03Analizziamo in questo articolo, estratto dal volume Sistemi fotovoltaici di Alessandro Caffarelli, Angelo Pignatelli, Giulio de Simone, Konstantino Tsolakoglou, edito da Maggioli Editore, il caso della centrale fotovoltaica in esercizio illustrata in Figura 1, di potenza nominale complessiva pari a 2,66 MWp, in cui si mostra il layout a valle di intervento di repowering+revamping che eleva la potenza nominale a circa 4,5 MW (sezione rossa revamping + sezione gialla repowering).
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Si è provveduto in questo caso con la richiesta di adeguamento della connessione in immissione (per un totale di 1.900 kW aggiuntivi) presentata al gestore di rete, nello specifico ad e-distribuzione (Fig.2).
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Schema incentivante
La centrale fotovoltaica presenta uno schema incentivante feed-in premium (tariffa incentivante + Ritiro Dedicato GSE). La sezione aggiuntiva non incentivata verrà esercita in market-parity sul contatore M1 (Misuratore energia scambiata), andando di fatto ad aumentare il quanto energetico “letto” dal contatore M1 che viene valorizzato economicamente in modalità di vendita indiretta per mezzo di convenzione RiD-GSE. La sezione incentivata continua ad essere esercita in conto energia sul misuratore M21 e in RiD-GSE sul contatore M1.
Riguardo il trasformatore è possibile installarne uno dedicato alla sezione non incentivata oppure sostituire quello in esercizio con uno più potente. Il POD rimane ovviamente quello iniziale, rispetto al quale insistono le due sezioni di impianto, dal punto di vista dell’energia scambiata con la rete elettrica di distribuzione, energia che viene misurata dal contatore di scambio M1.
Nella situazione esistente risultano installati moduli fotovoltaici in film sottile marca First Solar della potenza nominale di 77,5 Wp, per una potenza nominale pari a 2.663,52 kWp. Il numero dei moduli è pari a 34.368, per una superficie captante pari a 22.249 m² ed un’area totale dei moduli fotovoltaici pari a 24.745 m².
Il tutto è mostrato nella tabella a seguire:
Tali moduli saranno sostituiti con moduli fotovoltaici in silicio monocristallino con efficienza superiore che permetteranno di ridurre la superficie captante/area moduli. I moduli saranno equivalenti per tecnologia cristallina, geometria ed efficienza ai moduli Sunpower-460 Wp.
Grazie all’installazione di questa tipologia di moduli fotovoltaici la superficie captante si ridurrà a 18.955 m², e l’area totale dei moduli fotovoltaici si ridurrà a 20.886 m². La potenza nominale totale passerà a poco meno di 4.500 kWp (4.443,60 kWp). Il tutto è mostrato nella tabella a seguire.
Grazie all’intervento di ammodernamento tecnologico sarà dunque possibile ridurre la superficie captante di oltre 3.400 m² (circa il 15% rispetto alla situazione esistente), senza modificare minimamente le strutture di ancoraggio al suolo dei moduli fotovoltaici (in numero e geometria), e senza modificare le cabine in cui sono contenuti i dispositivi elettrici ed elettronici costituenti l’impianto fotovoltaico.
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Permitting
Si vogliono analizzare sinteticamente anche aspetti relativi al permitting di questo impianto, che saranno ripresi in chiusura di paragrafo. La decisione di effettuare un intervento di ammodernamento tecnologico dell’impianto in oggetto, della potenza nominale iniziale di 2.663,52 kWp, è scaturita principalmente dalla necessità di una maggiore sostenibilità ambientale ed economica nell’esercizio dell’impianto stesso. Si è dunque in presenza di un progetto di ammodernamento tecnologico finalizzato a migliorare il rendimento e le prestazioni ambientali dell’impianto fotovoltaico con conseguente riduzione dei potenziali impatti ambientali significativi e negativi.
