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© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. Corso analisi progetti con energie pulite Analisi progetti fotovoltaici Foto: CANMET Energy Technology.

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1 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Corso analisi progetti con energie pulite Analisi progetti fotovoltaici Foto: CANMET Energy Technology Centre -Varennes Impianto FV presso National Research Laboratory, Quebec, Canada © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

2 Obiettivi Rivedere i principi dei sistemi solari fotovoltaici (FV) Rivedere i principi dei sistemi solari fotovoltaici (FV) Illustrare le considerazioni chiave per i progetti fotovoltaici Illustrare le considerazioni chiave per i progetti fotovoltaici Presentare il modello RETScreen ® per i progetti fotovoltaici Presentare il modello RETScreen ® per i progetti fotovoltaici

3 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Cosa forniscono i sistemi FV? Elettricità (CA/CC) Elettricità (CA/CC) Pompaggio acqua Pompaggio acqua …ma anche… Affidabilità Semplicità Modularità Immagine Silenziosità Sistema illuminazione residenziale solare, Bengala Occidentale, India Foto: Harin Ullal (NREL PIX)

4 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Componenti di un sistema FV Moduli Moduli Accumulo: batterie, serbatoio Accumulo: batterie, serbatoio Ausiliari elettrici Ausiliari elettrici Inverter Regolatore di carica Raddrizzatore Convertitore CC-CC Altri generatori: diesel/benzina, turbina eolica Altri generatori: diesel/benzina, turbina eolica Pompa Pompa Fonte: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Cella Modulo Campo fotovoltaico

5 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Sistemi collegati alla rete Integrazione FV Integrazione FV Distribuita Centralizzata Tipo di rete Tipo di rete Centrale Isolata Di solito non vantaggioso economicamente senza inventivi Di solito non vantaggioso economicamente senza inventivi Fonte: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Contator e Impianto FV centralizzato Contator e Rete Elettrica Produzione denergia distribuita

6 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Sistemi isolati Configurazione Configurazione Stand-alone Ibrida Spesso molto economici Spesso molto economici Meglio piccoli carichi (< 10 kW p ) Costi iniziali minori che portare la rete elettrica nel sito da alimentare Costi gestionali inferiori rispetto ai gruppi elettrogeni ed alle batterie primarie Fonte: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Campo FV Gruppo Elettrogeno Inverter Batterie Ripetitore radio-TV

7 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Sistemi di pompaggio acqua Applicazione speciale isolata Applicazione speciale isolata Spesso economicamente fattibile Spesso economicamente fattibile Abbeveramento bestiame Fornitura acqua villaggi Fornitura acqua domestica Fonte: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Campo FV Inverter Pompa

8 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Risorsa solare 1 W p di FV= da 800 a Wh allanno 1 W p di FV= da 800 a Wh allanno Latitudine Nuvolosità Risorsa solare invernale critica per i sistemi isolati Risorsa solare invernale critica per i sistemi isolati Angolo dinclinazione più alto (latitudine +15º) Sistemi ibridi Risorsa solare annuale critica per i sistemi collegati alla rete Risorsa solare annuale critica per i sistemi collegati alla rete Sistemi ad inseguimento solare per alta radiazione diretta Foto: Environment Canada

9 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Correlazione del carico solare Correlazione stagionale Correlazione stagionale Irrigazione Case di campagna Correlazione diurna Correlazione diurna Positiva, zero e negativa Fonte: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Foto: Sandia Nat. Lab. (NREL PIX) Foto: BP Solarex (NREL PIX) NegativaPositiva Zero

10 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Casa in parallelo rete, 1 kW (38ºN, California) Energia = 1,6 MWh/anno Costo = $ 0,35/kWh Costo rete = $ 0,08/kWh Esempi di costi di impianti FV Ibrido stand-alone telecomunicazioni, 2,5 kW (50ºS, Argentina) Energia = 5 MWh/anno, (PV=50%) Costo = $ 2,70/kWh Costo Generatore/Batterie = $ 4/kWh

11 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Considerazioni progetti FV Distanza dalla rete Distanza dalla rete Costo sovralluoghi Costo sovralluoghi Costi gestionali Costi gestionali Rapporto Affidabilità/Costo Rapporto Affidabilità/Costo Aspettative gestionali Aspettative gestionali Aspetti sociali Aspetti sociali Valori intangibili Valori intangibili Immagine Benefici ambientali Ridotto inquinamento sonoro e visivo Modularità e semplicità Foto: Vadim Belotserkovsky Stazione ripetitrice montana per telecomunicazioni, British Columbia settentrionale, Canada

12 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: Tibet, Botswana, Swaziland e Kenya Illuminazione solare e sistemi FV residenziali Costo proibitivo per portare la rete Costo proibitivo per portare la rete Piccoli carichi Piccoli carichi Manutenzione locale Manutenzione locale Semplice Semplice Affidabile Affidabile Foto: Simon Tsuo (NREL PIX) Foto: Vadim Belotserkovsky Foto: Frank Van Der Vleuten (Renewable Energy World) Foto: Energy Research Center of the Netherlands Foto: Energy Research Center of the Netherlands Capanna per scopi educativi Sistema solare residenziale Casa per staff medico di una clinica

13 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: Finlandia e Canada Case remote e di campagna Modulare Modulare Semplice Semplice Ridotta rumorosità Ridotta rumorosità Nessuna linea elettrica Nessuna linea elettrica Casa di campagna: correlazione di carico stagionale Casa di campagna: correlazione di carico stagionale Tutto lanno: sistemi ibridi Tutto lanno: sistemi ibridi Foto Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates)Foto: Vadim Belotserkovsky Casa di campagna Casa Sistema ibrido

