio di energia primaria, di prevenzione delle perdite di rete e di - 3 -
riduzione delle emissioni (in particolare quelle dei gas a effetto serra), la promozione dei sistemi di microproduzione di energia da fonti rinnovabili e della cogenerazione ad alto rendimento basata su una domanda di calore utile, sono definiti dalle direttive come una priorità comunitaria. Considerato, inoltre, che tali sistemi possono contribuire alla sicurezza dell approvvigionamento energetico ed alla competitività dell Unione Europea e dei suoi Stati membri, le Direttive affermano come sia necessario adottare misure che consentano di sfruttare meglio questo potenziale nel quadro del mercato interno dell energia. Per garantire una maggiore penetrazione sul mercato della cogenerazione anche a livello residenziale, terziario e commerciale, la Direttiva 2004/8/CE invita tutti gli Stati membri a sfruttare il potenziale nazionale di cogenerazione ad alto rendimento con interventi di sostegno pubblico alla cogenerazione basata su una domanda economicamente giustificabile di calore e raffreddamento, quali esenzioni o riduzioni fiscali, certificati bianchi e verdi e regimi di supporto diretto ai prezzi. Appare evidente, quindi, come la liberalizzazione del mercato dell energia e la promozione di interventi di efficienza energetica (cogenerazione) e di impiego di risorse rinnovabili (fotovoltaico) necessitino di nuove soluzioni strutturali nella distribuzione elettrica in bassa tensione. L approccio proposto nel progetto di ricerca, al fine di dare impulso ai criteri direttivi di creazione di un mercato concorrenziale dell energia elettrica e di incentivazione tecnica all utilizzo di fonti rinnovabili e cogenerazione, promuove un innovativo sistema di distribuzione dell energia predisposto per un utilizzo efficiente dei sistemi di microproduzione e cogenerazione di energia elettrica e termica (caldo-freddo) anche per le utenze domestiche e commerciali. 1.3 Oggetto della ricerca. Il microsistema elettroenergetico (smartgrid) Negli edifici gli impianti tecnologici presentano generalmente la razionale distribuzione in un sistema comune. Una simile strutturazione della distribuzione elettrica e degli impianti speciali può consentire una naturale attuazione della legislazione nazionale mirata alla promozione dell efficienza energetica, alla garanzia della sicurezza e delle linee guida suggerite dalle normative CEI/UNI in una visione di insieme per il residenziale - terziario. In altri termini, la reale messa in atto delle innovazioni energetiche incentivate dalle disposizioni legislative, dovrà essere affiancata da un parallelo adeguamento ed una naturale evoluzione del sistema elettrico, con una apertura a nuovi scenari di organizzazione delle utenze in aree di assorbimento e di sistemi adeguati di distribuzione. Nell ambito di utenze residenziali e terziarie la costituzione di microsistemi elettroenergetici di comuni di utenze, cioè gruppi di utenze gravitanti su un unico punto di consegna, con la proprietà o la fruizione della distribuzione principale comune a valle del punto di consegna stesso appare come la soluzione più idonea a brevissimo termine a risolvere i problemi di raggiungimento dei valori di soglia utili per ottenere proficui risparmi per gli utenti stessi e sensibili incrementi della qualità del servizio delle reti BT locali. Un sistema elettrico con una distribuzione comune di proprietà e di fruizione degli utenti non più singoli, integrato da produzione da fonti rinnovabili e/o da cogenerazione, costituisce un microsistema elettroenergetico in cui produzione locale, distribuzione ed utilizzazione formano un organismo unico ed indivisibile (atomico), che nell esercizio coordinato fondano l efficienza di una realtà locale smart-grid. - 4 -
Microsistema elettroenergetico Un microsistema elettroenergetico è un gruppo di utenze elettriche gravitanti su un unico punto di consegna, con la proprietà o la fruizione della distribuzione principale comune a valle del punto di consegna stesso integrato con sistemi di microproduzione da fonti rinnovabili e/o da cogenerazione, in cui produzione locale, distribuzione ed utilizzazione formano un organismo unico ed indivisibile (atomico), che nell esercizio coordinato fondano l efficienza di una realtà locale smart-grid. L approccio progettuale promosso dalla ricerca può essere anche definito ecoprogettazione in riferimento all importanza che si dà al parametro energetico. Il microsistema elettroenergetico permetterà di conseguire: 1. Vantaggi economici in ordine alla gestione ed alla utilizzazione razionale delle risorse energetiche: Rendere fattibili dal punto di vista tecnico-economico la realizzazione di impianti fotovoltaici, o sistemi di cogenerazione, da collegare al sistema comune di distribuzione di cui tutto il gruppo potrà godere i benefici grazie alla valorizzazione efficiente dell energia elettrica prodotta Promuovere una reale liberalizzazione del settore elettrico i cui vantaggi sono estesi anche per le utenze di modesta entità che accedono in gruppo e ben organizzati al mercato libero In ogni caso, costi di fornitura elettrica certamente inferiori per la quantità di energia consumata e per l allaccio del nodo in Media Tensione ( MT). 