1. PREMESSA La presente relazione tecnica è parte integrante del progetto per la realizzazione di un impianto tecnologico per la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile mediante l installazione di una turbina eolica avente una potenza pari a 60 kw, commissionata dalla società: GREENVORTEX S.r.l. con sede in Pergola (PU) alla Piazza Leopardi n. 3. L energia eolica, al pari delle altre fonti energetiche rinnovabili, ha trovato legittimità nella legge n. 10 del 09/01/91 che all art. 1 comma 4 così recita: L utilizzazione delle fonti di energia di cui al comma 3 (l energia eolica) è considerata di pubblico interesse e di pubblica utilità e le opere relative sono equiparate alle opere pubbliche dichiarate indifferibili ed urgenti ai fini dell applicazione delle leggi sulle opere pubbliche. L intervento dal punto di vista legislativo Italiano è legittimato dal decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387 che ha dato Attuazione della Direttiva 2001/77/Ce relativa alla promozione dell energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell elettricità, al fine di contribuire all obiettivo comune europeo della copertura al 2020 del 20%. Detto decreto è stato recentemente modificato e aggiornato con la Legge 24/12/2007, n. 244, (legge finanziaria 2008). L impianto è classificabile come isolato, in quanto costituito da un singolo aerogeneratore, la cui taglia è pari ad 60 kw, in particolare si prevede l utilizzo di un aerogeneratore mini eolico VICTORY 24-60 a tre pale (marca Tozzi Nord), montato su torre tubolare in acciaio, della potenza massima di 60 kw. Tale impianto, rientra nella definizione di impianti alimentati da energia rinnovabile di cui all art.2 lettera C del D. lgs. 387/03 e come tali soggetti a Procedura Abilitativa Semplificata (PAS) non già ricadenti nel regime di edilizia libera di cui all'art. 11, comma 3, D.lgs 30/05/2008, n. 115 e all'art. 6 DPR 6 giugno 2001, n. 380 e paragrafi 11 e 12 Linee Guida (DM 10/09/2010) e in quello dell'autorizzazione unica di cui all'art. 5 del D. lgs. 28 marzo 2011, n. 71.
2. DESCRIZIONE DEL SITO La turbina sarà installata su terreno in agro del Comune di Potenza, censito in Catasto al Foglio 14 Particella 687, alle coordinate GPS 40.678020 Nord- 15.774841 Est. Nelle vicinanze, è prevista la realizzazione di altri impianti di pari potenza. La suddetta zona ricade secondo lo strumento di pianificazione comunale vigente in zona agricola ed è presente scarsa vegetazione. Le particelle di terreno attraversate dagli elettrodotti di connessione ricadono nella disponibilità del richiedente. Si riscontrano nelle zone limitrofe alla distanza di c.a. 200 mt. presenze di fabbricati ad uso abitativo ed è evidente quindi la presenza di forma antropica di tipo stabile, oltre ad una presenza di tipo occasionale legata alla tempistica delle operazioni colturali. Per quanto attiene l accessibilità al sito si sottolinea la presenza di strade di accesso allo stesso, elemento sicuramente positivo nell ottica di minimizzazione dell impatto ambientale, in quanto non necessitano opere importanti per l accessibilità. Si passa a descrivere le principali categorie di lavori necessari per la realizzazione dell impianto che in sintesi sono: lavori civili e lavori elettrici. 3. DESCRIZIONE LAVORI CIVILI E MECCANICI I lavori civili da eseguire sono: piazzola, strade private di accesso, montaggio aerogeneratore e armadio prefabbricato, posa cabina di trasformazione. La piazzola e la strada di accesso saranno ottenute con scarsi movimenti terra e rese idonee al transito di mezzi pesanti mediante la posa in opera di uno strato di adeguato spessore di misto di cava o di fiume e successivo strato di misto stabilizzato, il tutto posato su geotessile. La strada avrà una larghezza pari a circa 4,00 metri. La piazzola avrà dimensioni in pianta pari a circa 20 x 20 metri e sarà formata da un area permanente denominata postazione macchina che in pratica comprende l area destinata all aerogeneratore con annessa piazzola di servizio dedicata allo stoccaggio di mezzi e materiali. La fondazione della torre sarà di tipo diretto, meglio descritta negli elaborati strutturali atti all Autorizzazione Sismica-Denuncia di lavori ai sensi del D.P.R. 380/2001.