14 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: Marocco e Brasile Impianti ibridi alimentazione villaggi Costo proibitivo per portare la rete Costo proibitivo per portare la rete Alti costi gasolio e manutenzione gruppo elettrogeno Alti costi gasolio e manutenzione gruppo elettrogeno Aspetti umani Aspetti umani Aspettative Necessità gestionale Impatto sociale Foto: Roger Taylor (NREL PIX) Foto: BP Solarex (NREL PIX) Villaggio Scuola di campagna

15 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: Antartico e Canada Sistemi industriali: telecomunic. e monitoraggio Siti molto remoti… Siti molto remoti… Costi gestionali Gruppo elettrogeno e FV …e persino siti vicino alla rete… …e persino siti vicino alla rete… Costo trasformatore Può essere spostato Più affidabile della rete Foto: Soltek Solar Energy Foto: Northern Power Systems (NREL PIX) Sistema monitoraggio sismico Sistema monitoraggio pozzo gas

16 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: Svizzera e Giappone Edifici con FV collegato alla rete Solitamente non Solitamente non conveniente senza conveniente senzaincentivi Giustificato per: Giustificato per: Immagine Benefici ambientali Stimolazione mercato Impegni a lungo termine dei costruttori, dei governi e delle società elettriche per ottenere costi inferiori Impegni a lungo termine dei costruttori, dei governi e delle società elettriche per ottenere costi inferiori Foto: Atlantis Solar Systeme AG FV integrato nella vetrata Foto : Solar Design Associates (IEA PVPS) Tetto fotovoltaico

17 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempi: India e Stati Uniti Sistemi FV per pompaggio acqua Economico quando isolato Economico quando isolato Correlazione carico Correlazione carico Accumulo nel serbatoio Correlazione carico stagionale Qualità acqua migliorata Qualità acqua migliorata Conveniente Conveniente Affidabile Affidabile Semplice Semplice Foto: Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX) Foto: Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX) Acqua domestica Sistema abbeveramento bestiame

18 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Modello RETScreen ® per i progetti fotovoltaici Analisi globale di produzione o risparmio energetico, costi gestionali e riduzione delle emissioni di gas serra Analisi globale di produzione o risparmio energetico, costi gestionali e riduzione delle emissioni di gas serra In parallelo (reti centrali o isolate) In isola (FV-batterie o FV-gruppi elettrogeno-batterie) Pompaggio acqua Solo 12 dati mensili del RETScreen ® contro gli dei modelli che utilizzano simulazione oraria Solo 12 dati mensili del RETScreen ® contro gli dei modelli che utilizzano simulazione oraria Attualmente non comprende: Attualmente non comprende: Sistemi a concentrazione Calcolo probabilità perdita di carico

19 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Calcolo energia FV RETScreen ® Vedi manuale elettronico Analisi progetti con energie pulite: RETScreen ® Ingegneria e Casi Analisi progetti solari fotovoltaci Calcola radiazione solare sul piano del campo FV Calcola perdite inverter Calcola energia non ceduta alla rete Calcola domanda fornita dal gruppo elettrogeno (solo sistemi isolati) Calcola lenergia effettivamente fornita Calcolo energia fornita dal sistema FV In parallelo di rete Moltiplica per la efficienza media sistema pompaggio Conversione in energia idraulica Pompaggio Acqua Calcola domanda fornita direttamente dal FV Calcola domanda Fornita dalle batterie In isola

20 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Esempio di convalida del modello RETScreen ® per progetti FV Sistema FV composto da FV/generatore/batteria in Argentina comparato con la simulazione oraria HOMER Sistema FV composto da FV/generatore/batteria in Argentina comparato con la simulazione oraria HOMER Carico da 500 W CA Campo FV da 1 kW p, 60 kWh di batterie, 7,5 kW di gruppo elettrogeno, 1 kW di inverter Comparazione consumo generatore calcolato da RETScreen e HOMER Comparazione produzione energia FV calcolata da RETScreen e HOMER GenFebMarAprMagGiuLugAgoSetOttNovDic Mese Energia FV (kWh) HOMER RETScreen GenFebMarAprMagGiuLugAgoSetOttNovDic Mese Consumo combustibile gruppo elettr. (L) HOMER RETScreen

21 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Conclusioni FV per produzione energia elettrica in rete, isolata e per pompaggio acqua FV per produzione energia elettrica in rete, isolata e per pompaggio acqua Il sole è disponibile in tutto il mondo Il sole è disponibile in tutto il mondo I sistemi FV possono essere installati in tutti i climi Costi capitali elevati Costi capitali elevati Costi ridotti per i sistemi isolati Incentivi necessari per i sistemi collegati con la rete RETScreen ® è uno strumento di calcolo su base mensile con unaccuratezza di risultati simili a quella dei simulatori su base oraria RETScreen ® è uno strumento di calcolo su base mensile con unaccuratezza di risultati simili a quella dei simulatori su base oraria RETScreen ® aiuta a ridurre i costi per studi di prefattibilità RETScreen ® aiuta a ridurre i costi per studi di prefattibilità

22 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Domande? Modulo per lanalisi di progetti fotovoltaici Corso internazionale RETScreen ® per i progetti con energie pulite Per maggiori informazioni visitate il sito RETScreen:


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