2. Vantaggi più prettamente elettrici, in ordine alla qualità ed alla sicurezza del servizio, perché consentirà: Il conseguimento di importanti obiettivi, come facilitare le progettazioni, le dichiarazioni di conformità e l effettiva manutenzione degli impianti, con la garanzia di una progettazione professionale anche per le utenze più modeste Avere una progettazione di sistema e, quindi, di qualità superiore con una maggiore sicurezza degli utenti per la garanzia di progettazione e previsione coordinata dei dispositivi generali e comuni di protezione quale l impianto di terra Una maggiore sicurezza degli utenti per la possibilità di adozione del sistema TN e misure aggiuntive ( TN ad isola, valori di tensione verso terra minori, ecc. ) Una qualità del servizio nettamente superiore per l allaccio in MT, la possibilità di realizzare alimentazioni di sicurezza ed emergenza comuni ( UPS, gruppi elettrogeni, ecc. ) ed un più accurato coordinamento delle protezioni - 5 -
Per la distribuzione elettrica principale, l impiego di livelli di tensione intermedi fino ad 1 kv 1 per l alimentazione di grossi carichi concentrati e una distribuzione più efficiente L organizzazione di sistemi di building automation, supervisione e fatturazione comuni. Fig 1.2 : Sintesi dei vantaggi ottenibili con la realizzazione di un microsistema elettroenergetico 1.4 Qualità e sicurezza elettrica per un microsistema elettroenergetico L utilizzazione dell energia elettrica non deve essere vista come un elemento separato da produzione, trasmissione e distribuzione con problemi ed interessi diversi, ma va considerata come una componente essenziale e non trascurabile di un sistema unico, il sistema globale elettrico PTDU ( Produzione-Trasmissione-Distribuzione-Utilizzazione ). La qualità del servizio dell energia elettrica, intesa sia come continuità dell alimentazione che come garanzia del mantenimento dei parametri caratteristici di tensione e frequenza entro stabiliti valori di tolleranza, in regime libero e non di monopolio, dipende 1 Valore limite di bassa tensione nel nuovo testo unico sulla sicurezza del lavoro e nella normativa IEC/CEI - 6 -
certamente dal sistema globale elettrico. In particolare, il livello di qualità del servizio in ciascuna area territoriale, è funzione sia dello stato di vita e di manutenzione degli impianti, che della struttura e configurazione della distribuzione di area, ed anche delle caratteristiche locali della utilizzazione. La qualità del servizio che può essere effettivamente garantito all utenza in ciascuna area, deve riflettere ed adeguarsi al livello di qualità medio necessario agli utenti dell area stessa, altrimenti si verrebbero a introdurre costi aggiuntivi non giustificabili nella tariffa elettrica base per una qualità che l utenza di area di fatto non necessita. Per una reale concorrenza in un libero mercato garantito dall equilibrio degli interessi dei soggetti attivi, andrà assicurata la piena autonomia per tutti i clienti/utenti di potersi gestire e organizzare senza vincoli. In questo modo anche la utilizzazione è incentivata a cooperare alla qualità del servizio, alla razionalizzazione dei consumi ed al risparmio energetico. La costituzione di microsistemi di utenze appare come la soluzione più idonea a risolvere i problemi di incremento della qualità del servizio delle reti locali, sul valore medio territoriale, nonché a garantire maggiori livelli di affidabilità e sicurezza per il sistema elettrico locale ( impianti di sicurezza, gruppi elettrogeni ed UPS per servizi comuni di edifici, ecc. ). Per le nuove realizzazioni, la costituzione del microsistema elettroenergetico consentirebbe inoltre l eventuale adozione di una soluzione innovativa per la distribuzione definita TN ad isola, cioè l adozione di un alimentazione tramite un trasformatore locale per singole unità di utenza o piccoli gruppi di unità. Tale sistema può essere gestito come sistema TN ovvero come sistema IT e con tensioni ridotte di alimentazione per ambienti speciali ( piscine, ambienti medicali, ecc ) al fine di aumentarne la sicurezza. La soluzione permette di conseguire indubbi vantaggi per la qualità dell energia, come la limitazione dei contenuti armonici e, per la sicurezza, con la possibile adozione delle due tensioni 220V e 110V. Una ridefinizione degli impianti terminali e un possibile superamento del sistema TT per la distribuzione BT si rivelano opportuni per una più efficace protezione dall innesco di incendio e protezione dallo shock elettrico, alla luce della evoluzione normativa e dello stato attuale degli impianti dispersori dei distributori e degli utilizzatori che, opportunamente dimensionati e verificati, possono costituire impianti di terra globali. 