La torre sarà costituita da un cilindro in acciaio di altezza pari a 30 mt. Il cilindro sarà formato da più conci che verranno montati in sito, fino a raggiungere l altezza voluta. All interno del tubolare ci sarà il cavedio in cui correranno i cavi elettrici necessari al vettoriamento dell energia. Nello spazio utile alla base interna della torre, sarà ubicato il quadro di controllo che, oltre a consentire il controllo da terra di tutte le apparecchiature della navicella, conterrà l interfaccia necessaria per il controllo remoto dell intero processo tecnologico. La navicella sarà costituita da un involucro in vetroresina e conterrà tutte le apparecchiature necessarie al funzionamento elettrico e meccanico dell'aerogeneratore. In particolare conterrà la turbina, azionata dalle eliche, che con sistema a trasmissione diretta, trasmetterà il moto al generatore elettrico. Oltre ai dispositivi per la produzione, nella navicella saranno ubicati anche i motori che consentono il controllo della posizione della stessa (imbardate) rispetto la torre, in base alla direzione del vento. La navicella può ruotare di 360 sul piano di appoggio navicella-torre, mentre le eliche, che posso ruotare sul loro asse, hanno un angolo di inclinazione di circa 90. Le eliche o pale sono realizzate in materiale speciale non metallico per assicurare leggerezza e per non creare fenomeni indotti di riflessione dei segnali ad alta frequenza che percorrono l etere. Nel caso specifico la macchina adotta un sistema a tre eliche calettate attorno ad un mozzo, a sua volta fissato all albero della turbina. Il diametro del sistema mozzo-eliche è pari a 16,6 m. Ciascuna pala è in grado di ruotare sul proprio asse longitudinale, in modo da assumere sempre il profilo migliore ai fini dell impatto del vento. Con ventosità fuori dal range produttivo (> 25m/sec) le eliche sono portate in posizione detta a bandiera in modo da offrire la minima superficie di esposizione al vento. In tali condizioni la macchina cessa di produrre e rimane in stand-by. Il generatore da utilizzare sarà di tipo a tre eliche, ad asse orizzontale, con generatore elettrico trifase sincrono. La scelta del tipo di generatore, comunque, non varia la tipologia del sistema costruttivo/tecnologico. Nelle immediate vicinanze della torre, è prevista l installazione di un armadio prefabbricato per l alloggiamento dell inverter. La cabina di trasformazione MT/BT sarà realizzata tramite la posa in opera di un locale prefabbricato, in seguito a preparazione del piano campagna con opportune operazioni di splateamento superficiale. Le dimensioni della cabina sono dettagliate all interno degli elaborati grafici allegati. La cabina sarà allestita (con le
apparecchiature elettromeccaniche necessarie) da Enel, che usufruirà di servitù inamovibile per l utilizzo della stessa. Le opere civili per il collegamento elettrico (scavi, posa di cavi, messa a terra) tra la turbina ed il punto di consegna saranno realizzate in accordo alle norme tecniche di settore. 4. DESCRIZIONE OPERE DI CONNESSIONE La connessione dell impianto eolico tra il punto di consegna e la rete di Enel (i cui lavori saranno eseguiti da Enel stessa) avverrà tramite collegamento con cavidotto in parte interrato ed in parte aereo fino al. Tale intervento prevede la realizzazione del cavidotto e della linea aerea su proprietà privata. Secondo quanto previsto dal Preventivo di connessione elaborato da Enel Distribuzione l impianto deve essere allacciato alla rete BT di Enel Distribuzione tramite nuova trasformazione MT/BT connessa in