Impianto fotovoltaico

IMPIANTO FOTOVOLTAICO COLLABORAZIONE TECNICO-DIDATTICA: AUTORE: PASQUALE NASSO COLLABORAZIONE TECNICO-DIDATTICA: LUCA BASTERIS, LAURA BLUA, SERGIO BRERO, PAOLO GERBALDO, FULVIO PASTORELLI, ELSA RABBIA, PIERANGELO SPERTINO, SERGIO VIGLIETTI CONSULENZE TECNICHE: LUCA BASTERIS, LUISA DEGIOVANNI, LUCA DI GIACOMO, DAVIDE MAZZUCCO, LEONARDO PAOLINI SI RINGRAZIA PER LA COLLABORAZIONE: SPRAE SOLARE s.r.l. BORGO SAN DALMAZZO (CN); SOLARIG ITALIA s.r.l. (ROMA); EDILNORD COSTRUZIONI S.R.L. MONDOVÌ (CN) PER POTER VISIONARE AL MEGLIO LA PRESENTAZIONE, SEGUIRE QUESTI SUGGERIMENTI: BOLLINO ROSSO IN BASSO A DESTRA: ATTENDERE, ANIMAZIONI IN CORSO FRECCIA VERDE IN BASSO A DESTRA: SI PUÒ PASSARE ALLA DIAPOSITIVA SUCCESSIVA CON UN CLICK DEL MOUSE BUONA VISIONE FARE CLIC CON IL MOUSE

IL NOSTRO PIANETA È COSTANTEMENTE IRRADIATO DA UNA STRAORDINARIA FONTE DI ENERGIA GRATUITA, PULITA E PRATICAMENTE ILLIMITATA: L’ENERGIA SOLARE FINO A OGGI NON ABBIAMO ANCORA SVILUPPATO UNA TECNOLOGIA CHE CI PERMETTA DI CONSERVARE QUESTA IMMENSA ENERGIA E DI UTILIZZARLA QUANDO CI OCCORRE PROVIAMO PER ESEMPIO A IMMAGINARE SE IN INVERNO, PER RISCALDARE LE NOSTRE ABITAZIONI, POTESSIMO ATTINGERE ALL’ENERGIA SOLARE ACCUMULATA NEL PERIODO ESTIVO CI STIAMO COMUNQUE INCAMMINANDO IN QUESTA DIREZIONE: L’USO SISTEMATICO DELLE ENERGIE NATURALI COSIDDETTE “RINNOVABILI”: LA FORZA DEL VENTO, DELL’ACQUA, DEL SOLE

L’EFFETTO FOTOVOLTAICO CONSISTE NELLA CONVERSIONE DIRETTA DELLA RADIAZIONE SOLARE IN ENERGIA ELETTRICA. TALE EFFETTO È OTTENUTO CON DISPOSITIVI CHIAMATI CELLE FOTOVOLTAICHE, CHE, OPPORTUNAMENTE ASSEMBLATE, FORMANO IL MODULO O PANNELLO FOTOVOLTAICO NEGLI IMPIANTI VENGONO COLLEGATI IN SERIE PIÙ MODULI FOTOVOLTAICI (LA COSIDDETTA “STRINGA”). PIÙ STRINGHE SONO COLLEGATE IN PARALLELO E FORMANO IL GENERATORE FOTOVOLTAICO GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI SONO PRINCIPALMENTE DI TRE TIPI: • IMPIANTI FISSI SULLE COPERTURE INDUSTRIALI O CIVILI • GRANDI IMPIANTI FISSI A TERRA • IMPIANTI “INSEGUITORI SOLARI” NELLE IMMAGINI SUCCESSIVE VEDREMO LA REALIZZAZIONE DI UN SITO FOTOVOLTAICO FISSO A TERRA DI CIRCA 40 MILA METRI QUADRI, POSTO NEL COMUNE DI BASTIA, MONDOVÌ (CN); PARLIAMO, QUINDI, DI UN GRANDE IMPIANTO FISSO A TERRA

COMPONENTI PRINCIPALI DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO . COMPONENTI PRINCIPALI DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO, DI QUALSIASI DIMENSIONE, È COMPOSTO DAI SEGUENTI ELEMENTI PRINCIPALI: • MODULI FOTOVOLTAICI • QUADRI DI CAMPO • INVERTER • QUADRO LATO ALTERNATA • CONTATORE MISURA ENERGIA PRODOTTA • QUADRO PARALLELO DI RETE • CONTATORE ENERGIA SCAMBIATA SULLA RETE SI RIPORTANO LE IMMAGINI RIASSUNTIVE PER CIASCUNO DI QUESTI COMPONENTI