1.5 Sistema di distribuzione elettrica attuale per usi residenziali, terziari e commerciali. Concessione territoriale agli enti distributori. La distribuzione elettrica attuale all interno dei complessi di tipo residenziale, terziario e commerciale è prevista mediante una rete di proprietà del gestore fino ai punti di consegna con contatore, ubicati in appositi locali all interno degli edifici. Attualmente, infatti, l attività di distribuzione, definita dall articolo 2, numero 6, della Direttiva europea 96/92/CE 2, dall articolo 2 comma 14 del D.Lgs. 79/99 3 e dall articolo 2 La distribuzione è il trasporto dell energia elettrica su reti di distribuzione a media e a bassa tensione per le consegne ai clienti 3 La distribuzione è definita come attività di trasporto e trasformazione di energia elettrica su reti di distribuzione a media e bassa tensione per le consegne ai clienti finali - 7 -
4, comma 6, della Deliberazione n. 61/99 4,, è affidata in concessione in un ambito territoriale di competenza all impresa distributrice titolare della concessione. La Delibera 37/01 dell AEEG, all articolo 3 dell allegato A, prevede la possibilità per l impresa distributrice, di stipulare una sub-concessione previa autorizzazione del Ministero dello Sviluppo economico. Fig 1.3 : Attuale schema della distribuzione elettrica La convenzione di sub-concessione prescrive l osservanza da parte del subconcessionario degli stessi obblighi e delle stesse condizioni cui è tenuta l impresa distributrice titolare della concessione, restando, comunque, detta impresa responsabile dell adempimento degli obblighi nei confronti dell Amministrazione concedente. A tal proposito, al fine di razionalizzare la distribuzione dell energia elettrica, il Decreto Legislativo 16 Marzo 1999 n. 79 di attuazione della Direttiva 96/92/CE ( il c.d. Decreto Bersani ) all articolo 9 comma 3 prevede che sia rilasciata una sola concessione di distribuzione per ambito comunale e che nei comuni ove alla data di entrata in vigore del Decreto siano operanti più distributori, questi ultimi adottano le opportune iniziative per la loro aggregazione. Lo 4 Stabilisce che l attività di distribuzione dell energia elettrica comprenda le funzioni della teleconduzione, e le funzioni del trasporto e della trasformazione di energia elettrica mediante reti di distribuzione in alta, media e bassa tensione. - 8 -
stesso Decreto, all articolo 9 comma 1, ha inoltre disposto che le imprese distributrici operanti alla data di entrata in vigore dello stesso Decreto continuino a svolgere il servizio di distribuzione sulla base di concessioni rilasciate entro il 31 Marzo 2001 dal Ministro dell Industria, del Commercio e dell Artigianato e aventi scadenza il 31 Dicembre 2030. La Delibera 37/01 dell AEEG, propone poi, ai fini della delimitazione dell ambito territoriale di efficacia dei singoli atti di concessione, che siano previste una estensione minima di norma pari a quella del territorio di pertinenza di un singolo Comune ed una estensione massima pari a quella del territorio di pertinenza di una singola Regione. F1g: 1.4 Sistema di distribuzione attuale. Ciascuna unità immobiliare residenziale (APP) e commerciale (COM) ha il suo contatore indipendente. 1.6 Aspetti di sicurezza elettrica per gli utenti nel sistema di distribuzione attuale In Italia, le utenze domestiche sono generalmente alimentate dal distributore in bassa tensione con consegna dell'energia elettrica monofase e sistema a 2 conduttori, fase e neutro. Il sistema di distribuzione pubblica in bassa tensione è generalmente di tipo radiale a 4 conduttori, trifase con neutro, ed è esercita alla tensione di 400V concatenata. All interno delle abitazioni, a valle del punto di consegna, il sistema BT diventa a 3 conduttori, con l'aggiunta del conduttore di protezione PE collegato all'impianto di terra di edificio, separato rispetto all'impianto di messa a terra del neutro del trasformatore MT/BT ( sistema di distribuzione TT ). Le utenze, pur essendo indipendenti fra loro come consegna dell'energia, risultano interdipendenti dal punto di vista elettrico; un guasto a terra in un'unità, infatti, può determinare il trasferimento di potenziali nelle unità limitrofe. Attualmente nei complessi di edifici residenziali - commerciali si realizza un impianto di terra di utenza separato rispetto all impianto di terra del distributore realizzando quindi il sistema di distribuzione definito dalla normativa CEI sistema TT. In un sistema TT la protezione contro i contatti indiretti ( shock elettrico ) può essere garantito esclusivamente mediante l utilizzo di protezioni differenziali, dal momento che la corrente di circolazione in caso di guasto è limitata dal percorso nel terreno. - 9 -
