Relazione tecnica – Impianti fv INDICE 1 INTRODUZIONE GENERALE 2 2 DESCRIZIONE DI UN SISTEMA DI CONNESSIONE ALLA RETE 2 3 DATI DI PROGETTO 4 3.1 Descrizione sommaria degli interventi 3.2 Produzione energetica 4 4 17 CRITERI PER LE SCELTE PROGETTUALI ESECUTIVE 17 4.1 Caratteristiche generali dell’impianto 17 4.2 Configurazione elettrica dell’impianto 18 4.3 Misura dell’energia prodotta dall’impianto 19 4.4 Normativa di riferimento 119 4.5 Norme Tecniche di Riferimento 119 4.6 Disposizioni Legislative e Regolamentari COMPONENTI DELL’IMPIANTO FOTOVOLTAICO 5 23 25 5.1 Impianto di Bassa Tensione 25 5.2 Monitoraggio 29 5.3 Strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici 30 5.4 Illuminazione 30 5.5 Verifiche, prove e collaudo dell’impianto 30 6 ELABORATI GRAFICI 34 7 ALLEGATI 34 7.1 Report fotografico dello stato di fatto 34 7.2 Irraggiamneto in sito 38 7.3 Quadro economico di progetto 40 1 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 1 INTRODUZIONE GENERALE Negli ultimi anni, il settore che ha sperimentato il più alto livello di crescita nel campo dell’attività fotovoltaica è senza dubbio quello dei sistemi di connessione alla rete. L’estensione a grande scala di questo tipo di impianti ha richiesto lo sviluppo di un’ingegneria specializzata che permette, da un lato di ottimizzare il progetto e il funzionamento tanto dei prodotti come degli impianti completi, e dall’altro di valutare il suo impatto sul sistema elettrico, facendo sempre attenzione all’integrazione dei sistemi e rispettando l’insieme architettonico - ambientale. Grazie ad una legislazione attenta agli sviluppi del settore, ed attraverso fasi successive, chiunque può diventare produttore di elettricità a partire dall’energia solare. Finalmente lo sviluppo sostenibile può essere spinto attraverso iniziative individuali che, sfruttando la risorsa solare, contribuiscono alla produzione pulita di energia. Il singolo cittadino nella sua proprietà unifamiliare, un condominio, un’azienda o qualsiasi altra entità che lo desideri, potrà disporre del proprio impianto solare connesso alla rete. Questo tipo d’iniziativa assume un’importanza ogni volta maggiore in una società sempre più partecipe al problema ambientale. Il presente lavoro è stato finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico – DGMEREEN – in qualità di Autorità di Gestione del Programma Operativo Interregionale “Energie rinnovabili e risparmio energetico FESR 2007/2013” 2 DESCRIZIONE DI UN SISTEMA DI CONNESSIONE ALLA RETE Un impianto fotovoltaico di connessione alla rete può essere schematizzato semplicemente come in Fig. 2.1. Il generatore fotovoltaico è formato da una serie di moduli dello stesso modello collegati elettricamente tra loro ed ha il compito di trasformare l’energia proveniente dal sole sotto forma di radiazione, in energia elettrica, generando una corrente continua proporzionale all’irradianza solare cui è sottoposto. Non essendo possibile riversare direttamente l’energia proveniente dal generatore fotovoltaico nella rete elettrica, sarà necessario operare una trasformazione in corrente alternata. Perciò la corrente continua proveniente dai moduli passa attraverso un sistema di conversione, detto inverter, il quale, utilizzando elettronica di potenza, la trasforma in corrente alternata che possiede la stessa frequenza, lo stesso voltaggio e la stessa sequenza di fasi della rete elettrica, essendo in questo modo utilizzabile da qualsiasi utente della rete. 2 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv L’energia generata, misurata attraverso un contatore bidirezionale, sarà venduta al Gestore dei Servizi della Rete (GSE) come previsto dal Decreto ministeriale del 19 febbraio 2007, sottraendo i possibili consumi dell’impianto (stand-by notturno dell’inverter, luci ausiliarie, luci d’emergenza, ecc.) Il periodo di ammortamento dell’impianto dipende dai seguenti fattori: Potenziale solare dell’impianto: si tratta della potenza del generatore fotovoltaico. Latitudine, inclinazione e orientazione del generatore. Presenza di ombreggiamenti. Potenza nominale dell’impianto: il prezzo di vendita dell’energia dipende dalla potenza nominale dell’installazione. Si definisce potenza nominale dell’impianto la potenza ottenuta sommando le potenze di tutti i moduli del generatore calcolate nelle STC (Tamb=25ºC, Irr=1000W/m2, AM=1,5). GENERADOR FOTOVOLTAICO RED ELÉCTRICA INVERSOR Figura 2.1. Schema semplificato di una installazione connessa alla rete. In un singolo impianto si possono utilizzare vari inverter, ciascuno collegato con il proprio campo generatore fotovoltaico. Ciò permette di realizzare operazioni di manutenzione limitate ad una parte dell’installazione, senza interferire con il resto, e conferisce una grande modularità al sistema per ciò che concerne: la potenza effettiva la possibilità di ampliamenti l’adattamento ad ogni ubicazione, la riduzione al minimo dei fenomeni ombreggiamento e l’installazione di campi con orientazioni e inclinazioni differenti. 3 di 40 di Relazione tecnica – Impianti fv 3. DATI DI PROGETTO 3.1 - Descrizione sommaria degli interventi 2.1 Gli impianti fotovoltaici oggetto dell’intervento sono previsti presso: a) la Scuola Media Statale di via Allende della potenza nominale di 19,20 kWp; b) il Municipio, di via Milano di potenza nominale di 19,80 kWp; c) la Scuola d’Infanzia in via A. Moro della potenza nominale di 16,20 kWp; d) la Scuola Elementare Statale di via Edificio scolastico, della potenza di 18,90 kWp. Impianto - Scuola Media Statale di via Allende – Pfv 19,20 kWp 2.2 Il campo generatore verrà ubicato sul tetto dell’immobile ad uso scolastico sito nella periferia del centro abitato di San Pietro in Lama e ricadente nelle Particella 960 - Fg. 1 del catasto fabbricati della Provincia di Lecce Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria dell’edificio scolastico, per cui si posizioneranno le stringhe dell’impianto in modo tale che l’angolo di Azimut è di 30° Sud – sud-ovest e un Tilt di 30°. Ricade così, una disposizione architettonica del tipo di parzialmente integrato, quindi i moduli fotovoltaici saranno disposti in modo tale che la mediana dell’altezza del pannello f v ricada entro l’altezza del parapetto perimetrale la copertura. L’edificio scolastico caratterizzato da altezze delle coperture differenti e da geometrie varie, offre diverse possibilità d’installazione d’impianto; è stata scelta un’area ritenuta idonea e priva di ombre, con facilità d’installare alla rete elettrica lo stesso impianto. Il sistema fotovoltaico sarà diviso invece in due sottosistemi, collegati al proprio gruppo di conversione (inverter) con potenza di targa di 10000 Wp. I moduli installati su strutture fisse alluminio anodizzato, su file parallele poste ad una distanza, in modo che nel peggior giorno dell’anno, il solstizio di inverno, 21 Dicembre, l’intero campo sarà privo di ombreggiamenti nell’arco di 4 ore dalle 10 del mattino alle 2 del pomeriggio. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria del complesso scolastico, per cui si è verificato un posizionamento dove le stringhe dell’impianto sono esposte a Sud Ovest con un Azimut di 30°. La disposizione delle stringhe sulla superficie di copertura è caratterizzata inoltre da un angolo di inclinazione di 30° rispetto alla retta orizzontale (tilt). I quadri e gli inverter saranno alloggiati in apposito vano posto a piano terra, nelle immediate vicinanze del punto di connessione la rete elettrica di BT. Tale connessione verrà realizzata mediante canaline in PVC da fissare a parete (montante), mentre la connessione delle stringhe ai rispettivi inverter mediante passerelle in alluminio sospese da terra e con protezione dagli agenti atmosferici. Inoltre si predisporrà una protezione dalle scariche atmosferiche e sovratensioni, 4 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv collegando le strutture, quadri elettrici e di conversione, alla rete di terra esistente mediante cavidotto in rame protetto in canalina PVC. Le caratteristiche principali dell’impianto sono riportate nella Tabella 3.1. Soggetto responsabile dell’impianto fot : “Amm. Comunale di San Pietro in Lama” Sede: Municipio – via Milano – San Pietro in Lama -- Le Tabella 3.1: Caratteristiche principali dell’impianto fotovoltaico “Scuola Media” SCHEDA TECNICA Dati generali Identificativo dell’impianto: Scuola Media Ubicazione dell’impianto: San Pietro in Lama (LE), Latitudine: 40°18’ 40.88” ºN Longitudine: 18°08’00.23” ºE Altitudine: 37 m Inclinazione moduli: 30° Orientazione piano moduli: 30° Sud - ovest Percentuale annua d’ombra sui moduli: 10% Radiazione solare annua sul piano dei moduli (fonte: ENEA): 1.808,0 kWh/m2/anno Radiazione solare annua sul piano 1.634,9 kWh/m2/anno orizzontale: Modello TIPO Istar solar IS 4000P Silicio policristallino modulo Potenza massima Wp 300 W p ±5% fotovoltaico Vmp 37.5V (tot.moduli 64) Imp 8.00 A Voc 45.3 V Isc 8.70 A Cella Si-policristallino Efficienza in STC 17.30 % n. celle 72 Materiale: Alluminio anodizzato Strutture sostegno di Posizionamento: A tetto 30° - zavorrate Integrazione architettonica dei moduli: 5 di 40 parziale Relazione tecnica – Impianti fv 1 2 ( ) Caratteristiche a STC (AM = 1,5; Irradianza sul piano dei moduli pari a 1000 W/m ; Temperatura di cella fotovoltaica = 25ºC) 2 ( ) Il rapporto fra potenza nominale o di picco o di targa del modulo fotovoltaico tipo (espressa in kWp) e l’area del 2 modulo, compresa la cornice (espressa in m ) 3 ( ) il rapporto fra la potenza PAC in uscita e la potenza PDC in ingresso dell’apparato di conversione, con P AC>30% della potenza nominale in uscita Tipo: IG PLUS 120 Potenza nominale: 10000 kW Inverter TIPO: Corrente d’ingresso max (IDC max) 45,8 A Sottocampi A-B Tensione di ingresso: 230 - 500 V Tensione d’ingresso max, (VCC max) 600 V Tensione d’uscita: 230 V ±10% Frequenza di rete: 50 / 60 Hz (nº 2) Presenza trasformatore: SI 3 Rendimento minimo garantito ( ): 99,9% Come detto, l’impianto sarà suddiviso in 2 sottoimpianti, ciascuno collegato al proprio sistema di conversione DC/AC con una potenza nominale di 10.000 Wp. Le tabelle che seguono (Tab. 3.2) riassume le caratteristiche dell’impianto con i parametri elettrici più importanti: IMPIANTO CONNESSO ALLA RETE CONFIGURAZIONE ELETTRICA CENTRALI A - B Dati di radiazione Località Latitudine Longitudine SAN PIETRO IN LAMA (LE) 40° 18’ 40,88” N 18° 08’ 00,23” E Sottocampo A - B Modulo Nº moduli serie / inverter Nº moduli / inverter Range di tensione di massima potenza del campo generatore (V) Tensione massima in circuito aperto del campo generatore (V) Area Generatore / 2 inverter (m ) IS 4000P Orientazione () SUD/OVEST 8 Inclinazione ( 30 32 Nº stringhe parallelo / inverter 4 230 - 500 Corrente massima d'ingresso campo generatore (A) 34,80 Potenza generatore / inverter 9,60 330 62 Tabella 3.2: Configurazione elettrica dei sottocampi A – B 6 di 40 kWp Relazione tecnica – Impianti fv Campo fotovoltaico FRONIUS IG PLUS 120 2 Inverter Nº totale inverter Nº totale moduli Area totale del 2 Generatore (m ) Essendo l’impianto Potenza nom AC unitaria Potenza max DC unitaria 10000 10000 W W 64 Potenza nominale Generatore FV 19,20 kWp 124 Tipo di connessione Trifase costituito da due sottosistemi della potenza di 9,60 KWp complessivamente di 19,20 kwp ciascuno con uscite trifase, la Norma CEI 11-20 non impone un unico dispositivo di interfaccia alla rete della società distributrice ENEL; la consegna avverrà in bassa tensione, con protezioni d’interfaccia implementate all’interno del singolo inverter. 2.3 Impianto - Municipio via Milano – Pfv 19,80 kWp Il campo generatore verrà ubicato sul tetto dell’immobile ad uso Uffici comunali sito nel centro abitato di San Pietro in Lama e ricadente nelle Particella 291 - Fg. 1 del catasto fabbricati della Provincia di Lecce. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria dell’edificio, per cui si posizioneranno le stringhe dell’impianto in modo tale che l’angolo di Azimut è di 21° Sud – sud-est e un Tilt di 30°. Ricade così, una disposizione architettonica del tipo di parzialmente integrato, quindi i moduli fotovoltaici saranno disposti in modo tale che la mediana dell’altezza del pannello fv ricada entro l’altezza del parapetto perimetrale la copertura. L’edificio è caratterizzato da altezze delle coperture differenti e da geometrie varie, offre diverse possibilità d’installazione d’impianto; è stata scelta un’area ritenuta idonea e priva di ombre, con facilità d’installare alla rete elettrica lo stesso impianto. Il sistema fotovoltaico sarà diviso invece in due sottosistemi, collegati al proprio gruppo di conversione (inverter) con potenza di targa di 10000 Wp. I moduli installati su strutture fisse alluminio anodizzato, su file parallele poste ad una distanza, in modo che nel peggior giorno dell’anno, il solstizio di inverno, 21 Dicembre, l’intero campo sarà privo di ombreggiamenti nell’arco di 4 ore dalle 10 del mattino alle 2 del pomeriggio. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria del complesso scolastico, per cui si è verificato un posizionamento dove le stringhe dell’impianto sono esposte a Sud est con un Azimut di 21°. La disposizione delle stringhe sulla superficie di copertura è caratterizzata inoltre da un angolo di inclinazione di 30° rispetto alla retta orizzontale (tilt). I quadri e gli inverter saranno alloggiati in apposito vano posto al piano di copertura, e collegati alla rete BT mediante 7 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv cavidotto in canalina PVC, fino al quadro di rete posizionato al piano terra nell’ingresso. Tale connessione quindi verrà realizzata mediante canaline in PVC da fissare a parete (montante), mentre la connessione delle stringhe ai rispettivi inverter mediante passerelle in alluminio sospese da terra e con protezione dagli agenti atmosferici. Inoltre si predisporrà una protezione dalle scariche atmosferiche e sovratensioni, collegando le strutture, quadri elettrici e di conversione, alla rete di terra esistente mediante cavidotto in rame protetto in canalina PVC. Le caratteristiche principali dell’impianto sono riportate nella Tabella 3.3 Soggetto responsabile dell’impianto fot : “Amm. Comunale di San Pietro in Lama” Sede: Municipio – via Milano – San Pietro in Lama -- Le Tabella 3.3: Caratteristiche principali dell’impianto fotovoltaico “Municipio” SCHEDA TECNICA Dati generali Identificativo dell’impianto: Municipio Ubicazione dell’impianto: San Pietro in Lama (LE), Latitudine: 40°18’ 34,30” ºN Longitudine: 18°07’ 50,87” ºE Altitudine: 42 m Inclinazione moduli: 30° Orientazione piano moduli: 21° Sud - est Percentuale annua d’ombra sui moduli: 10% Radiazione solare annua sul piano dei moduli (fonte: ENEA): 1.808,0 kWh/m2/anno Radiazione solare annua sul piano 1.634,9 kWh/m2/anno orizzontale: Modello TIPO Istar solar IS 4000P Silicio policristallino modulo Potenza massima Wp 300 W p ±5% fotovoltaico Vmp 37.5V (tot.moduli 66) Imp 8.00 A Voc 45.3 V Isc 8.70 A Cella Si-policristallino Efficienza in STC 17.30 % n. celle 72 8 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Strutture di sostegno Materiale: Alluminio anodizzato Posizionamento: A tetto 30° - zavorrate Integrazione architettonica dei moduli: parziale 1 2 ( ) Caratteristiche a STC (AM = 1,5; Irradianza sul piano dei moduli pari a 1000 W/m ; Temperatura di cella fotovoltaica = 25ºC) 2 ( ) Il rapporto fra potenza nominale o di picco o di targa del modulo fotovoltaico tipo (espressa in kWp) e l’area del 2 modulo, compresa la cornice (espressa in m ) 3 ( ) il rapporto fra la potenza PAC in uscita e la potenza PDC in ingresso dell’apparato di conversione, con P AC>30% della potenza nominale in uscita Tipo: IG PLUS 120 Potenza nominale: 10000 kW Inverter TIPO: Corrente d’ingresso max (IDC max) 45,8 A Sottocampi A-B Tensione di ingresso: 230 - 500 V Tensione d’ingresso max, (VCC max) 600 V Tensione d’uscita: 230 V ±10% Frequenza di rete: 50 / 60 Hz (nº 2) Presenza trasformatore: SI 3 Rendimento minimo garantito ( ): 99,9% Come detto, l’impianto sarà suddiviso in 2 sottoimpianti, ciascuno collegato al proprio sistema di conversione DC/AC con una potenza nominale di 10.000 Wp. Le tabelle che seguono (Tab. 3.4) riassume le caratteristiche dell’impianto con i parametri elettrici più importanti: IMPIANTO CONNESSO ALLA RETE CONFIGURAZIONE ELETTRICA CENTRALI A - B Dati di radiazione Località Latitudine Longitudine SAN PIETRO IN LAMA (LE) 40° 18’ 34,30” N 18° 07’ 50,87” E Sottocampo A - B Modulo Nº moduli serie / inverter Nº moduli / inverter IS 4000P Orientazione () SUD/EST 11 Inclinazione ( 30 33 Nº stringhe parallelo / inverter 3 9 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Range di tensione di massima potenza del campo generatore (V) Tensione massima in circuito aperto del campo generatore (V) Area Generatore / 2 inverter (m ) 230 - 500 Corrente massima d'ingresso campo generatore (A) 26,10 Potenza generatore / inverter 9,90 412 63,70 kWp Tabella 3.4: Configurazione elettrica dei sottocampi A – B Campo fotovoltaico FRONIUS IG PLUS 120 2 Inverter Nº totale inverter Nº totale moduli Area totale del 2 Generatore (m ) Essendo l’impianto 66 127,4 costituito da Potenza nom AC unitaria Potenza max DC unitaria 10000 10000 W W Potenza nominale Generatore FV 19,80 kWp Tipo di connessione Trifase due sottosistemi della potenza di 9,90 KWp complessivamente di 19,80 kwp ciascuno con uscite trifase, la Norma CEI 11-20 non impone un unico dispositivo di interfaccia alla rete della società distributrice ENEL; la consegna avverrà in bassa tensione, con protezioni d’interfaccia implementate all’interno del singolo inverter. 