Progettazione di un impianto fotovoltaico da 30 MW Utility Scale

Università degli Studi di Roma Tor Vergata
Tesi di Laurea Triennale in Ingegneria Energetica
Relatore:
Prof. Paolo Coppa
Candidata:
Silvia Tamanti
Correlatore:
Ing. Antonio Moretti
Anno Accademico
2013/2014
1
Le motivazioni
Aumento
della
domanda
energetica
Sicurezza
delle
forniture e
sostenibilità
ambientale
Trasformazione radicale
del sistema
elettrico
2
Perché il solare fotovoltaico?
3
Progettazione preliminare
e dimensionamento
di un impianto fotovoltaico da 30 MW
nel territorio egiziano
4
Situazione Africana
Povertà
energetica
Ricchezza
di risorse
Egitto
La potenza attuale installata è di
32043 MW
• Necessità di un incremento annuale di 2,5 GW
per i prossimi 20 anni
• Sviluppo delle infrastrutture energetiche
rinnovabili
TARIFFE FEED-IN
5
Progettazione preliminare
Ianus A
Assuan, Egitto
Lat: 24°25’38’’ N
Lon: 32°44’14’’ E
Lotto: 25
Estensione: 1,02 km2
Sottostazione: 3
Potenza AC: 30 MW
Tipo: impianto a terra, no track
Moduli: silicio policristallino
6
Iter progettuale
Schema universale per
la progettazione di un
generico impianto
fotovoltaico utility scale
7
Potenza AC
Considerazioni
economiche
Condizioni
geografiche
Semplicità di
connessione
Capacità di
assorbimento
della rete
PAC = 30 MWp
8
9
68 inverter
da 500 kVA
10
11
n° moduli effettivi
126616
area fisica
0,249 km2
Potenza AC
29825 kWp
Inferiore a 30000 kWp
Perdita percentuale < 1%
Trasformatore LV/MV da
300 V trifase a 20 kV
12
Configurazione
Affidabilità
impiantistica
Cablaggio
ridotto
Layout
Semplice
gestione del
generatore
Considerazioni
economiche
Potenza AC
29825 kWp
Tipo
Impianto a terra, no
track.
N. pannelli
126616
Sezioni
34 da 1MWp ca. ciascuna
Inverter
68 da 0,5MW ciascuno
13
Sezione
1 cabina inverter da 1 MW
2 campi da 577 kWp ciascuno
Campo
Potenza DC
577,22 kWp
Stringhe
98 da 19 moduli
ciascuna
Inverter
1 da 0,5 MW
Quadri di
sottocampo
7
Quadri di campo
1
14
Cablaggio
Tipologie
Trasmissione
di potenza
Messa a
terra
Controllo e
comunicazione
• 350 km di cavo solare (DC)
• 60 km di cavo non solare (DC
e AC)
15
Supporti
Struttura con fondazioni
libere, avvitate nel terreno,
con binario in metallo
Sopportare il
peso proprio e
carichi
eccezionali
Mantenere
l’angolo di tilt
Protezioni
Sistema di
monitoraggio
Sistema di protezione
Green Power
Guardian
Messa a terra
Acquisizione
dei dati
Sovratensioni
Supervisione
Sovracorrenti
Controllo
16
Energia prodotta
Produzione annua
7,00
6,00
GWh/mese
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Gen
Feb
Mar
Apr
Mag
Giu
Lug
Ago
Set
Ott
Nov
Dic
Energia 4,08
4,84
5,88
5,87
5,82
5,99
6,34
5,66
5,74
5,35
4,41
3,87
Tilt
24°
Radiazione media annuale 5,86 kWh/m2/giorno
Energia prodotta
63,8 GWh/a
Produzione specifica
1625 kWh/kWp
17
Analisi dei costi
Costo d’impianto per Watt
installato
1,4 €/W
18
Conclusioni
Parti dell’impianto
• Ottimizzazione
Generatore fotovoltaico (Moduli)
Costo percentuale %
76,5 (67,5)
Sistema di conversione
10,9
Distribuzione di media tensione
2,2
Servizi d’impianto
2,7
Opere civili
0,9
Montaggi vari
6,8
• Tale progetto preliminare costituisce inoltre la parte tecnica del dossier d’offerta che
Ianus sta presentando e negoziando con i clienti egiziani.
19
Grazie per l’attenzione
20