Fig. 1.5: Sistema TT. Percorso della corrente durante un guasto a terra. La tensione di contatto che si viene a determinare in un evento di guasto generalmente è una quota significativa della tensione fase - terra (pari a 220V) dal momento che la resistenza di terra del distributore (R N in figura) è certamente più bassa della resistenza di terra dell utente (R A in figura). 1.7 Impianti di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria negli edifici residenziali Nei complessi di tipo residenziale, i sistemi di riscaldamento generalmente prevedono una caldaia comune che, nel caso di alimentazione a gas, è allacciata in un unico punto di consegna al sistema di distribuzione del gas naturale. Il sistema poi è costituito dalle tubazioni di distribuzione dell acqua calda fino ai radiatori degli appartamenti. La contabilizzazione, tradizionalmente prevista a millesimi, è sempre di più organizzata ad effettivi consumi mediante l utilizzo di contatori di energia termica. Anche per la produzione dell acqua calda ad uso sanitario, tradizionalmente realizzata tramite caldaie indipendenti per ciascuna unità abitativa, la tendenza è di realizzare impianti comuni associando le funzioni di riscaldamento invernale ed acqua calda sanitaria mediante la realizzazione di un unica caldaia a prestazioni più performanti e la realizzazione di un impianto di teleriscaldamento per le unità abitative. Le attuali leggi regolatorie del - 10 -
servizio di distribuzione del gas naturale consentono la realizzazione di impianti comuni di riscaldamento e di distribuzione dell acqua calda. La quantità di energia termica necessaria per il sistema di riscaldamento invernale e produzione di acqua calda sanitaria per le unità abitative del complesso, promuove interventi di tipo cogenerativo per la produzione combinata di acqua calda ed elettricità. Fig. 1.6 Schema tipico di un impianto di distribuzione termico centralizzato 1.8 Limiti normativi per gli interventi di cogenerazione In considerazione dell attuale regime regolatorio per il sistema di distribuzione dell energia elettrica nei complessi residenziali - commerciali che prevede un punto di consegna indipendente per ciascuna unità del complesso, appare assai difficile realizzare interventi efficaci di cogenerazione. Infatti l energia elettrica prodotta in cogenerazione può essere utilizzata direttamente solo sul punto di scambio che deve coincidere con il punto di fornitura. Nel caso di un edificio residenziale terziario allo stato attuale il punto di scambio può riguardare esclusivamente le utenze condominiali che hanno assorbimenti elettrici certamente inferiori all energia prodotta da un sistema cogenerativo dimensionato sulla potenza termica necessaria per riscaldare l intero edificio. L anomalia consiste quindi nel fatto che il sistema cogenerativo che ha un rapporto fissato tra energia termica ed energia elettrica prodotte ( per esempio per microturbine a gas della potenza nominale dell ordine dei 100 kw tipicamente Energia termica = 1,67 Energia elettrica ): è dimensionato dal punto di vista termico (thermal driven) rispetto ai consumi dell intero complesso (appartamenti, uffici e negozi) perchè è possibile realizzare un sistema centralizzato di riscaldamento; - 11 -
dal punto di vista elettrico l energia elettrica corrispondente prodotta (elettrico a seguire) dal cogeneratore è ampiamente superiore al fabbisogno delle utenze condominiali (ascensori e luci scale) perché non è possibile realizzare un sistema centralizzato di distribuzione ed utilizzazione dell energia elettrica. E pur vero che l energia elettrica prodotta in esubero può essere ceduta, cioè venduta, alla rete ma ad un prezzo di cessione regolato dall autorità sensibilmente inferiore al prezzo di acquisto dell energia, che potrebbe non giustificare economicamente l investimento 5. Fig.1.7 : Esempio flusso di cassa per un impianto di tipo cogenerativo La possibilità di utilizzare localmente nell impianto stesso l energia elettrica, senza vendita al gestore di rete, si rivela elemento essenziale per una fattibilità economica dell intervento. Dalle valutazioni effettuate, riportate dettagliatamente di seguito, risulta che, affinché si verifichino condizioni economiche incoraggianti nell analisi finanziaria di un intervento cogenerativo, deve accadere che l energia elettrica consumata all interno dell utenza debba superare una determinata soglia. 1.9 La soluzione integrale proposta. Il complesso come microsistema elettroenergetico e di ICT (information and communication technology) I servizi di riscaldamento invernale e climatizzazione estiva possono essere realizzati in modo certamente più efficiente dal punto di vista energetico con soluzioni centralizzate e distribuzione del fluido termico caldo/freddo nelle varie unità immobiliari. 5 Le modalità per la cessione dell energia in esubero sono evidenziate nel capitolo 4-12 -