derivazione dalla linea MT Paschitiello. Il titolare del preventivo di connessione ha ritenuto opportuno richiedere un Tavolo tecnico ad Enel, per concordare la gestione delle parti di impianto di rete comuni con il titolare del preventivo di connessione T0659913, ricadente nella stessa zona, in modo da concordare una soluzione di connessione comune per i 2 impianti di produzione. A conclusione di detto tavolo tecnico è stata concordata una soluzione tecnica congiunta come sotto descritta: costruzione di nuova cabina di trasformazione MT/BT del tipo minibox, connessa con nuova derivazione in linea aerea MT alla linea Paschitiello; alimentazione di 2 punti di consegna (ciascuno a servizio del singolo impianto): 1 tramite linea bt interrata per l'impianto T0659913 (nella p.lla 47) e 1 in linea bt aerea per l'impianto T0667145 (nella p.lla 687), entrambe uscenti dalla suddetta cabina di trasformazione. Nella stessa riunione di tavolo tecnico, è stato stabilito che l iter autorizzativo per la parte comune (costruzione di nuova cabina di trasformazione MT/BT del tipo minibox, con nuova derivazione in linea aerea MT dalla linea Paschitiello) sarà in carico al produttore T0667145, denominato CAPOFILA, che autorizzerà sia la parte comune dell impianto di rete per la connessione, sia la parte dedicata esclusivamente alla connessione del proprio impianto di produzione (cavo aereo BT dalla cabina di trasformazione al punto di consegna), includendo tra gli elaborati progettuali il progetto di connessione così come approvato da Enel Distribuzione.
A costruzione avvenuta, le opere di rete per la connessione saranno ricomprese negli impianti del gestore di rete (Enel Distribuzione) e saranno quindi utilizzate per l espletamento del servizio pubblico di distribuzione/trasmissione. Il titolare dell autorizzazione all esercizio di tali opere non potrà che essere il concessionario del servizio di distribuzione (Enel Distribuzione) Relativamente a tali opere non sarà previsto l obbligo di rimozione delle stesse e di ripristino dei luoghi in caso di dismissione dell impianto di produzione. 5. DESCRIZIONE DELL AEROGENERATORE 5.1 DESCRIZIONE TECNICA L aerogeneratore di Tozzi Nord VICTORY 24-60 è una turbina eolica ad asse orizzontale, tripala, sopravvento, con diametro del rotore di 24m, potenza nominale di 60 kw, controllo attivo del passo e velocità variabile. L altezza standard al mozzo è di 30 m. I prodotti Tozzi Nord sono progettati per massimizzare la raccolta energetica in condizioni di basse ventosità. 5.1.1 ROTORE Il rotore è costituito da tre pale in fibra di vetro-epossidica. Le pale sono vincolate al mozzo per mezzo di cuscinetti che ne permettono la rotazione attorno al proprio asse longitudinale. L aerogeneratore VICTORY 24-60 dispone di un sistema collettivo di controllo del passo palare. 5.1.2 TRENO DI POTENZA La coppia al generatore elettrico viene trasmessa a mezzo di un moltiplicatore di giri ad assi paralleli a due stadi, quest ultimo accoppiato attraverso un apposito giunto all albero lento principale. 5.1.3 SISTEMA DI IMBARDATA L imbardata è di tipo a controllo attivo. La regolazione dell angolo di imbardata avviene per mezzo di un motoriduttore elettrico posizionato sul lato inferiore del telaio, in presa con la dentatura interna di una speciale ralla precaricata che collega la navicella alla sottostante torre di sostegno. 5.1.4 TORRE La torre di supporto standard per VICTORY 24-60 è di tipo poligonale a 24 lati in acciaio, costruita in tre sezioni con giunto ad innesto, per una lunghezza complessiva di 29,26 m.