2.4 Impianto - Scuola d’Infanzia via A. Moro – Pfv 19,80 kWp Il campo generatore verrà ubicato sul tetto dell’immobile ad uso scolastico sito in periferia nel centro abitato di San Pietro in Lama e ricadente nelle Particella 865 - Fg. 1 del catasto fabbricati della Provincia di Lecce. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria dell’edificio, per cui si posizioneranno le stringhe dell’impianto in modo tale che l’angolo di Azimut è di 24° Sud – sud-ovest e un Tilt di 30°. Ricade così, una disposizione architettonica del tipo di parzialmente integrato, quindi i moduli fotovoltaici saranno disposti in modo tale che la mediana dell’altezza del pannello fv ricada entro l’altezza del parapetto perimetrale la copertura. L’edificio è caratterizzato da altezze delle coperture differenti e da geometrie varie, offre diverse possibilità d’installazione d’impianto; è stata scelta un’area ritenuta idonea e priva di ombre, con facilità d’installare alla rete elettrica lo stesso impianto. Il sistema fotovoltaico sarà diviso invece in due sottosistemi, collegati al proprio gruppo di conversione (inverter) con potenza di targa di 8000 Wp. I moduli installati su strutture fisse alluminio anodizzato, su file parallele poste ad una distanza, in modo che nel peggior giorno dell’anno, il solstizio di inverno, 21 Dicembre, l’intero campo sarà privo di ombreggiamenti 10 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv nell’arco di 4 ore dalle 10 del mattino alle 2 del pomeriggio. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria del complesso scolastico, per cui si è verificato un posizionamento dove le stringhe dell’impianto sono esposte a Sud ovest con un Azimut di 24°. La disposizione delle stringhe sulla superficie di copertura è caratterizzata inoltre da un angolo di inclinazione di 30° rispetto alla retta orizzontale (tilt). I quadri e gli inverter saranno alloggiati in apposito vano posto al piano terra, e collegati alla rete BT mediante cavidotto in canalina PVC, fino al quadro di rete posizionato al piano terra nell’ingresso. Tale connessione quindi verrà realizzata mediante canaline in PVC da fissare a parete (montante), mentre la connessione delle stringhe ai rispettivi inverter mediante passerelle in alluminio sospese da terra e con protezione dagli agenti atmosferici. Inoltre si predisporrà una protezione dalle scariche atmosferiche e sovratensioni, collegando le strutture, quadri elettrici e di conversione, alla rete di terra esistente mediante cavidotto in rame protetto in canalina PVC. Le caratteristiche principali dell’impianto sono riportate nella Tabella 3.5 Soggetto responsabile dell’impianto fot : “Amm. Comunale di San Pietro in Lama” Sede: Municipio – via Milano – San Pietro in Lama -- Le Tabella 3.5: Caratteristiche principali dell’impianto fotovoltaico “Scuola d’Infanzia” SCHEDA TECNICA Dati generali Identificativo dell’impianto: Scuola d’Infanzia Ubicazione dell’impianto: San Pietro in Lama (LE), Latitudine: 40°18’ 34,58” ºN Longitudine: 18°08’ 00,21” ºE Altitudine: 38 m Inclinazione moduli: 30° Orientazione piano moduli: 24° Sud - ovest Percentuale annua d’ombra sui moduli: 10% Radiazione solare annua sul piano dei moduli (fonte: ENEA): 1.808,0 kWh/m2/anno Radiazione solare annua sul piano 1.634,9 kWh/m2/anno orizzontale: Modello TIPO Istar solar IS 4000P Silicio policristallino modulo Potenza massima Wp 300 W p ±5% fotovoltaico Vmp 37.5V 11 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv (tot.moduli 54) Strutture di sostegno Imp 8.00 A Voc 45.3 V Isc 8.70 A Cella Si-policristallino Efficienza in STC 17.30 % n. celle 72 Materiale: Alluminio anodizzato Posizionamento: A tetto 30° - zavorrate Integrazione architettonica dei moduli: parziale 1 2 ( ) Caratteristiche a STC (AM = 1,5; Irradianza sul piano dei moduli pari a 1000 W/m ; Temperatura di cella fotovoltaica = 25ºC) 2 ( ) Il rapporto fra potenza nominale o di picco o di targa del modulo fotovoltaico tipo (espressa in kWp) e l’area del 2 modulo, compresa la cornice (espressa in m ) 3 ( ) il rapporto fra la potenza PAC in uscita e la potenza PDC in ingresso dell’apparato di conversione, con P AC>30% della potenza nominale in uscita Tipo: IG PLUS 100 Potenza nominale: 8.000 kW Inverter TIPO: Corrente d’ingresso max (IDC max) 36,70 A Sottocampi A-B Tensione di ingresso: 230 - 500 V Tensione d’ingresso max, (VCC max) 600 V Tensione d’uscita: 230 V ±10% Frequenza di rete: 50 / 60 Hz Presenza trasformatore: SI Rendimento minimo garantito (3): 99,9% (nº 2) Come detto, l’impianto sarà suddiviso in 2 sottoimpianti, ciascuno collegato al proprio sistema di conversione DC/AC con una potenza nominale di 8.000 Wp. Le tabelle che seguono (Tab. 3.6) riassume le caratteristiche dell’impianto con i parametri elettrici più importanti: IMPIANTO CONNESSO ALLA RETE CONFIGURAZIONE ELETTRICA CENTRALI A - B Dati di radiazione Località Latitudine Longitudine SAN PIETRO IN LAMA (LE) 40° 18’ 34,58” N 18° 08’ 00,21” E 12 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Sottocampo A - B Modulo Nº moduli serie / inverter Nº moduli / inverter Range di tensione di massima potenza del campo generatore (V) Tensione massima in circuito aperto del campo generatore (V) Area Generatore / 2 inverter (m ) IS 4000P Orientazione () SUD/OVEST 9 Inclinazione ( 30 27 Nº stringhe parallelo / inverter 3 230 - 500 Corrente massima d'ingresso campo generatore (A) 26,10 Potenza generatore / inverter 8,10 338 52,13 kWp Tabella 3.6 Configurazione elettrica dei sottocampi A – B Campo fotovoltaico FRONIUS IG PLUS 100 2 Inverter Nº totale inverter Nº totale moduli Area totale del 2 Generatore (m ) Essendo l’impianto 54 104,26 costituito da Potenza nom AC unitaria Potenza max DC unitaria 8.000 8.000 W W Potenza nominale Generatore FV 16,20 kWp Tipo di connessione Trifase due sottosistemi della potenza di 8,10 KWp complessivamente di 16,20 kwp ciascuno con uscite trifase, la Norma CEI 11-20 non impone un unico dispositivo di interfaccia alla rete della società distributrice ENEL; la consegna avverrà in bassa tensione, con protezioni d’interfaccia implementate all’interno del singolo inverter. 2.5 Impianto - Scuola Elementare via E. Scolastico – Pfv 18,90 kWp Il campo generatore verrà ubicato sul tetto dell’immobile ad uso scolastico sito in periferia nel centro abitato di San Pietro in Lama e ricadente nelle Particella 127 - Fg. 4 del catasto fabbricati della Provincia di Lecce. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria dell’edificio, per cui si posizioneranno le stringhe dell’impianto in modo tale che l’angolo di Azimut è di 13° Sud – sud-est e un Tilt di 30°. Ricade così, una disposizione architettonica del tipo di parzialmente integrato, quindi i moduli fotovoltaici saranno disposti in modo tale che la mediana dell’altezza del pannello fv ricada entro l’altezza del parapetto perimetrale la copertura. 