A tali servizi comuni si sommano i servizi condominiali tradizionali quali quelli relativi all illuminazione degli spazi comuni, degli esterni, della viabilità, dell autorimessa, all alimentazione degli impianti tecnici comuni, degli ascensori ed un servizio di alimentazione in emergenza per le singole unità immobiliari. La soluzione ottimale ai fini di un utilizzo razionale dei vettori energetici per un complesso residenziale-commerciale generico che presenti una certa consistenza minima in termini energetici ed una certa strutturazione in termini impiantistici, è quella di considerarlo come un polo unico di assorbimento energetico con fornitura e gestione unica di tutti i servizi presenti: energia elettrica energia termica fornitura gas comunicazioni telefono e dati segnale TV (terrestre e satellitare) posta fornitura acqua gestione rifiuti altri servizi innovativi quali ad esempio bike e car sharing ecc. - 13 -
Gestione Rifiuti Shared wheels Poste Acqua Tv Satellitare Energia Elettrica Gas Fig 1.8: Soluzione integrale proposta Dati e Telefono Il polo di assorbimento con gestione comune dei fabbisogni energetici risulta idoneo per la realizzazione di interventi di efficienza energetica quali la generazione elettrica distribuita (pannelli fotovoltaici, microproduzione a gas) e la cogenerazione (microturbine a gas). Per quanto riguarda i servizi energetici del microsistema la soluzione ottimale prevede da parte degli enti distributori: un punto di fornitura unico per l energia elettrica un punto di fornitura unico per il gas - 14 -
1.10 Limitazione alla organizzazione del polo di assorbimento: impossibilità legale alla realizzazione di una distribuzione elettrica comune per utenze individuali nel complesso di edifici Allo stato attuale le leggi regolatorie nazionali del servizio elettrico non consentono la realizzazione del progetto di unico polo di assorbimento energetico perché l attività di distribuzione dell energia elettrica agli utenti finali è assegnata in concessione ad un unico distributore per ambito comunale. Pertanto nel complesso di edifici occorrerà tenere separati: - L impianto SERVIZI COMUNI di distribuzione dell energia elettrica per i servizi comuni eventualmente integrato da sistemi cogenerativi e di produzione distribuita con punto di consegna indipendente. - L impianto ENEL di distribuzione dell energia elettrica alle unità immobiliari per i servizi individuali organizzato in modo tradizionale con consegne singole da parte dell Enel in un locale contatori. SCHEMA A BLOCCHI DEL "MICROSISTEMA" RISCALDAMENTO APPARTAMENTI ENTE DISTRIBUTORE GAS ENTE DISTRIBUTORE ENERGIA ELETTRICA ENERGIA TERMICA COGENERATORE TURBINA A GAS + CALDAIA IMPIANTO SOLARE TERMICO IMPIANTO SOLARE FOTOVOLTAICO CONSEGNA MT ENERGIA ELETTRICA IMPIANTO ELETTRICO DEL COMPLESSO ACQUA CALDA SANITARIA SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA CLIMATIZZAZIONE ESTIVA APPARTAMENTI CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALE NEGOZI SERVIZI CONDOMINIALI SERVIZIO ELETTRICO INDIVIDUALE IMPIANTO SERVIZI COMUNI IMPIANTO ELETTRICO DELLE UNITA' IMMOBILIARI Il polo energetico di assorbimento può essere organizzato e costituito limitatamente ai servizi comuni dovendo la distribuzione di energia elettrica alle singole unità immobiliari per i servizi individuali essere assegnata in concessione al distributore di zona. I servizi di riscaldamento invernale e di climatizzazione estiva, se prevista, costituiscono certamente servizi comuni perché prevedono una gestione comune unica. Le centrali di produzione del caldo e del freddo possono essere alimentati attraverso l impianto elettrico dei servizi comuni con fornitura indipendente. - 15 -