5.1.5 SISTEMA DI REGOLAZIONE DEL PASSO PALARE Il sistema collettivo di regolazione del passo delle pale è operato da un attuatore lineare idraulico, azionato da una pompa idraulica ad alta pressione. 5.2 SISTEMA DI CONTROLLO 5.2.1 Architettura del sistema di controllo Il sistema di controllo dell aerogeneratore VICTORY 24-60 è basato sull utilizzo di un PLC industriale di tipo commerciale. I segnali principali sono: - velocità di rotazione del rotore; - velocità di rotazione del generatore; - velocità del vento; - direzione del vento; - accelerazioni in testa torre; - temperatura del generatore; - temperatura e pressione olio centrale idraulica; - temperatura olio moltiplicatore di giri; - posizione dell attuatore lineare pitch. 5.2.2 Controllo dell imbardata Il movimento di imbardata è controllato sulla base del segnale di direzione relativa fornito dalla banderuola posizionata all esterno nella parte posteriore della navicella. Un apposito sistema di sicurezza inibisce l eccessivo avvolgimento dei cavi elettrici, che dalla navicella scendono all interno della torre. 5.2.3 Controllo del passo palare Il sistema di controllo del passo palare è collettivo. Quando è raggiunta la massima velocità di rotazione del rotore, l angolo di attacco delle pale varia in modo opportuno affinché la velocità di rotazione rimanga costante. Tale logica si basa sulla valutazione continua in tempo reale dei valori di velocità di rotazione e di accelerazione del rotore. 5.3 SISTEMA DI FRENATURA L aerogeneratore VICTORY 24-60 è dotato di due sistemi indipendenti di frenatura del rotore: arresto aerodinamico del rotore mediante variazione collettiva del passo delle tre pale in posizione di parcheggio, per mezzo dell attuatore idraulico; arresto di emergenza attraverso freno meccanico, posizionato sull albero lento. 5.3.1 Sistema di frenatura aerodinamica L arresto aerodinamico del rotore avviene per mezzo del pistone idraulico a servizio del sistema di controllo del passo palare, che porta le pale simultaneamente in posizione di parcheggio.
Il sistema idraulico è regolato da una valvola proporzionale comandata dal PLC. Al fine di prevenire malfunzionamenti, anche in condizioni di mancanza della rete elettrica, il sistema è dotato di un serbatoio di accumulo che svolge funzione di riserva di pressione. 5.3.2 Sistema di frenatura meccanica L aerogeneratore VICTORY 24-60 è provvisto di un freno a disco agente sull albero principale lento, in prossimità del mozzo del rotore. Il freno meccanico è di tipo negativo fail-safe, a garanzia della sicurezza della macchina in qualsiasi condizione di guasto o malfunzionamento. 5.4 PROTEZIONE DEL SISTEMA ELETTRICO DI POTENZA Le funzioni di protezione della catena elettrica di potenza sono assolte principalmente dal controllore logico del convertitore statico, che protegge l intero sistema dai seguenti possibili guasti: corto circuito verso terra del generatore; corto circuito fase-fase nel generatore; corto circuito nei cablaggi tra generatore ed inverter; guasti degli inverters; guasti della rete. 5.5 PROTEZIONE DA FULMINAZIONE L aerogeneratore VICTORY 24-60 dispone di un sistema di protezione da fulminazione che include sia la navicella che la torre di supporto. E disponibile la protezione anti fulmine del rotore (opzionale). 5.6 PRESTAZIONI La tabella seguente riporta le prestazioni dell aerogeneratore VICTORY 24-60 (turbolenza 0%), ottenute per mezzo del software BOT (ECN). TOZZI NORD - TN60-24 Wind Speed P C P [m/s] [mph] [kw] [-] 0,0 0,0 0,00 0,0% 0,5 1,1 0,00 0,0% 1,0 2,2 0,00 0,0% 1,5 3,4 0,00 0,0% 2,0 4,5 0,00 0,0% 2,5 5,6 0,12 2,9% 3,0 6,7 1,46 19,5% 3,5 7,8 3,32 27,9% 4,0 8,9 5,79 32,6% 4,5 10,1 8,97 35,5%