13 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv L’edificio è caratterizzato da altezze delle coperture differenti e da geometrie varie, offre diverse possibilità d’installazione d’impianto; è stata scelta un’area ritenuta idonea e priva di ombre, con facilità d’installare alla rete elettrica lo stesso impianto. Il sistema fotovoltaico sarà diviso invece in due sottosistemi, collegati al proprio gruppo di conversione (inverter) con potenza di targa di 10000 Wp. I moduli installati su strutture fisse alluminio anodizzato, su file parallele poste ad una distanza, in modo che nel peggior giorno dell’anno, il solstizio di inverno, 21 Dicembre, l’intero campo sarà privo di ombreggiamenti nell’arco di 4 ore dalle 10 del mattino alle 2 del pomeriggio. Il campo generatore è orientato nel rispetto della geometria del complesso scolastico, per cui si è verificato un posizionamento dove le stringhe dell’impianto sono esposte a Sud est con un Azimut di 13°. La disposizione delle stringhe sulla superficie di copertura è caratterizzata inoltre da un angolo di inclinazione di 30° rispetto alla retta orizzontale (tilt). I quadri e gli inverter saranno alloggiati in apposito vano posto al piano di copertura e collegati alla rete BT mediante cavidotto in canalina PVC, fino al quadro di rete posizionato al piano terra. Tale connessione quindi verrà realizzata mediante canaline in PVC da fissare a parete (montante), mentre la connessione delle stringhe ai rispettivi inverter mediante passerelle in alluminio sospese da terra e con protezione dagli agenti atmosferici. Inoltre si predisporrà una protezione dalle scariche atmosferiche e sovratensioni, collegando le strutture, quadri elettrici e di conversione, alla rete di terra esistente mediante cavidotto in rame protetto in canalina PVC. Le caratteristiche principali dell’impianto sono riportate nella Tabella 3.7 Soggetto responsabile dell’impianto fot : “Amm. Comunale di San Pietro in Lama” Sede: Municipio – via Milano – San Pietro in Lama -- Le Tabella 3.7: Caratteristiche principali dell’impianto fotovoltaico “Scuola Elementare” SCHEDA TECNICA Dati generali Identificativo dell’impianto: Scuola Elementare Ubicazione dell’impianto: San Pietro in Lama (LE), Latitudine: 40°18’ 34,56” ºN Longitudine: 18°07’ 44,94” ºE Altitudine: 43 m Inclinazione moduli: 30° Orientazione piano moduli: 13° Sud - est Percentuale annua d’ombra sui moduli: 10% Radiazione solare annua sul piano dei moduli (fonte: ENEA): 14 di 40 1.808,0 kWh/m2/anno Relazione tecnica – Impianti fv Radiazione solare annua sul piano 1.634,9 kWh/m2/anno orizzontale: Modello TIPO Istar solar IS 4000P Silicio policristallino modulo Potenza massima Wp 300 W p ±5% fotovoltaico Vmp 37.5V (tot.moduli 63) Imp 8.00 A Voc 45.3 V Isc 8.70 A Cella Si-policristallino Efficienza in STC 17.30 % n. celle 72 Materiale: Alluminio anodizzato Posizionamento: A tetto 30° - zavorrate Integrazione architettonica dei moduli: parziale Strutture di sostegno 1 2 ( ) Caratteristiche a STC (AM = 1,5; Irradianza sul piano dei moduli pari a 1000 W/m ; Temperatura di cella fotovoltaica = 25ºC) 2 ( ) Il rapporto fra potenza nominale o di picco o di targa del modulo fotovoltaico tipo (espressa in kWp) e l’area del 2 modulo, compresa la cornice (espressa in m ). 3 ( ) il rapporto fra la potenza PAC in uscita e la potenza PDC in ingresso dell’apparato di conversione, con P AC>30% della potenza nominale in uscita Tipo: IG PLUS 120 Potenza nominale: 10.000 kW Inverter TIPO: Corrente d’ingresso max (IDC max) 45,8 A Sottocampi A-B Tensione di ingresso: 230 - 500 V Tensione d’ingresso max, (VCC max) 600 V Tensione d’uscita: 230 V ±10% Frequenza di rete: 50 / 60 Hz (nº 2) Presenza trasformatore: SI 3 Rendimento minimo garantito ( ): 99,9% Come detto, l’impianto sarà suddiviso in 2 sottoimpianti, ciascuno collegato al proprio sistema di conversione DC/AC con una potenza nominale di 10.000 Wp. Le tabelle che seguono (Tab. 3.8 – 3.9) riassumono le caratteristiche dell’impianto con i parametri elettrici più importanti: 15 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv IMPIANTO CONNESSO ALLA RETE CONFIGURAZIONE ELETTRICA CENTRALI A - B Dati di radiazione Località Latitudine Longitudine SAN PIETRO IN LAMA (LE) 40° 18’ 34,58” N 18° 08’ 00,21” E Sottocampo A Modulo Nº moduli serie / inverter Nº moduli / inverter Range di tensione di massima potenza del campo generatore (V) Tensione massima in circuito aperto del campo generatore (V) Area Generatore / 2 inverter (m ) IS 4000P Orientazione () SUD/EST 10 Inclinazione ( 30 30 Nº stringhe parallelo / inverter 3 230 - 500 Corrente massima d'ingresso campo generatore (A) 26,10 Potenza generatore / inverter 9,00 375 57,91 kWp Tabella 3.8 Configurazione elettrica dei sottocampi A Sottocampo A Modulo Nº moduli serie / inverter Nº moduli / inverter Range di tensione di massima potenza del campo generatore (V) Tensione massima in circuito aperto del campo generatore (V) Area Generatore / 2 inverter (m ) IS 4000P Orientazione () SUD/EST 11 Inclinazione ( 30 33 Nº stringhe parallelo / inverter 3 230 - 500 Corrente massima d'ingresso campo generatore (A) 26,10 Potenza generatore / inverter 9,90 kWp Potenza nom AC unitaria Potenza max DC unitaria 10.000 10.000 W W Potenza nominale Generatore FV 18,90 kWp Tipo di connessione Trifase 412 63,70 Tabella 3.9 Configurazione elettrica dei sottocampi B Campo fotovoltaico Inverter Nº totale inverter Nº totale moduli Area totale del 2 Generatore (m ) FRONIUS IG PLUS 120 2 63 121,61 Essendo l’impianto costituito da due sottosistemi della potenza di 9,00 e 9,90 KWp complessivamente di 18,90 kwp ciascuno con uscite trifase, la Norma CEI 11-20 non impone un unico dispositivo di interfaccia alla rete della società distributrice ENEL; la consegna 16 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv avverrà in bassa tensione, con protezioni d’interfaccia implementate all’interno del singolo inverter. 3.2- Produzione energetica La produzione energetica dell’impianto è stata calcolata a partire dai valori di irradiazione della provincia di Lecce riportati nel volume “La radiazione solare globale al suolo in Italia” pubblicato dall’ENEA, l’Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente, e considerando un Performance Ratio pari a 75% per moduli orientati a Ovest ed Est con una inclinazione di 30° sull’orizzontale. La produzione energetica annuale media stimata e le emissioni di CO2 ed Nox evitate in atmosfera per gli impianti in progetto sono: - Scuola Media Produzione 28.733,00 kWh / anno, evitando emissioni all’atmosfera per un totale di 408 ton di CO2. e di 0,90 ton. di NOx in 20 anni; - Municipio Produzione 29.631,00 kWh / anno, evitando emissioni all’atmosfera per un totale di 421 ton di CO2. e di 0,90 ton. di NOx in 20 anni; - Scuola d’Infanzia Produzione 24.244,00 kWh / anno, evitando emissioni all’atmosfera per un totale di 344 ton di CO2. e di 0,80 ton. di NOx in 20 anni; - Scuola Elementare Produzione 28.284,00 kWh / anno, evitando emissioni all’atmosfera per un totale di 402 ton di CO2. e di 0,90 ton. di NOx in 20 anni; 4. CRITERI PER LE SCELTE PROGETTUALI ESECUTIVE 4.1- Caratteristiche generali dell’impianto Gli impianti in oggetto del presente progetto sono stati progettati tenendo conto della natura della copertura e della massimizzazione della captazione della radiazione solare su di essa, con una orientazione dei pannelli ottimali rispetto alle esigenze del sito e alle condizioni di massima producibilità, su base della seguente relazione opt 3,7 0,69 che definisce l’inclinazione ottimale del modulo per la massima captazione di energia relazionata alla latitudine del luogo prescelto. I pannelli verranno fissati in strutture modulari con una configurazione variabile da impianto ad impianto (come specificato precedentemente) in file di moduli ciascuna per rendere la connessione elettrica di ogni stringa semplice ed efficace dal punto di vista dell’utilizzazione 17 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv di materiale (cavi) e del posizionamento dei cavidotti. La distanza tra file successive di moduli è stata calcolata per mantenere l’impianto completamente privo di ombre durante 4 ore, dalle 10 del mattino alle 14 del pomeriggio nel giorno “peggiore” (dal punto di vista solare) dell’anno, ovvero il 21 Dicembre. La potenza nominale che verrà installata sarà suddivisa per tutti gli impianti in 2 parti, denominate Sottoimpianto A, B, Il posizionamento sul campo del vano quadri ed inverter è stato scelto considerando un’ottimizzazione della logistica e facilità di connessione alla rete. 4.2- Configurazione elettrica dell’impianto Il progetto è stato redatto nel rigoroso rispetto delle leggi e delle norme vigenti, con particolare attenzione alla sicurezza degli impianti elettrici in relazione alle caratteristiche significative degli elementi che possono dar luogo ad esplosione o incendio nei luoghi in oggetto. Gli ambienti oggetto della presente documentazione sono stati considerati “ordinari“; perciò non esistono condizioni speciali che impongano limitazioni e/o precauzioni nella scelta e nell’utilizzo di apparecchiature, macchinari e condutture elettriche. La configurazione elettrica