Pertanto per il complesso si prevede la realizzazione di un impianto elettrico di alimentazione dei servizi comuni con fornitura unica in media tensione per: 1. Servizi condominiali tradizionali - illuminazione delle aree comuni (scale, autorimesse, viabilità parcheggi, aree verdi, ecc.); - ascensori; - servizio prese condominiali; - centrali tecnologiche (idrica, acque nere, antenna TV, passi carrabili, videosorveglianza e sicurezza, videocitofono, ecc); - ausiliari della centrale termica a gas per il riscaldamento degli appartamenti con sistema a bassa entalpia con serpentine affogate nei pavimenti ed integrato a pannelli solari termici e sistemi cogenerativi. 2. Climatizzazione - climatizzazione estiva ed invernale dei negozi con sistema centralizzato a pompa di calore ad alta efficienza; - climatizzazione estiva degli appartamenti con sistemi centralizzati a flusso refrigerante variabile VRF ad alta efficienza. Il sistema è previsto interamente controllato e gestito da un sistema di supervisione che consente anche la contabilizzazione dell effettiva energia termica consumata per ogni unità. 3. Alimentazione d emergenza - Il progetto propone, quale servizio innovativo, la distribuzione in ogni unità abitativa di un servizio di alimentazione elettrica in emergenza di potenza limitata. Il servizio consiste nel dotare ciascun appartamento di un circuito speciale garantito H24 dal sistema di cogenerazione funzionante anche in isola per l alimentazione del frigorifero, una presa ed un punto luce di emergenza per una potenza complessiva per ogni appartamento che non può superare i 400 W (2A). - 16 -
Capitolo 2. L ecoprogettazione elettro-energetica dei complessi residenziali-commerciali: il microsistema. 2.1 Servizi energetici del microsistema Il microsistema energetico sarà dotato quindi di: una rete di distribuzione dell energia elettrica per i servizi elettrici del complesso: - servizio elettrico individuale delle unità immobiliari - servizi condominiali tradizionali quali quelli relativi all illuminazione degli spazi comuni, degli esterni, della viabilità, dell autorimessa, all alimentazione degli impianti tecnici comuni, degli ascensori un sistema di cogenerazione di energia elettrica e termica, eventualmente integrato da caldaie suppletive a gas, sistemi di accumulo e sistemi solari termici, per la produzione dell acqua calda per i servizi di: - acqua calda sanitaria per l intero complesso - riscaldamento invernale per le unità residenziali un eventuale impianto solare fotovoltaico di produzione di energia elettrica da integrare alla rete di distribuzione direttamente sui quadri principali un sistema di building automation per la supervisione, telelettura dei consumi e telegestione degli impianti tecnologici suddetti Microsistema elettroenergetico Un microsistema elettroenergetico è un gruppo di utenze elettriche gravitanti su un unico punto di consegna, con la proprietà o la fruizione della distribuzione principale comune a valle del punto di consegna stesso integrato con sistemi di microproduzione da fonti rinnovabili e/o da cogenerazione, in cui produzione locale, distribuzione ed utilizzazione formano un organismo unico ed indivisibile (atomico), che nell esercizio coordinato fondano l efficienza di una realtà locale smart-grid. - 17 -
2.2 Servizi di climatizzazione centralizzati Al fine di migliorare l efficienza energetica del microsistema, la ricerca propone di organizzare i servizi di climatizzazione estiva ed invernale di eventuali locali commerciali-terziari in modo centralizzato mediante l impiego di sistemi a pompa di calore ad alta efficienza, mentre per la eventuale climatizzazione estiva ( eventualmente funzionante anche per il riscaldamento supplementare invernale ) delle unità residenziali, la ricerca promuove la realizzazione di sistemi centralizzati per più appartamenti e macchine a flusso refrigerante variabile VRF ad alta efficienza. I servizi di riscaldamento invernale e climatizzazione realizzati in modo centralizzato con distribuzione del fluido termico caldo/freddo nelle varie unità immobiliari, costituiscono di fatto un servizio comune. Fig.2.1 Schema di un impianto di climatizzazione 2.3 Sintesi delle utenze elettriche di un microsistema costituito da un complesso residenziale-commerciale In sintesi le utenze elettriche prevedibili in un complesso residenziale-commerciale risultano essere: 1. Utenze individuali ( UI ) pari al numero delle unità immobiliari presenti nel complesso: Domestici-Residenziali Altri Usi commerciali e/o terziari - 18 -
2. Utenza unica dei servizi comuni del complesso ( SC ): I servizi condominiali tradizionali quali quelli relativi all illuminazione degli spazi comuni, degli esterni, della viabilità, dell autorimessa, all alimentazione degli impianti tecnici comuni, degli ascensori 3. I servizi di riscaldamento invernale e climatizzazione estiva centralizzati con distribuzione del fluido termico caldo/freddo nelle varie unità immobiliari 4. Un eventuale servizio di emergenza a potenza limitata per le unità immobiliari. Fig. 2.2: Schema a blocchi del polo energetico - 19 -