5,0 5,55 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,00 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,55 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,,0 11,2 12,3 13,4 14,5 15,7 16,8 17,9 19,0 20,1 21,3 22,4 23,5 24,6 25,7 26,8 28,0 29,1 30,2 31,3 32,4 33,6 34,7 35,8 36,9 38,0 39,1 40,3 41,4 42,5 43,6 44,7 12,95 17,80 23,62 30,50 38,52 47,78 58,35 37,4% 38,6% 39,5% 40,1% 40,5% 40,9% 41,1% 35,3% 29,7% 25,3% 21,7% 18,7% 16,3% 14,2% 12,5% 11,1% 9,9% 8,8% 7,9% 7,1% 6,4% 5,8% 5,3% 4,8% 4,4% 4,0% 3,7% 3,4% 3,2% 2,9% 2,7% 70 60 50 Pelectric [kw] 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 V [m/s] 24
C P,electric [-] 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 V [m/s] DATI TECNICI TURBINA EOLICA VICTORY 24-60 kw Tipo: Direzione di rotazione: Numero di pale: Diametro del rotore: Altezza del mozzo: Potenza elettrica nominale: Regolazione di potenza: Velocita del vento di avvio: Velocita del vento di arresto: Potenza nominale @: Area spazzata: Rotore sopravvento con controllo palare e dell imbardata. Oraria, visto da sopravvento 3 24.0 m 30.0 m 59.9 kw Passo attivo (pitch to feather) 2.5 m/s 20.0 m/s 8.0 m/s 452.2 m2 attivo del passo
Rotore Lunghezza pale: Materiale: Protezione antifulmine: Mozzo: Treno di potenza Trasmissione: Cuscinetti principali: Velocità nominale di rotazione dell asse veloce: Velocità nominale di rotazione dell asse lento: Generatore Potenza nominale: Tipo: Sistema di imbardata Tipo: Velocità angolare di attuazione: Controllore Tipo: Sistema di frenatura Frenata aerodinamica: Frenata meccanica: Torre Altezza: Tipo: Classe di vento di progetto: IIIA Pesi Navicella, escluso rotore e mozzo: Rotore, incluso mozzo: Torre: 11.6 m Fibra di vetro/epossidica Opzionale Rigido Moltiplicatore di giri ad assi paralleli, due stadi rapporto di riduzione 20.6 a sfere 900 rpm 45 rpm 80 kva Generatore Sincrono a Magneti Permanenti Controllo attivo dell imbardata 2.00 deg/s PLC Variazione del passo, Collettiva Freno a disco 29.26 m poligonale in acciaio, 3 segmenti 4405 kg 2145 kg circa 12000 kg FOTO RAPPRESENTATIVE
6. ASPETTI LEGATI ALLA SICUREZZA DELL IMPIANTO I rischi verso terzi si possono riassumere nelle seguenti categorie: Rischio di elettrocuzione diretta: può verificarsi nei casi in cui il cavidotto interrato non sia opportunamente segnalato o istallato a profondità sufficiente; Gli accorgimenti dettati dalle norme sicuramente contribuiscono ad abbassare notevolmente tale rischio. Rischio di ribaltamento del sistema palo turbina: la fondazione verrà calcolata combinando le sollecitazioni agenti nei modi più sfavorevoli secondo le norme tecniche vigenti, garantendo di conseguenza la stabilità della macchina anche in condizioni metereologiche estreme; inoltre in un raggio pari all altezza complessiva
dell aerogeneratore, non vi sono abitazioni, strade ad elevata percorrenza, linee elettriche ad alta tensione o altre opere per le quali l installazione dell aerogeneratore possa costituire potenziale rischio. Rischio di distacco delle pale: le pale sono progettate ed ancorate per scongiurare tale evento, in ogni caso si proceduto ad effettuare il calcolo della massima gittata e ci si è mantenuti alla distanza di sicurezza rinvenente dal calcolo per le distanze da eventuali abitazioni, strade, confini o altre opere per le quali il distacco delle pale dall aerogeneratore possa costituire potenziale rischio. L impianto in oggetto non risulta fra le attività soggette a controlli di prevenzione incendi, per cui non sussiste l obbligo di parere antincendio, ad ogni buon fine saranno tenuti in loco un adeguato numero di estintori adatti per apparecchiature elettriche e l accesso avrà caratteristiche tali da garantire un agevole transito degli automezzi dei vigili del fuoco.