Ciò posto, l’impianto originario è stato sottoposto a screening – VIA, di conseguenza il proponente ha sottoposto alla Regione Lazio il progetto di adeguamento ai fini della verifica preliminare in conformità a quanto stabilito nell’allegato alla D.G.R. n. 132/2017 – ottenendo il relativo nulla osta. Il preventivo di connessione ottenuto prevede il rifacimento di un tratto di linea (per mezzo dell’utilizzo di conduttori di sezione maggiore) su cui insiste il punto di connessione della centrale fotovoltaica. Completato l’iter autorizzativo delle opere di rete, sarà protocollata in comune la PAS propedeutica alla cantierabilità del sito.
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Sistemi Fotovoltaici
Il volume è una guida completa i) alla progettazione degli impianti fotovoltaici grid-connected, anche dotati di sistemi di accumulo, ii) alla presentazione degli interventi di manutenzione per ottimizzarne le prestazioni, iii) alla trattazione delle tematiche inerenti agli ammodernamenti tecnologici eseguiti su impianti in esercizio (revamping e repowering), iv) alla generazione distribuita residenziale ed industriale e ai sistemi di potenza multimegawatt ed utility-scale.
Il testo mostra l’architettura di un sistema fotovoltaico, fornendone gli elementi necessari per il corretto dimensionamento impiantistico, descrivendone approfonditamente l’ingegneria di sistema: dal gruppo di generazione fino al punto di connessione alla rete elettrica.
Il volume è aggiornato alla normativa elettrica vigente, anche con particolare attenzione alle recenti disposizioni normative in tema di implementazione dei sistemi di accumulo all’interno del sistemo elettrico.
Una parte del volume è dedicata all’esercizio in parallelo con la rete elettrica dei sistemi fotovoltaici, descrivendone le tipologie di connessione in bassa, media ed alta tensione, gli aspetti progettuali e l’iter TICA – dalla richiesta di connessione inoltrata al gestore di rete, fino alla realizzazione delle opere di rete.
Il testo mostra le operazioni di manutenzione ordinaria standard, fino ad arrivare all’analisi termografica realizzata con droni.
Sono illustrati casi di impianti fotovoltaici “under performing”, e mostrati nel dettaglio esempi di malfunzionamenti o guasti di moduli fotovoltaici ed altri componenti di impianto che comportano riduzione del performance ratio.
Il testo mostra tutti gli adempimenti burocratici a cui occorre ottemperare al fine di evitare sanzioni economiche e garantire il mantenimento del diritto all’incentivo e alle convenzioni GSE per impianti incentivati e impianti fotovoltaici eserciti in grid/market parity.
Di prezioso ausilio pratico risultano essere le 15 relazioni tecniche di impianti fotovoltaici, complete di schemi elettrici e calcoli progettuali – rilasciati nello spazio web a disposizione del lettore.
Alessandro Caffarelli
Ingegnere aerospaziale, è CTU presso il Tribunale Ordinario di Roma. Ha progettato e diretto lavori per oltre 700 MW di impianti fotovoltaici ed eolici. È socio fondatore di Intellienergia ed attualmente Business Development Manager per EF Solare Italia.
Giulio de Simone
Ingegnere meccanico, Ph.D. in Ingegneria dell’Energia e Ambiente. È socio fondatore e CEO di Intellienergia. Ha progettato e diretto lavori per oltre 500 MW di impianti di produzione di energia rinnovabile.
Angelo Pignatelli
Ingegnere elettronico, Ph.D. in Ingegneria dei Sistemi, PMP presso il Project Management. Ha progettato e diretto lavori per oltre 200 MW di impianti di produzione di energia rinnovabile.
Kostantino Tsolakoglou
Ingegnere aerospaziale, MSc, si occupa di sviluppo, progettazione, asset management e O&M di impianti utility scale. È Head of Engineering presso una delle maggiori realtà europee in ambito fotovoltaico. Gli autori sono docenti per conto dell’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Roma.
Alessandro Caffarelli, Angelo Pignatelli, Giulio de Simone, Konstantino Tsolakoglou, 2021, Maggioli Editore
69.00 € 65.55 €
Foto:iStock.com/Lady-Photo
