Progetto di dimensionamento impianto generatore fotovoltaico e scelta inverter - Relazione per l'esame di Fonti Rinnovabili

RELAZIONE PROGETTUALE:

DIMENSIONAMENTO IMPIANTO FOTOVOLTAICO DI POTENZA NOMINALE 75.9 kW

Sommario

• Scopo e contenuti del documento ...............................................................................................................2

1. Relazione descrittiva ............................................................................................................................3
   1. Criteri adottati nelle scelte progettuali ..................................................................................................3
      1. 1.1.1 Aspetti energetici ....................................................................................................................3
      2. 1.1.2 Aspetti architettonici - strutturali .............................................................................................6
      3. 1.1.3 Aspetti impiantistici, elettrici e di sicurezza ..........................................................................6
      4. 1.1.4 Aspetti economico-normativi...................................................................................................7
2. Relazione tecnica ................................................................................................................................8
   1. Dati di progetto .................................................................................................................................8
   2. Descrizione dell'impianto fotovoltaico ..............................................................................................9
      1. Generatore fotovoltaico.................................................................................................................10
      2. Gruppo di conversione DC/AC......................................................................................................12
   3. Criteri di dimensionamento dell'impianto ..........................................................................................12
      1. Scelta dell'inverter..........................................................................................................................13
      2. Configurazione MPPT ...................................................................................................................13
3. Calcoli preliminari ..............................................................................................................................15
   1. Producibilità annua ..........................................................................................................................15
   2. Verifica del corretto accoppiamento elettrico tra il generatore fotovoltaico ed il gruppo di conversione DC/AC ..........................................................................................................................16
   3. Altre soluzioni progettuali analizzate .................................................................................................18
   4. Emissioni di CO₂ evitate e combustibile risparmiato ...........................................................23

• Conclusione........................................................................................................................................24
• Bibliografia .........................................................................................................................................26
• Allegati ..............................................................................................................................................27

Scopo e contenuti del documento

La presente relazione riporta il dimensionamento di massima di un impianto fotovoltaico per una producibilità annua di circa 91.000 kWh connesso alla rete elettrica pubblica.

L'impianto è da installarsi nel comune di San Giovanni Valdarno (AR) su un capannone avente inclinazione 10° ed orientato a sud.

Dal momento che, su esplicita richiesta del committente, verranno impiegati pannelli fotovoltaici Solsonica modello 610 series 230W ed inverter Power-One Trio 27.6 - TL - OUTD, il presente documento si limiterà a descrivere le considerazioni che hanno portato alla definizione del numero di pannelli per stringa - nonché del numero di stringhe per ciascun inverter - della soluzione prescelta.

Si è ritenuto opportuno inserire nel presente documento - accanto alla descrizione di dettaglio della soluzione progettuale proposta - anche i tratti salienti di altre configurazioni analizzate (in termini di numero di stringhe e pannelli per stringa) al fine di evidenziare le motivazioni che hanno portato il progettista ad optare per un assetto piuttosto che per un altro.

Analogamente, nella parte iniziale del documento, sono illustrate le valutazioni che hanno spinto ad installare i pannelli in modo complanare rispetto alla superficie del capannone piuttosto che con l'inclinazione, generalmente ottimale per le nostre latitudini, di 30-35°.

Tutte le considerazioni inerenti quadri elettrici, cavi, dispositivi di protezione, etc. per i quali sono richieste altre specifiche competenze sono, in questa sede, solamente accennate.

In coda al documento, infine, si allegano report tecnici di dettaglio ottenuti utilizzando gli strumenti online freeware quali Aurora StringSizer (per la configurazione dell'impianto accoppiato ad un dato inverter) e PVGIS (per la stima della producibilità elettrica da fotovoltaico).

1.1.2 Aspetti architettonici - strutturali

L'intervento non è da considerarsi come architettonicamente integrato, in quanto i moduli non sostituiscono dal punto di vista funzionale altri elementi costruttivi, ma si attua una semplice sovrapposizione dei moduli ad una copertura preesistente.

Tuttavia la scelta di posizionare i pannelli seguendo la medesima inclinazione della copertura, consente già un miglior inserimento nel contesto circostante, minimizzando l'impatto visivo degli stessi.

La sovrapposizione, comunque, verrà fatta in modo tale da permettere la circolazione d’aria fra la parte posteriore dei moduli e la superficie su cui essi sono posati; ciò al fine di smaltire agevolmente il calore prodotto dai moduli causato dall’irraggiamento solare diretto e limitare, quindi, le perdite per temperatura.

1.1.3 Aspetti impiantistici, elettrici e di sicurezza

La tensione del generatore fotovoltaico è stata scelta in modo che le sue variazioni siano sempre contenute all'interno della finestra di tensione ammessa dagli inverter. A tal proposito si rimanda al paragrafo 3.2 (Calcoli preliminari, per le verifiche su tensione, corrente e potenza) e alla Figura 4 del paragrafo 3.3 (Soluzioni progettuali analizzate).

Un sistema di protezione interfaccia (SPI) eviterà l’immissione di correnti continue in rete, in conformità alla normativa applicabile CEI 0-21.

Le condotte elettriche saranno opportunamente isolate e protette, magari ricorrendo ad apposite canaline o tubi. La loro sezione sarà tale che la caduta di tensione valutata dal modulo più lontano fino all'ingresso in corrente continua del convertitore sia mantenuta entro il 2%. Inoltre saranno conformi a tutte le altre specifiche riportate nelle norme CEI 20-19 e CEI 20-20 ed altre applicabili.

Saranno previsti sistemi per la protezione dalle sovracorrenti, da contatti indiretti e da fulminazioni.

Se i moduli sono dotati di doppio isolamento, infine, si potrà evitare la messa a terra delle cornici metalliche.

Completeranno l'impianto dei quadri elettrici con altri dispositivi di comando, sezionamento e protezione e gruppi di misura dell'energia prodotta.