2.4 Fattibilità della soluzione La realizzabilità del micro-sistema elettroenergetico è vincolata dalla normativa regolatoria vigente di natura non tecnica ma sostanzialmente amministrativa che tende a limitare le utenze a singole unità e che vede, come orientamento generale degli Enti distributori quello di attribuire una consegnan di energia elettrica per ciascun utente indipendente (domestico o titolare di partita IVA). La fattibilità della proposta del sistema elettrico unico per il complesso edilizio è legata di fatto alla possibilità di definizione di un unica persona giuridica di riferimento per le forniture energetiche inclusa la energia elettrica in analogia alla fornitura del gasolio per il servizio di riscaldamento. 2.5 Limitazione alla organizzazione del polo di assorbimento: impossibilità legale alla realizzazione di una distribuzione elettrica comune per utenze individuali nel complesso di edifici Allo stato attuale le leggi regolatorie nazionali del servizio elettrico non consentono la realizzazione del progetto di unico polo di assorbimento energetico perché l attività di distribuzione dell energia elettrica agli utenti finali è assegnata in concessione ad un unico distributore per ambito comunale. Pertanto, allo stato attuale, nel complesso di edifici occorrerà tenere separati: 1. L impianto di distribuzione dell energia elettrica per i servizi comuni eventualmente integrato da sistemi cogenerativi e di produzione distribuita con punto di consegna indipendente 2. l impianto di distribuzione dell energia elettrica alle unità immobiliari per i servizi individuali organizzato in modo tradizionale con consegne singole da parte dell Enel in un locale contatori Il polo energetico di assorbimento può quindi essere organizzato e costituito limitatamente ai servizi comuni, dovendo la distribuzione di energia elettrica alle singole unità immobiliari per i servizi individuali essere assegnata in concessione al distributore di zona. - 20 -
Fig 2.3: Organizzazione polo di assorbimento 2.6 Impianto elettrico per i servizi comuni del complesso I servizi di riscaldamento invernale e di climatizzazione estiva, se prevista, costituiscono certamente servizi comuni perché prevedono una gestione comune unica. Le centrali di produzione del caldo e del freddo possono essere alimentati attraverso l impianto elettrico dei servizi comuni con fornitura indipendente in media tensione per: 1. Servizi condominiali tradizionali come: illuminazione delle aree comuni (scale, autorimesse, viabilità parcheggi, aree verdi, ecc.) ascensori servizio prese condominiali centrali tecnologiche (idrica, acque nere, antenna TV, passi carrabili, videosorveglianza e sicurezza, videocitofono, ecc) ausiliari della centrale termica a gas per il riscaldamento degli appartamenti con sistema a bassa entalpia con serpentine affogate nei pavimenti ed integrato a pannelli solari termici e sistemi cogenerativi. - 21 -
2. Climatizzazione: climatizzazione estiva ed invernale dei negozi con sistema centralizzato a pompa di calore ad alta efficienza climatizzazione estiva degli appartamenti con sistemi centralizzati a flusso refrigerante variabile VRF ad alta efficienza. Fig.2.4:Impianto di climatizzazione centralizzato VRF 3. Servizio di emergenza per le unità immobiliari: Il progetto propone, quale servizio innovativo a titolo sperimentale, la distribuzione in ogni unità abitativa di un servizio di alimentazione elettrica preferenziale di potenza limitata con funzionamento in emergenza da cogeneratore in caso di assenza di rete. Il servizio consiste nel dotare ciascun appartamento di un circuito speciale garantito H24 dal sistema di cogenerazione, previsto funzionante anche in isola, per l alimentazione del frigorifero, di una presa e di un punto luce di emergenza - 22 -
per una potenza complessiva per ogni appartamento che, in ogni caso, non può superare una soglia di potenza prestabilita (400 W, 2 A). CIRCUITO DI EMERGENZA LIMITATO A 2 A IMPIANTO APPARTAMENTO PRESA FRIGO PRESA SPECIALE LUCE EMERGENZA L impianto è previsto interamente controllato e gestito da un sistema di building automation per la supervisione e la contabilizzazione dell effettiva energia consumata per ogni unità. In considerazione dell assorbimento elettrico previsto per i servizi comuni si prevede una consegna dell energia elettrica in media tensione. L impianto prevede quindi una rete MT e cabine di trasformazione MT/BT. - 23 -