IN SILICIO MONOCRISTALLINO MODULO FOTOVOLTAICO IN SILICIO MONOCRISTALLINO IL MODULO FOTOVOLTAICO È L'ELEMENTO PRINCIPALE DELL'IMPIANTO FOTOVOLTAICO; È QUELLO CHE PERMETTE DI TRASFORMARE LA RADIAZIONE SOLARE DIRETTAMENTE IN ENERGIA ELETTRICA CONTINUA LE PRINCIPALI TIPOLOGIE SONO TRE: • MODULI MONOCRISTALLINI • MODULI POLICRISTALLINI • MODULI CON SILICIO AMORFO

VETRO TEMPERATO 5 4 3 2 1 6 MODULO FOTOVOLTAICO MONOCRISTALLINO 1 3 5 mm 565 mm 1250 mm 34 4 3 2 CARATTERISTICHE ELETTRICHE DI UN MODULO CORRENTE DI CORTO CIRCUITO: Isc 5,40 Amps TENSIONE A VUOTO: Voc 20,9 Volt TENSIONE AL PUNTO DI MASSIMA POTENZA: Vm 17,0 Volt CORRENTE AL PUNTO DI MASSIMA POTENZA: Im 4,70 Amps TEMPERATURA NOMINALE DI FUNZIONAMENTO DI UNA CELLA: NOCT 43 °C TOLLERANZA VALORI: +/- 10% 6 1 1 TEDLAR: MATERIALE CON CUI È REALIZZATO IL FONDO DEL MODULO FOTOVOLTAICO 2;4 STRATI DI EVA: MATERIALE TRASPARENTE PER FISSARE IL TUTTO 3 CELLE CONTENENTI SILICIO 5 VETRO TEMPERATO PER PROTEZIONE DAGLI AGENTI ATMOSFERICI 6 CONNESSIONI ELETTRICHE

LATO CORRENTE CONTINUA QUADRO DI CAMPO LATO CORRENTE CONTINUA SEZIONATORE SCARICATORI DI TENSIONE FUSIBILI DIODI ALL'INTERNO DEL QUADRO DI CAMPO SI COLLEGANO IN PARALLELO LE SERIE DI MODULI FOTOVOLTAICI (STRINGHE), SI COLLOCANO LA PROTEZIONE DALLE SCARICHE ATMOSFERICHE E LE ALTRE PROTEZIONI ELETTRICHE (SOVRACORRENTE ECC.), NONCHÉ IL SISTEMA DI MONITORAGGIO SUL FUNZIONAMENTO COMPLESSIVO

INVERTER DI TIPO MONOFASE (PER PICCOLI IMPIANTI DOMESTICI) L'INVERTER PERMETTE DI TRASFORMARE L'ENERGIA ELETTRICA A CORRENTE CONTINUA PRODOTTA DAI MODULI FOTOVOLTAICI IN CORRENTE ALTERNATA COMPATIBILE CON LA RETE DI DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA. L'INVERTER CONTIENE I DISPOSITIVI CHE CONSENTONO DI MONITORARE IL FUNZIONAMENTO DELL'IMPIANTO, MEMORIZZARE I DATI DI FUNZIONAMENTO ED EFFETTUARE IL COLLEGAMENTO IN PARALLELO CON LA RETE. UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO NON PUÒ FUNZIONARE IN “ISOLA”, CIOÈ SEPARATO DALL’ALIMENTAZIONE ELETTRICA ESTERNA. IN ASSENZA DI TENSIONE L'INVERTER “SGANCIA”, CIOÈ SCOLLEGA TUTTO L’IMPIANTO INVERTER DI TIPO MONOFASE (PER PICCOLI IMPIANTI DOMESTICI) CONTATORE DI MISURA DELL'ENERGIA PRODOTTA. TALE CONTATORE CONTABILIZZA TUTTA L'ENERGIA PRODOTTA: SU QUESTO VALORE SARÀ PAGATO L'INCENTIVO DELLO STATO

QUADRO DI PARALLELO CON LA RETE CONTATORE DI SCAMBIO DELL'ENERGIA QUESTO CONTATORE È QUELLO GIÀ PRESENTE NELL'IMPIANTO DEL CLIENTE, MA IN QUESTO CASO È PROGRAMMATO PER ESSERE BI-DIREZIONALE E MISURARE SIA L'ENERGIA PRELEVATA SIA QUELLA IMMESSA IN RETE. TALE LETTURA PERMETTERÀ DI PAGARE LA BOLLETTA PER L’ENEGIA PRELEVATA E RICEVERE IL RIMBORSO PER L’ENERGIA IMMESSA IN RETE