dei campi fotovoltaici sono state elaborate in base alla potenza nominale del singolo impianto e alle esigenze costruttive dell’inverters. La procedura installativa è la medesima per ogni sito per cui, le stringhe dei campi, verranno collegate alle cassette di terra situate in prossimità dell’impianto (sulla copertura), dove verrà effettuato un parallelo; ogni inverter dispone del proprio quadro di campo dotati di sistemi di protezione: a fusibili con il relativi scaricatori di sovratensione. Dai quadri di campo, attraverso cavidotti in passarella in alluminio posata sospesa da terra mediante adeguati supporti in cls, si procede al collegamento con i sistemi di conversione AC/DC, ubicati all’interno dei vani quadri. Per la Scuola Media il vano quadri è stato predisposto al piano terrà in prossimità del quadro elettrico (contatore) di rete di scambio; Per gli altri edifici, i vani quadri sono stati costruiti su misura e posizionati sulla copertura. Infatti ogni vano quadri è costruito su misura in alluminio, la cui copertura non permette infiltrazioni d’acqua; sono dotati di porte preferibilmente scorrevoli con opportune griglie per lo scambio continuo d’aria utili per il raffreddamento delle macchine e quadri. Dagli inverter con trasformatore interno, uscirà una tensione trifase a 400 volt e a valle verranno installati organi di protezione sul lato DC con relativo sistema di interfaccia e la protezione generale dell’impianto. 18 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 4.3- Misura dell’energia prodotta dall’impianto La misura dell’energia prodotta per ogni impianto avverrà immediatamente a valle dei convertitori in BT misura (effettuata dallo stesso contatore Enel), mentre al punto di consegna si eseguiranno le misure di produzione da parte del Gestore di Rete in bassa tensione (BT), rilevando le grandezze nell’impianto di consegna e seguendo le indicazioni della norma CEI 0-16 e ENEL DK 5740 e ss.mm. L’apparecchiatura sarà installata in un apposito vano di misura e di consegna, preferibilmente posto nelle immediate vicinanze del contatore di scambio, realizzata in conformità alla norma CEI 0-16 e al documento ENEL DK 5600 in modo che: - Risulti protetto da agenti atmosferici e condizioni ambientali eccezionali - Sia possibile l’accesso del personale incaricato dell’esecuzione di letture e verifiche distintamente dall’accesso del personale del cliente Il sistema di misura sarà conforme ai requisiti antifrode riportati nella normativa CEI 13-4. I contatori devono essere di marca e modello approvato da ENEL e da questo teleggibili e teleletti. 4.4- Normativa di riferimento Tutte le indicazioni e prescrizioni tecniche fornite sono conformi alle Norme e Guide emanate dal Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI). È stato completamente recepito quanto indicato nei commenti alla Norma CEI 64-8, anche quando si tratta di semplici raccomandazioni. Per la stesura del progetto esecutivo dell’impianto elettrico in oggetto si è fatto riferimento a: - 4.5- Leggi e decreti Norme Tecniche di Riferimento CEI 0-2 (2002) CEI 0-16 (2008) CEI 9-6 (EN 50122-1) (1998) Guida per la definizione della documentazione di progetto degli impianti elettrici. Regole Tecniche di Connessione (RTC) per utenti attivi ed utenti passivi alle reti A T e MT delle imprese distributrici di energia elettrica. Applicazioni ferroviarie - Installazioni fisse - Parte 1: Provvedimenti di protezione concernenti la sicurezza elettrica e la messa a terra. 19 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv CEI 11-16 (2005) Lavori sotto tensione - Attrezzi di lavoro a mano per tensioni fino a 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua. CEI 11-20 (2000) Impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti di I e II categoria. CEI 11-27 (2005) Lavori su impianti elettrici. (2005) Lavori sotto tensione - Guanti di materiale isolante. (EN 60900) CEI 11-31 (EN 60903) CEI 11-48 (EN 50110-1) CEI 13-4 CEI 17-5 (EN 60947-2) CEI 17-11 (EN 60947-3) CEI 17-13/1 (EN 60439-1) (2005) (2005) Sistemi di misura precisione e verifica. (2007) Apparecchiature a bassa tensione - Parte 2: Interruttori automatici. (2000) Apparecchiatura a bassa tensione - Parte 3: Interruttori di manovra, sezionatori, interruttori di manovra-sezionatori e unità combinate con fusibili. (2000) CEI 18-56 (EN 60092- Esercizio degli impianti elettrici. (2000) dell'energia elettrica - Composizione, Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 1: Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (ANS). Impianti elettrici a bordo di navi - Parte 507: Imbarcazioni da diporto. 507) CEI 20-40 (1998) CEI 20-45 (2003) CEI 20-67 (2001) CEI 23-3/1 EN 60898-1) CEI 23-12/1 (EN 60309-1) CEI 23-32 Guida per l'uso di cavi a bassa tensione. Cavi isolati con mescola elastomerica, resistenti al fuoco, non propaganti l'incendio, senza alogeni (LSOH) con tensione nominale Uo/U di 0,6/1 kV. Guida per l'uso dei cavi 0,6/1 kV. (2004) Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per impianti domestici e similari - Parte l: Interruttori automatici per funzionamento in corrente alternata. (2000) Spine e prese per uso industriale - Parte l: Prescrizioni generali. (1997) Sistemi di canali di materiale plastico isolante e loro accessori ad uso porta cavi e portapparecchi per soffitto e parete. 20 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Prescrizioni per la realizzazione, le verifiche e le prove dei quadri CEI 23-51 (2004) di distribuzione per installazioni fisse per uso domestico e similare. CEI 23-80 (EN 61386-1) CEI 31-33 (EN 60079-14) (2005) (2004) CEI 31-67 (EN 61241-14) CEI 32-1 (EN 60269-1) CEI 44-5 (EN 60204-1) (2006) (2007) (2006) Sistemi di tubi e accessori per installazioni elettriche - Parte l: Prescrizioni generali Costruzioni elettriche per atmosfere esplosive per la presenza di gas - Parte 14: Impianti elettrici nei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas (diversi dalle miniere). Costruzioni elettriche destinate ad essere utilizzate in presenza di polveri combustibili - Parte 14: Scelta ed installazione. Fusibili a tensione non superiore a 1000 V per corrente alternata e a 1500 V per corrente continua - Parte l: Prescrizioni generali. Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrico delle macchine - Parte 1: Regole generali. Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua. Parte 1: Oggetto, scopo e principi fondamentali Parte 2: Definizioni CEI 64-8 (2007) Parte 3: Caratteristiche generali Parte 4: Prescrizioni per la sicurezza Parte 5: Scelta ed installazione dei componenti elettrici Parte 6: Verifiche Parte 7: Ambienti ed applicazioni particolari Protezione contro i fulmini. CEI 81-10 (EN 62305) Parte 1: Principi generali (2006) Parte 2: Valutazione del rischio Parte 3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone Parte 4: Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture CEI 82-1 (EN 60904-1) CEI 82-3 (EN 60904-3) CEI 82-8 (EN 61215) (2007) Dispositivi fotovoltaici - Parte 1: Misura delle caratteristiche fotovoltaiche corrente - tensione. Dispositivi fotovoltaici - Parte 3: Principi di misura per sistemi so (1998) lari fotovoltaici (PV) per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento. (2006) Moduli fotovoltaici (FV) in silicio cristallino per applicazioni terrestri - Qualifica del progetto e omologazione del tipo. 21 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv CEI 82-12 (EN 61646) CEI 82-22 (EN 50380) CEI 82-25 (1999) (2003) (2007) CEI 82-27 (EN 61730- (EN 61730-2) CEI UNEL 00721 CEI UNEL 00722 CEI UNEL 35024/1 CEI UNEL 35026 Qualificazione del progetto e approvazione di tipo. Fogli informativi e dati di targa per moduli fotovoltaici. Guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica col legati alle reti elettriche di Media e Bassa tensione. Qualificazione per la sicurezza dei moduli fotovoltaici (FV) (2007) 1) CEI82-28 Moduli fotovoltaici (FV) a film sottili per usi terrestri - - Parte 1: Prescrizioni per la costruzione. (2007) Qualificazione per la sicurezza dei moduli fotovoltaici (FV) - Parte 2: Prescrizioni per le prove. (2004) Colori di guaina dei cavi elettrici. (2002) Identificazione delle anime dei cavi. (1997) (2000) Cavi elettrici isolati con materiale elastomerico o termoplastico per tensioni nominali non superiori a 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua - Portate di corrente in regime permanente per posa in aria. Cavi elettrici isolati con materiale elastomerico o termoplastico per tensioni nominali di 1000 V in corrente alternata e 1500 V in corrente continua. Portate di corrente in regime permanente per posa interrata. UNI 8627 (1984) Edilizia. Sistemi di copertura. Definizione e classificazione degli schemi funzionali, soluzioni conformi e soluzioni tecnologiche. UNI 10349 (1994) Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici. (1999) Requisiti generali relativi agli organismi che gestiscono sistemi di certificazione di prodotti. UNI CEI EN 45011 UNI CEI EN ISO/IEC (2005) 17025 IEC 60755/A2 IEC TS 62257-7-1 (1992) (2006) Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura. General requirements for residual current operated protective devices Amendment 2. Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for roral electrification - Part 7 -1: Generators Photovoltaic arrays. 22 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv prEN 62109-1 4.6- Safety of power conversion equipment for use in photovoltaic power systems - Part l: GeneraI requirements. Disposizioni Legislative e Regolamentari DPR 11/11/1972 n. 633 S.O.G.U. 11/11/72 n. Istituzione e disciplina dell'imposta sul valore aggiunto. 292 DLgs 26/10/1995 n. 504 S.O.G.U. 29/11/95 n. 48 DLgs 16/3/1999 n. 79 G.u. 31/3/99 n. 75 DLgs 29/12/2003 n. 387 S.O.G.u. 31/1/04 n. 25 Delibera AEEG 23/2/2005 n. 34/05 G.u. 15/3/05 n. 61 DM 28/7/2005 G.u. 5/8/05 n. 181 DLgs 19/8/2005 n. 192 G.U. 23/9/05 n. 158 Testo unico delle disposizioni legislative concernenti le imposte sulla produzione e sui consumi e relative sanzioni penali e amministrative. Attuazione della direttiva 96/92/CE recante norme comuni per il mercato interno dell' energia elettrica Attuazione della direttiva 2001/77 /CE relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell' elettricità. Modalità e condizioni economiche per il ritiro dell'energia elettrica, di cui all'articolo 13, commi 3 e 4, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387, e al comma 41 della legge 23 agosto 2004, n. 239. Criteri per l'incentivazione della produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare. Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell' edilizia. Delibera AEEG Condizioni per l'erogazione del servizio di connessione alle reti 19/12/2005 n. 281/05 elettriche con tensione nominale superiore ad 1 kV i cui gestori S.O.G.U. 11/1/06 n. 7 DM 6/2/2006 G.u. 15/2/06 n. 38 Delibera AEEG 9/6/2006 n. 111/06 S.O.G.U. 4/7/06 n. 158 DLgs 29/12/2006 n. 311 S.O.G.u. 1/2/07 n. 26 hanno obbligo di connessione di terzi Criteri per l'incentivazione della produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare. Condizioni per l'erogazione del pubblico servizio di dispacciamento dell' energia elettrica sul territorio nazionale e per l' approvvigionamento delle relative risorse su base di merito economico, ai sensi degli articoli 3 e 5 del decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79. Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell' edilizia. Attuazione della direttiva 2003/96/CE che ristruttura il quadro DLgs 2/2/2007 n. 26 S.O.G.u. 22/3/07 n. 68 comunitario per la tassazione dei prodotti energetici e dell' elettricità. 23 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Delibera AEEG 11/4/2007 n. 88/07 G.u. 27/4/07 n. 107 Delibera AEEG 11/4/2007 n. 89/07 G.u. 27/4/07 n. 107 Delibera AEEG 11/4/2007 n. 90/07 G.u. 27/4/07 n. 107 Circo 28/5/2007 n. 17/D Circo 19/7/2007 n. 46/E Delibera AEEG 6/11/2007 n. 280/07 S.O.G.U. 6/12/07 n. 255 Disposizioni in materia di misura dell' energia elettrica prodotta da impianti di generazione. Condizioni tecnico economiche per la connessione di impianti di produzione di energia elettrica alle reti elettriche con obbligo di connessione di terzi a tensione nominale minore o uguale ad 1 kV. Attuazione del decreto del Ministro dello Sviluppo Economico, di concerto con il Ministro dell' Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare 19 febbraio 2007, ai fini dell'incentivazione della produzione di energia elettrica mediante impianti fotovoltaici. Disposizioni di applicazione del decreto legislativo 2 febbraio 2007, n. 26 recante "Attuazione della direttiva 2003/96/CE che ristruttura il quadro comunitario per la tassazione dei prodotti energetici e dell'elettricità". Articolo 7, comma 2, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387 Disciplina fiscale degli incentivi per gli impianti fotovoltaici. Modalità e condizioni tecnico-economiche per il ritiro dell'energia elettrica ai sensi dell'articolo 13, commi 3 e 4, del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387/03, e del comma 41 della legge 23 agosto 2004, n. 239/04. Circo 6/12/2007 n. 66/E Legge 24/12/2007 n. 244 S.O.G.U. 28/12/07 n. 285 Tariffa incentivante art. 7 c. 2 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387. Circolare n. 46/E del luglio 2007. Precisazione. Disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale dello Stato (Legge finanziaria 2008). DLgs 9/4/08 n. 81 Testo integrato delle disposizioni dell' Autorità per l'energia elettrica e il gas per l' erogazione dei servizi di trasmissione, distribuzione e misura dell'energia elettrica per il periodo di regolazione 2008-2011 e disposizioni in materia di condizioni economiche per l' erogazione del servizio di connessione. Regolamento concernente l'attuazione dell' articolo llquaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione de gli impianti all'interno degli edifici. Attuazione dell' articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in S.O.G.U. 30/4/08 n. 101 materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro Delibera AEEG 29/12/2007 n. 348/07 DM 22/1/08 n. 37 G.U. 12/3/08 n. 61 24 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 5. COMPONENTI DELL’IMPIANTO FOTOVOLTAICO 5.1 Impianto di Bassa Tensione i. Modulo fotovoltaico Per la realizzazione di questi impianti si utilizzerà un modulo fotovoltaico TIPO: ISTAR SOLAR IS 4000P da 300 Wp, fabbricato con celle di silicio policristallino ad elevata efficienza. Questi moduli sono commercializzati dalla Ista Solar e sono conformi alle normative vigenti, IEC 61215, con certificazione TUV. La tabella 5.1 riassume le caratteristiche generali dei moduli Tipo: Tabella 5.1: Caratteristiche moduli Tipo Cella Si policristallino Contatti elettrici Contatti ridondanti Laminato EVA (Etilen-Vinil Acetato) Facciata frontale Vetro temprato ad alta trasmissività Facciata posteriore Protetta con strato di Tedlar Cornice Alluminio anodizzato Quadro di connessione IP 65 con diodi di by-pass Specifiche IEC 61215 e Classe II (certificato TÜV) Sezione dei cavi 4 mm2 Terminale di connessione Multicontact La tabella 5.2 riporta le caratteristiche specifiche dei moduli scelti per questa installazione: Tab 5.2: Modulo Tipo: IS 4000P 300 Wp MODULO FOTOVOLTAICO Modello IS 4000P Potenza (Wp) 300 Impp (A) 8.00 Vmpp (V) 37.5 ICC (A) 8.70 VOC (V) 45.30 Dimensioni (mm) 1.960x985x42 Peso (kg) 27 25 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv N° Celle 72 Efficienza cella % 17.30 NOCT (ºC) (1) 45 2 Area (m ) (1) 1.930 2 Temperatura misurata a 1000 W/m , 20ºC, AM 1,5 ii. Sistema di conversione Gli inverter tipo selezionati, sono il modello IG PLUS 120 V-3 e il modello IG Plus 100 V-3 prodotti da FRONIUS, funzionano come convertitore di corrente da continua in alternata sincronizzata alla rete e dispone di un microprocessore di controllo e da un PLC di comunicazione. L’inverter lavora collegato nel lato DC al campo generatore fotovoltaico. L’alta efficienza dello strumento produce la separazione galvanica tra il campo generatore elettrico e la rete di distribuzione alla quale l’impianto verrà collegato. L’inverter dispone di un microprocessore che si incarica di garantire una curva sinusoidale che presenti minime distorsioni. La logica del controllo utilizzata garantisce inoltre un funzionamento automatico completo, l’inseguimento del punto di massima potenza (mpp) e evita le possibili perdite durante i periodi di riposo (Stand-By). L’inverter trasforma in corrente alternata e immette in rete la potenza che il campo FV genera in ogni istante, ottimizzando la produzione anche in periodi di carico parziale. Inoltre, i convertitori permettono la connessione/sconnessione automatica dell’installazione fotovoltaica in caso di perdita di tensione o frequenza da parte della rete, evitando il funzionamento