Fig. 2.5: Schema di ripartizione delle energie verso le utenze La fornitura in media tensione con cabina di trasformazione consente di conseguire indubbi vantaggi in riferimento a: Costi di fornitura certamente inferiori alle forniture singole Una qualità del servizio superiore rispetto alla bassa tensione Una maggiore sicurezza degli utenti per i limiti imposti al distributore Applicabilità di sistemi più efficienti di produzioni da fonti rinnovabili e cogenerazione 2.7 Cogenerazione e teleriscaldamento La realizzazione di un impianto elettrico per i servizi condominiali ed i servizi centralizzati di climatizzazione incoraggia l utilizzo di sistemi di produzione combinata di energia elettrica e termica. L acqua calda prodotta dal cogeneratore in modo centralizzato potrà essere distribuita per mezzo di un sistema di teleriscaldamento alle unità del complesso e potrà essere utilizzata sia per il riscaldamento invernale tramite pannelli radianti a bassa entalpia con serpentine affogate nei pavimenti, sia come acqua calda per uso sanitario e per gli elettrodomestici previsti a doppio ingresso, con indiscussi vantaggi in termini di risparmio energetico. La possibilità di usufruire dell opzione di scambio sul posto (attualmente fino a 200 kw) per la valorizzazione dell energia elettrica, si rivela elemento essenziale per una gestione semplificata del sistema, senza la necessità di un assorbimento contemporaneo da parte del microsistema. - 24 -
Capitolo 3. L impianto elettrico di un microsistema elettroenergetico 3.1 Autoproduzione e/o cogenerazione L'aumento della diffusione di impianti di autoproduzione, con particolare riguardo a quelli di cogenerazione, presso le utenze più diverse è una realtà che ha alla base ragioni connesse principalmente con i costi energetici e con la possibilità di vendita dell'energia autoprodotta a prezzi appetibili. Fig. 3.1 Schema di impianto con autoproduzione. - 25 -
Un polo energetico si presta particolarmente bene per una applicazione del genere dal momento che la produzione di acqua calda e la disponibilità di una alimentazione di riserva, assieme alla possibilità di cessione dell energia in esubero, si adatta con le caratteristiche tipiche di questa tipologia d utenza. Un sistema autoproduttore è spesso visto anche in funzione del suo effetto benefico sulla qualità del servizio. Tralasciando l autoproduzione in isola 6 che esula da questo discorso, nel caso comune di autoproduzione in parallelo, l'interfacciamento con la rete del Distributore può avvenire, a seconda del livello di potenza scambiato, tanto sul lato MT (rete di II categoria 7 ), che su quello BT (rete di I categoria 8 ). A potenze relativamente elevate (indicativamente oltre i 50 kva) il parallelo avviene abitualmente sulla rete MT del distributore. Considereremo perciò nel seguito il caso di un autoproduttore in parallelo con la rete pubblica. Il riferimento normativo per tali impianti sono le CEI 11-20 Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuita collegati a reti di I e II categoria. Indipendentemente dal livello della tensione, se l'impianto funziona in isola ovviamente la qualità del servizio non dipende dal distributore, ma resta un fatto endogeno dell'impianto stesso. Questa soluzione è tuttavia poco praticata. Abitualmente, come detto, l impianto autoproduttore viene esercito in parallelo con la rete pubblica. Lo schema di massima di un impianto con sistema di autoproduzione allacciato alla rete MT è riportato nella Fig. 3.1 3.2 Sicurezza degli utenti. Impianto di terra globale La possibilità di adottare il sistema di distribuzione TN-S per l impianto dei servizi comuni determina un notevole vantaggio per la sicurezza degli utenti. La messa in opera di un impianto di terra opportunamente dimensionato permette il collegamento del medesimo tra quello del complesso e quello del distributore in modo da realizzarne uno globale. In questo modo è possibile aumentare notevolmente il livello di sicurezza degli utenti perché anche l impianto di distribuzione dell energia elettrica tradizionale per i servizi individuali risulterà realizzato con sistema TN superando i limiti del sistema TT. Il complesso sarà dotato, pertanto, di un unico impianto di terra generale con valori di resistenza di terra notevolmente minori rispetto a quella dei singoli impianti separati e soprattutto con la garanzia della equipotenzialità nelle varie utenze, soluzione principale per l abbattimento delle tensioni di contatto. L impianto di terra può essere integrato con l impianto di protezione dalle scariche atmosferiche. Il distributore, invece, nel caso di impianto di terra unico solo dal punto di vista amministrativo può installare una cabina elettrica MT/BT all interno dell impianto di terra generale del complesso. 6 isola: nessuna connessione con la rete pubblica 7 Sistema di categoria II: Sistema con tensione nominale oltre 1000 V se in corrente alternata o oltre 1500 V se in corrente continua fino a 30 000 V compreso. Tale sistema è comunemente chiamato di media tensione. 8 Sistema di categoria I: Sistema con tensione nominale da oltre 50 V fino a 1000V compreso se in corrente alternata o da oltre 120 V fino a 1500 V compreso se in corrente continua. Tale sistema è comunemente chiamato di bassa tensione. - 26 -