IMPIANTI FOTOVOLTAICI FISSI SU COPERTURA CIVILE IN BASE AL “CONTO ENERGIA” (LEGGE CHE REGOLAMENTA GLI INCENTIVI STATALI PER GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI), GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI SULLE COPERTURE SI SUDDIVIDONO IN TRE TIPI: 1) IMPIANTI TOTALMENTE INTEGRATI 2) IMPIANTI PARZIALMENTE INTEGRATI 3) IMPIANTI NON INTEGRATI SI RIPORTANO, PER CIASCUNA TIPOLOGIA DI IMPIANTO, DEGLI ESEMPI REALI DI PICCOLI IMPIANTI DOMESTICI O INDUSTRIALI

IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU TETTO “TOTALMENTE INTEGRATO” PER USO PRIVATO TIPOLOGIA “TOTALMENTE INTEGRATO”: I MODULI IN QUESTO CASO SOSTITUISCONO LE TEGOLE DIVENTANDO COSÌ PARTE INTEGRANTE DEL MANTO DI COPERTURA

IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU TETTO “TOTALMENTE INTEGRATO” PER USO PRIVATO FINTI MODULI IN VETRO TIPOLOGIA “TOTALMENTE INTEGRATO”: I MODULI SOSTITUISCONO L’INTERA FALDA. PER ELEMENTI DI RACCORDO SONO STATI REALIZZATI FINTI MODULI IN VETRO

IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU TETTO “PARZIALMENTE INTEGRATO” PER USO PRIVATO I MODULI FOTOVOLTAICI NON SONO PARTE INTEGRANTE DELLA COPERTURA, MA, COME SI PUÒ NOTARE, SONO POGGIATI SUL MANTO DI TEGOLE IMPIANTO SOLARE TERMICO POGGIATI SUL MANTO E PARALLELI ALLA SUPERFICIE: “PARZIALMENTE INTEGRATO”

IMPIANTO FOTOVOLTAICO “NON INTEGRATO” PER USO PRIVATO I MODULI FOTOVOLTAICI POGGIANO SULLA COPERTURA TRAMITE UNA STRUTTURA METALLICA DI SOSTEGNO A CAVALLETTO TETTO NON PIANO CON PENDENZA SUPERIORE AL 5%

IMPIANTI FOTOVOLTAICI AD INSEGUITORE SOLARE IN QUESTI IMPIANTI I MODULI FOTOVOLTAICI SONO MONTATI SU STRUTTURE IN GRADO DI SEGUIRE L’IRRAGGIAMENTO SOLARE DURANTE LE ORE DELLA GIORNATA, PER MANTENERE LA SUPERFICIE DEL MODULO IL PIÙ POSSIBILE PERPENDICOLARE AI RAGGI DEL SOLE IN BASE ALLE TIPOLOGIE DI MOVIMENTO GLI INSEGUITORI SI SUDDIVIDONO IN: • I. MONOASSIALI (SEGUONO IL SOLE NEL SUO MOVIMENTO GIORNALIERO EST-OVEST) • I. BIASSIALI (SEGUONO IL SOLE ANCHE NEL SUO MOVIMENTO VERTICALE RISPETTO ALL’ORIZZONTE) IN BASE ALLA STRUTTURA DI INSEGUIMENTO SI SUDDIVIDONO IN: • I. SU PALO • I. LINEARI IN BASE ALLE MODALITÀ DI INSEGUIMENTO SI SUDDIVIDONO IN: • I. ASTRONOMICI (SEGUONO IL SOLE IN RELAZIONE ALLE EQUAZIONI ASTRONOMICHE DI POSIZIONE) • I. A SENSORE (SEGUONO IL SOLE RILEVANDO LA SUA EFFETTIVA PRESENZA NEL CIELO) • I. PASSIVI (IL CALORE DEL SOLE MUOVE NATURALMENTE L'INSEGUITORE E POSIZIONA IL MODULO NELLA POSIZIONE DI MASSIMA RICETTIVITÀ) SI RIPORTA UN ESEMPIO DI INSEGUITORE BIASSIALE, LINEARE, DI TIPO ASTRONOMICO PER APPLICAZIONI SU CAPANNONI INDUSTRIALI