in isola (islanding), garanzia di sicurezza per gli operai della manutenzione della compagnia di distribuzione. I limiti concessi sono: - In frequenza 49,7 Hz < f < 51,5 Hz - In tensione: 0,8 Unom < V < 1,2 Unom Il dispositivo di conversione funge da controllore permanente dell’isolamento per la connessione/sconnessione automatica dell’impianto fotovoltaico nel caso di perdita di resistenza dell’isolamento. Insieme con la configurazione flottante del campo fotovoltaico viene garantita la protezione delle persone. La seguente tabella 5.3 riassume le caratteristiche specifiche dell’inverters scelti in fase progettuale: Tabella 5.3: Caratteristiche dell’apparato di conversione 26 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv INVERTER Modello FRONIUS IGPLUS 120 V-3 Pnom (W) 10.000 kW Vmin mpp (V) 230 Vmax mpp (V) 500 Vmax (V) 600 η europeo (%) 95,4 Dimensioni (mm) 1263x 434 x 250 Peso (kg) 38 kg Distorsione armonica (%) <3 Fattore di potenza ≥ 0,99 con PAC nom Icc max, in (A) 69,30 IP 54 INVERTER Modello FRONIUS IGPLUS 100V-3 Pnom (W) 8.000 kW Vmin mpp (V) 230 Vmax mpp (V) 500 Vmax (V) 600 η europeo (%) 95,3 Dimensioni (mm) 1263 x 434 x 250 Peso (kg) 49.20 kg Distorsione armonica (%) <3 Fattore di potenza ≥ 0,99 con PAC nom Icc max, in (A) 55,10 IP 54 iii. Dispositivi di protezione L’impianto sarà dotato di dispositivi di protezione per assicurare un corretto funzionamento e per evitare che chiunque entri in contatto con parti dell’impianto corra rischi o che, in caso di avarie, il personale addetto alla manutenzione o alle riparazioni corra alcun tipo di rischio. 27 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Il primo livello di protezione della parte di Bassa Tensione è rappresentato dai fusibili e dagli scaricatori di sovratensione che si trovano all’ingresso di ogni stringa, all’interno dei quadri di sotto campo QS. Le successive protezioni in DC “ interfaccia” si trovano all’interno dell’inverters stessi . Una volta oltrepassato l’apparato di conversione elettronica da DC ad AC si incontrano tutti i sistemi di protezione di alternata in Bassa Tensione, anch’essi ubicati all’interno della cabina tecnica “quadri” . Si installerà per ogni uscita trifase dell’inverter una protezione magnetica e al successivo parallelo un magnetico differenziale per le sovracorrenti o correnti di cortocircuito e successivamente coadiuvato il tutto ( come da DK 5940 2.2 e ss.mm. ). La protezione d’interfaccia è iclusa in ogni singolo inverter mediate relè di protezione. La protezione successiva è rappresentata, come nella parte DC, dagli scaricatori, gli elementi che agiscono contro le sovratensioni. iv. Impianto di messa a terra L’impianto di messa a terra, destinato alla protezione delle persone contro i contatti indiretti, deve essere in ogni sua parte conforme alla Norma CEI 64-8/1÷7. Nell’impianto in oggetto lato AC, la messa a terra di protezione di tutte le parti dell’impianto e tutte le messe a terra di funzionamento dei circuiti e degli apparecchi utilizzatori devono essere effettuate collegando le parti interessate ad un impianto di terra unico ed esistente. v. Aspetti di sicurezza Dal punto di vista della sicurezza occorre tenere conto che il generatore fotovoltaico è una fonte energetica non interrompibile, data l’impossibilità pratica di porre il sistema fuori tensione alla presenza di luce solare. Questo costituisce un elemento di attenzione sia in fase di costruzione del generatore fotovoltaico, sia in occasione della sua manutenzione. È necessario quindi indicare con opportuna segnaletica tale situazione di pericolo. Al fine di evitare rischi nell’installazione e nella manutenzione dell’impianto fotovoltaico dovranno essere rispettate le seguenti prescrizioni: L’attrezzatura dovrà essere installata e manipolata soltanto da personale qualificato; Non installare il modulo in maniera precaria e senza adeguato fissaggio. Un’eventuale caduta potrebbe rompere il vetro; Utilizzare il modulo soltanto per l’uso cui è destinato. Non smontare il modulo né rimuovere qualsivoglia parte, etichetta o pezzo installato dal produttore; Non concentrare la luce solare o altre fonti di luce artificiale sul modulo; 28 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Un modulo fotovoltaico genera elettricità quando viene esposto alla luce solare o ad altre fonti di luce. Coprirne completamente la superficie con un materiale opaco durante le operazioni d’installazione, smontaggio e manipolazione; Utilizzare strumenti appositamente rivestiti con materiale isolante quando si opera sul modulo; Lavorare sempre a condizioni non umide, sia per quanto riguarda il modulo che gli strumenti; Non installare il modulo laddove vi siano gas o vapori infiammabili; Evitare scariche elettriche nelle operazioni di installazione, cablaggio, messa in funzione o manutenzione del modulo; Non toccare i morsetti mentre il modulo è esposto alla luce del sole; Il monitoraggio dell’isolamento dell’impianto fotovoltaico lato DC è realizzato mediante apposita apparecchiatura, facente parte dell’inverter di conversione, a due soglie d’intervento. Al superamento della prima soglia di allarme dell’isolamento, l’evento verrà segnalato mediante invio automatico di sms a persona incaricata dalla committente e segnalato sul PC. Superata la seconda soglia di allarme dovrà essere attivata una segnalazione acustica prevista nel quadro allarmi ed una esterna in posizione da definire con il committente. All’attivazione della segnalazione di allarme dovuta ad una diminuzione di isolamento, dovrà essere proibito l’accesso del personale al campo fotovoltaico e l’inverter verrà fermato. Si ricorda che eventuali operazioni di controllo, manutenzione e riparazione nell’impianto fotovoltaico dovranno essere eseguite durante le ore prive di irraggiamento solare (ore notturne), o in altro modo mediante coperture dei pannelli solari con appositi teli. Tutti i quadri dovranno essere provvisti di un cartello di sicurezza che avvisi del pericolo della doppia alimentazione del circuito elettrico di un impianto fotovoltaico collegato alla rete del distributore. Infine è da considerare le requisiti di sicurezza che si devono mettere in atto nelle fasi di messa in opera della copertura esistente del capannone 1, di materiale cemento amianto, che dovrà effettuarsi mediante l’ausilio di ditta specializzata nel settore in bonifiche di coperture in amianto, la cui dovrà emettere regolare certificato di smaltimento della copertura esistente riportante tutte le caratteristiche tecniche come descritto dalla norma vigente. 5.2 Monitoraggio L’impianto fotovoltaico per ogni sito d’intervento, oggetto di questo progetto esecutivo potrà essere dotato di un sistema di monitoraggio integrato. 29 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 5.3 Strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici I moduli fotovoltaici dell’impianto di progetto verranno fissati su strutture di alluminio anodizzato per assicurare protezione contro la corrosione. La struttura sarà modulare e disposta come da progetto con stringhe con Tilt 30° alla superficie di copertura . La struttura verrà fissata alla copertura per mezzo della cementazione chimica delle estremità inferiori dei perni delle strutture direttamente sulle zavorre in cls, appoggiate sulla copertura d’ogni edificio. La predisposizione delle zavorre è stata considerata a modulo, ma la stessa può variare in base a peso e forma, comunque dimensionate in modo da impedire il ribaltamento delle stringhe sotto azione delle eventuali intemperie metereologiche. Ogni modulo della struttura verrà collegato all’impianto di messa a terra attraverso cavi di protezione 5.4 Illuminazione vi. Illuminazione locali tecnici In riferimento all’illuminazione dei locali tecnici, data la modesta estensione e la destinazione d'uso, non si è provveduto ad un vero e proprio calcolo, ma gli apparecchi illuminanti sono già presenti nei punti di maggior interesse come il vano tecnico. Al fine di garantire un livello minimo di illuminamento in caso di guasto dell’impianto di illuminazione ordinaria o per un’interruzione dell’erogazione dell’energia, dovrà essere realizzato un impianto di illuminazione di emergenza con l’utilizzo di apparecchi autonomi in emergenza. 