IMPIANTO FOTOVOLTAICO CON “MODULI INSEGUITORI” I MODULI SONO DOTATI DI UN MECCANISMO CHE CONSENTE DI SEGUIRE I MOVIMENTI DEL SOLE. CON QUESTO SISTEMA I MODULI SI ORIENTANO TUTTI SINCRONICAMENTE PER POTER RICEVERE LA MASSIMA IRRADIAZIONE SOLARE

UN GRANDE IMPIANTO FOTOVOLTAICO FISSO A TERRA SI ILLUSTRA LA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO FISSO A TERRA DI CIRCA 40 MILA METRI QUADRI, DELLA POTENZA DI CIRCA 15.000 kWpicco OVVERO 15 MWpicco

PER L’INSTALLAZIONE DI UN SITO FOTOVOLTAICO DI GRANDI POSIZIONE SCARSAMENTE VISIBILE TERRENO INCOLTO PER L’INSTALLAZIONE DI UN SITO FOTOVOLTAICO DI GRANDI DIMENSIONI, COME IN QUESTO CASO, È IMPORTANTE INDIVIDUARE UN TERRENO MARGINALE, CIOÈ INCOLTO, IN MODO TALE DA NON SOTTRARRE TERRENO FERTILE UTILE PER L’AGRICOLTURA

FASE DI DISBOSCAMENTO DEL TERRENO

PRESENZA DI UNA LINEA MT DI “ENEL DISTRIBUZIONE”: È FONDAMENTALE, PER GRANDI IMPIANTI, LA VICINANZA DI UNA RETE PER IL TRASPORTO DELL’ENERGIA PRODOTTA

FASI DI SPIANAMENTO E PULIZIA DEL TERRENO CON USO DI MACCHINE OPERATRICI PESANTI

VISTA DEL TERRENO SPIANATO, PRONTO A RICEVERE LE OPERE DI PREDISPOSIZIONE AL MONTAGGIO DELL’IMPIANTO

SU SOTTOFONDO DI SABBIA REALIZZAZIONE DEI CAVIDOTTI POZZETTO DI ISPEZIONE IN CEMENTO VIBRATO PREFABBRICATO STESA DEI TUBI CORRUGATI PER IL PASSAGGIO DEI CAVI ELETTRICI SU SOTTOFONDO DI SABBIA E COPERTURA DI MAGRONE

ELEMENTI DI ACCIAIO ZINCATO CON SEZIONE A Ω PER LA FORMAZIONE DEI SOSTEGNI METALLICI PER LE STRUTTURE DI ANCORAGGIO DEI MODULI FOTOVOLTAICI

POSA DEI PALI METALLICI MEDIANTE BATTITURA CON APPOSITA MACCHINA (BATTIPALO)

SOSTEGNI METALLICI INFISSI NEL TERRENO CON ALLINEAMENTO PARALLELO FILI PER ALLINEAMENTO DEI PALI DI SOSTEGNO

PALI IN LEGNO PER RECINZIONE DEL SITO PALI DI SOSTEGNO INFISSI NEL TERRENO SCAVO PER ATTRAVERSAMENTO CAVIDOTTI

AVANZAMENTO DEI LAVORI COMPLETAMENTO RECINZIONE CON RETE METALLICA AVANZAMENTO DEI LAVORI CON IL MONTAGGIO DELLE STRUTTURE DI SOSTEGNO IN ALLUMINIO

STRUTTURA DI SOSTEGNO INCLINATA IN PROFILO DI ALLUMINIO

ELEMENTI DI COLLEGAMENTO LONGITUDINALE ORIZZONTALI

PANORAMICA DEL CANTIERE MODULI FOTOVOLTAICI IMBALLATI E DISTRIBUITI IN TUTTA L’AREA DI CANTIERE, PRONTI PER LA POSA IN OPERA

POSA DEI MODULI FOTOVOLTAICI SULLE STRUTTURE SPECIALISTICHE DI SOSTEGNO

PRONTI PER LA POSA IN OPERA MODULI FOTOVOLTAICI POSATI A TERRA, PRONTI PER LA POSA IN OPERA

IN SILICIO MONOCRISTALLINO PARTICOLARE DI UN MODULO FOTOVOLTAICO IN SILICIO MONOCRISTALLINO DA 175 Wpicco

POSA IN OPERA DEI MODULI FOTOVOLTAICI

VISTA ANTERIORE DI UNA “STRINGA” COMPLETAMENTE MONTATA

VISTA POSTERIORE DELLA STRUTTURA DI SOSTEGNO DEI MODULI FOTOVOLTAICI: SI NOTANO I DISPOSITIVI PER I COLLEGAMENTI ELETTRICI

SCATOLE DI CONNESSIONE IN PARALLELO SCATOLA DI GIUNZIONE DEI SINGOLI MODULI CON RELATIVI CONNETTORI CONNETTORI

LATO CORRENTE CONTINUA INVERTER QUADRO DI CAMPO LATO CORRENTE CONTINUA INVERTER DA 20 kW NOMINALI PER LA TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA DA CC AD AC. L’INVERTER PERMETTE IN OGNI ISTANTE DI IMMETTERE TUTTA LA POTENZA DISPONIBILE DEL CAMPO PV, LA TRASFORMA DA CORRENTE CONTINUA IN ALTERNATA E LA SINCRONIZZA CON LA RETE EFFETTUANDO IL DISINSERIMENTO AUTOMATICO IN CASO DI MANCANZA DI RETE

QUADRO DI CAMPO PER IL PARALLELO DI MONITORAGGIO E LA PROTEZIONE STRINGHE LATO CORRENTE CONTINUA. (“PARALLELO” = COLLEGARE LE FILE DI MODULI INSIEME)

CAVI PER I COLLEGAMENTI ELETTRICI DAGLI INVERTER ALLA CABINA DI TRASFORMAZIONE MODULI FOTOVOLTAICI COLLEGATI IN SERIE

POZZETTO DI ISPEZIONE CAVI ELETTRICI

TRALICCIO MEDIA TENSIONE “ENEL” 15 kW LA PRODUZIONE DELL’IMPIANTO FOTOVOLTAICO TRAMITE LA LINEA ENEL SARÀ IMMESSA NELLA RETE ELETTRICA NAZIONALE TELECAMERA DI SORVEGLIANZA PER IL CONTROLLO DEL CAMPO FOTOVOLTAICO

EDIFICIO DI CONVOGLIAMENTO E TRASFORMAZIONE LOCALE UTENTE QUADRO LOCALE UTENTE INVIO ENERGIA ALLA RETE DI DISTRIBUZIONE ARRIVO ENERGIA DAL CAMPO LOCALE DI MISURA CABINA DI TRASFORMAZIONE LOCALE ENEL

DI TRASFORMAZIONE LOCALE UTENTE CAVI ELETTRICI DI ARRIVO ALLA CABINA DI TRASFORMAZIONE LOCALE UTENTE

QUADRO PARALLELO INVERTER ALL’INTERNO DELLA CABINA DI TRASFORMAZIONE LOCALE UTENTE

TRASFORMATORE IN RESINA DA 1600 kVA (kVA = KILOVOLTAMPERE): ARRIVO IN CANTIERE DEL TRASFORMATORE IN RESINA DA 1600 kVA (kVA = KILOVOLTAMPERE): TRASFORMA LA TENSIONE DA 400 A 15.000 V

ALL’INTERNO DELLA CABINA COLLOCAZIONE FINALE DEL TRASFORMATORI ALL’INTERNO DELLA CABINA DI TRASFORMAZIONE LOCALE UTENTE

TRASFORMATORE CON RETE DI PROTEZIONE CON I CAVI DI COLLEGAMENTO CELLA MT DI PARALLELO CON RETE DI DISTRIBUZIONE ENEL POSIZIONATA ALL’INTERNO DEL LOCALE

DI OLTRE 1.800.000 kW/ANNO, EQUIVALENTE AL FABBISOGNO DOMESTICO L’ IMPIANTO FOTOVOLTAICO PRESO IN ESAME, DA 15.000 kWpicco, PERMETTERÀ UNA PRODUZIONE DI OLTRE 1.800.000 kW/ANNO, EQUIVALENTE AL FABBISOGNO DOMESTICO DI CIRCA 500 ABITAZIONI, PER UN TOTALE DI 45.000.000 kWh NEI 25 ANNI DI VITA DELL’IMPIANTO TALE PRODUZIONE DA FONTI RINNOVABILI PERMETTERÀ DI EVITARE L’IMMISSIONE IN ATMOSFERA DI OLTRE 3.000 TONNELLATE DI CO2 ALL’ANNO DOVUTE AD ANALOGA PRODUZIONE DA COMBUSTIBILI FOSSILI, OLTRE A MOLTE ALTRE SOSTANZE INQUINANTI TIPICHE DELLE CENTRALI TERMOELETTRICHE FINE PRESENTAZIONE