5.5 Verifiche, prove e collaudo dell’impianto vii. Materiali Nell’esecuzione dell’impianto elettrico dovranno essere impiegati solo materiali rispondenti alla regola d’arte in conformità alle leggi in vigore. Dovranno inoltre essere di ottima qualità primaria e robusta costruzione, adatti con ampio margine alla tensione ed alla corrente di esercizio normale ed alle loro prevedibili escursioni massime, e comunque idonei alle condizioni di posa e di impiego alle quali sono destinati. Le caratteristiche ed i dati tecnici dovranno essere conformi alle specifiche Norme CEI . I materiali e/o apparecchiature costituenti l’impianto saranno verificati preventivamente controllando che essi siano progettati, costruiti e sottoposti alle prove previste nelle norme e ad alle prescrizioni di riferimento. In particolare il collaudo dei materiali sarà del tipo: 30 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv visivo - meccanico, prima dell'inizio dei lavori di montaggio, per accertare eventuali rotture o danneggiamenti dovuti al trasporto, e ad ultimazione dei lavori per accertarne l’integrità e/o eventuali danneggiamenti o esecuzioni a non perfetta regola d’arte; elettrico - funzionale, da effettuarsi mediante misuratori d’isolamento, multimetri e pinze amperometriche per accertare che le fasi di trasporto e posa in opera non abbiano alterato le caratteristiche di collaudo effettuato in fabbrica e/o presso il costruttore. viii. Impianti Il collaudo degli impianti comporta le seguenti prove e verifiche da effettuare nell'ordine sotto indicato: esame a vista per accertare la rispondenza degli impianti e dei componenti alle norme, alla documentazione di riferimento e al progetto; verifica del grado di protezione dei componenti messi assieme; verifica della continuità elettrica dei conduttori di messa a terra; la continuità elettrica e delle connessioni tra i moduli fotovoltaici; misura della resistenza d’isolamento dei circuiti; verifica della corretta scelta e taratura dei dispositivi di protezione; la messa a terra di masse e scaricatori; la misura dell’isolamento dei circuiti elettrici dalle masse; il corretto funzionamento dell’impianto fotovoltaico nelle diverse condizioni di potenza generata e nelle varie modalità previste dal gruppo di conversione (accensione, spegnimento, mancanza rete, ecc.); verifica e controllo dei collegamenti per tutte le apparecchiature secondo gli schemi; verifica funzionale e prestazionale per accertare che l’impianto, i componenti, i comandi, i blocchi, i meccanismi, ecc., funzionino correttamente; messa in servizio e verifica che l'impianto e i suoi componenti lavorino nel complesso secondo le rispettive di progetto ix. Collaudo A termine dell’installazione dell’impianto Fotovoltaico su ogni sito, deve essere eseguito il collaudo, attestando che i componenti utilizzati per l’installazione assicurino l'osservanza delle seguenti due condizioni: a) Pcc > 0,85 * Pnom * I/Istc, dove: 31 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv - Pcc è la potenza in corrente continua misurata all'uscita del generatore fotovoltaico, con precisione migliore del ± 2%; - Pnom è la potenza nominale del generatore fotovoltaico; - I è l'irraggiamento [W/m²] misurato sul piano dei moduli, con precisione migliore del ± 3%; - Istc, pari a 1000 W/m², è l'irraggiamento in condizioni di prova standard; Tale condizione deve essere verificata per I > 600 W/m². b) Pca > 0,9 * Pcc dove: Pca è la potenza attiva in corrente alternata misurata all'uscita del gruppo di conversione della corrente generata dai moduli fotovoltaici continua in corrente alternata, con precisione migliore del 2%. La misura della potenza Pcc e della potenza Pca deve essere effettuata in condizioni di irraggiamento (I) sul piano dei moduli superiore a 600 W/m². Qualora, nel corso di detta misura, venga rilevata una temperatura di lavoro dei moduli, misurata sulla faccia posteriore dei medesimi, superiore a 40 °C, è ammessa la correzione in temperatura della potenza stessa. In questo caso la condizione a) precedente diventa: a’) Pcc > (1 - Ptpv - 0,08) * Pnom * I / Istc Ove Ptpv indica le perdite termiche del generatore fotovoltaico (desunte dai fogli di dati dei moduli), mentre tutte le altre perdite del generatore stesso (ottiche, resistive, caduta sui diodi, difetti di accoppiamento) sono tipicamente assunte pari all'8%. Nota: Le perdite termiche del generatore fotovoltaico Ptpv, nota la temperatura delle celle fotovoltaiche Tcel, possono essere determinate da: Ptpv = (Tcel - 25) * γ / 100 oppure, nota la temperatura ambiente Tamb da: Ptpv = [Tamb - 25 + (NOCT - 20) * I / 800] * γ / 100 dove: γ Coefficiente di temperatura di potenza (parametro, fornito dal costruttore, per moduli in silicio cristallino è tipicamente pari a 0,4÷0,5 %/°C). NOCT Temperatura nominale di lavoro della cella (parametro, fornito dal costruttore, è tipicamente pari a 40÷50°C, ma può arrivare a 60 °C per moduli in retrocamera). 32 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Tamb Temperatura ambiente; nel caso di impianti in cui una faccia del modulo sia esposta all’esterno e l’altra faccia sia esposta all’interno di un edificio (come accade nei lucernai a tetto), la temperatura da considerare sarà la media tra le due temperature. Tcel è la temperatura delle celle di un modulo fotovoltaico; può essere misurata mediante un sensore termoresistivo (PT100) attaccato sul retro del modulo. x. Pratiche per allaccio alla rete L’impianti in oggetto dovranno essere allacciati alla rete nazionale di BT, per cui dovranno essere eseguite le pratiche d’allaccio, adempiendo alle richieste dettate dal Gestore di Rete. xi. Responsabilità di cantiere Fino al collaudo la custodia e la responsabilità del cantiere sarà a carico della ditta aggiudicataria. 6. ELABORATI GRAFICI TECNICI TAV. Descrizione File (pdf) Data 1 Inquadramento territoriale ed urbanistico 1 12/09/2014 2 Planimetrie dello stato di Fatto 2 12/09/2014 3.a Planimetria e particolari di progetto – Scuola Media 3a 12/09/2014 3.b Planimetria e particolari di progetto – Municipio 3b 12/09/2014 3.c Planimetria e particolari di progetto – Scuola Elementare 3c 12/09/2014 3.d Planimetria e particolari di progetto – Scuola d’Infanzia 3d 12/09/2014 4.a Schema elettrico d’impianto – Scuola Media 4a 12/09/2014 4.b Schema elettrico d’impianto – Municipio 4b 12/09/2014 4.c Schema elettrico d’impianto – Scuola Elementare 4c 12/09/2014 4.d Schema elettrico d’impianto – Scuola d’Infanzia 4d 12/09/2014 33 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 7. ALLEGATI 7.1 - Report forografico stato di fatto foto 1 – Municipio- Area quadri foto 2 - Sito di installazione – Municipio 34 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Foto 3 - Area quadri rete – Municipio Foto 4 – Scuola Elementare - Area quadri rete 35 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv foto 5 - Sito di installazione – Scuola Elementare foto 6 – Scuola d’infanzia - Area quadri 36 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv foto 7 - Sito di installazione – Scuola d’Infanzia foto 8 - Sito di installazione – Scuola Media 37 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 7.2 – Irraggiamento in sito Esposizione solare Scuola Media Esposizione solare Municipio 38 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv Esposizione solare Scuola d’Infanzia Esposizione solare Scuola Elementare 39 di 40 Relazione tecnica – Impianti fv 7.3 - Quadro economico di progetto QUADRO ECONOMICO DI SPESA PROGETTO ESECUTIVO - REALIZZAZIONE IMPIANTI fotovoltaici presso la Scuola Media Municipio, Scuola d'Infanzia, Scuola Elementare - San Pietro in Lama A) SOMME PER LAVORI € 130.329,07 A1) Importo dei lavori A2) Importo attuazione piani di sicurezza non soggetto a ribasso A3) Importo della manodopera non soggetta al ribasso Importo totale dei lavori B) € 5.815,33 € 79.172,73 € 215.317,13 SOMME A DISPOSIZIONE DELL'AMMINISTRAZIONE B1) Spese Tecniche ( Direzione Lavori e Contabilità, Coordinamento Sicurezza in fase di Esecuzione e redazione certificato di regolare esecuzione) B2) Contributo Inarcassa 4% su B1)+B2) € 1.200,00 B3) Art. 92 e 93 D. Lgs.(fondo per la progettazione e l'innovazione) € 2.000,00 B4) IVA 22% su (B1+B2) € 6.864,00 B5) IVA 22% sui lavori € 47.369,77 B6) Spese per pubblicità di gara, per attività di supporto e consulenza, per commissioni aggiudicatrici, di pubblicità, contributo all'ANAC € 6.000,00 B7) Allacci € 8.000,00 B8) Imprevisti ed arrotondamenti € 7.869,10 Totale somme a disposizione TOTALE COMPLESSIVO (A+B) 40 di 40 € 30.000,00 € 109.302,87 € 324.620,00