Centro Ricerca & Trasferimento Tecnologico di SMIGroup PROGETTI_IT.pdf · Introduzione - Grid...
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CSun
Centro Ricerca& Trasferimento Tecnologico di SMIGroup
Presenta il progetto “CSun”
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Parchi fotovoltaici
Introduzione – Energie rinnovabili
Producibilità potenziale delle principali fonti rinnovabili
La fonte geotermica è limitata dalle capacità di perforazioneLa fonte eolica sta riscontrando molte ostilità per l'impatto ambientaleLa fonte solare ha una producibilità estremamente superiore alle altre:
Il sole in un giorno butta sul Sahara tutta l'energia che il mondo consuma in un annoAllo stato attuale è largamente sottoutilizzato e quindi con enormi possibilità di crescita
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Parchi fotovoltaici
Introduzione – Energia solare
Superficie necessaria per produrre l'energia usata da tutto il mondo con la tecnologia attuale
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Parchi fotovoltaici
Introduzione - Grid Parity• La Grid Parity si ottiene quando l'energia elettrica di un sistema fotovoltaico
ha un costo pari a quello dell'energia elettrica da fonti convenzionaliDipende dal costo iniziale dell'impianto e dai costi di manutenzioneDipende dal tempo di vita stimato dell'impiantoDipende fortemente dal luogo di installazioneDipende dal costo dell'energia convenzionale in quel luogo
E' l'obiettivo unico dei sistemi fotovoltaici ed è indipendente da eventuali incentivi
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Parchi fotovoltaici
Tipologie di impiantiFissi
Ad inseguimento
2 Assi 1 Asse
+40% di energia prodotta
Fino
a 2
5% d
i eff
icie
nza
Pian
i
Concentrazione
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Parchi fotovoltaici
Confronto impianti fissi e ad inseguimentoFisso Inseguimento
Efficienza Leggermente miglioreProduzione annua
+35-40% per l'inseguitore a 2 assiCosto 3000-3500€ al KWp* +20%Manutenzione <0.5% dell'investimento 1% dell'investimentoOccupazione suolo 2Ha/MWp 4Ha/MWpUtilizzo suolo No A foraggio o pascolo
*Costo indicativo ed in funzione della qualità dei componenti utilizzati. Nel caso specifico pannelli e inverter di produzione europea
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Parchi fotovoltaici
Confronto impianti fissi e a concentrazioneFisso Concentrazione
Efficienza 12-14% 18-21%
Produzione annua Aumento efficienza: 50%Aumento inseguimento: 40%Aumento complessivo: >100%
Costo 3000-3500€ al KWp* 4000€/KWp oggi2500€/KWp domani
Manutenzione <0.5% dell'investimento 1% dell'investimento
Occupazione suolo 2Ha/MWp 4Ha/MWpUtilizzo suolo No A foraggio o pascolo➢ A parità di suolo occupato, un impianto a concentrazione con superficie captante pari alla metà
di quello fisso, produce la stessa energia➢ Un impianto a concentrazione di pari superficie captante di uno fisso, ma con doppio suolo
occupato produce il doppio dell'energia➢ L'efficienza del sistema a concentrazione cala molto di meno con l'aumentare della
temperatura. E' quindi indicato per zone ad elevato irraggiamento➢ I materiali utilizzati sono riciclabili al 95%
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Parchi fotovoltaici
Servizi offerti➢Sopralluogo e studio di fattibilità
➢ Identificazione soluzione ottimale tra fisso, inseguimento e concentrazione➢ Valutazione investimento e indice di redditività impianto
➢Progettazione➢ Scelta definitiva soluzione da adottare➢ Scelta componenti – Sempre di produzione europea➢ Gestione pratiche burocratiche
➢Business plan e finanziamento
➢ I componenti di qualitàe il knowhow acquisitogarantiscono lafinanziabilità bancaria
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Parchi fotovoltaici
Servizi offerti➢Installazione
➢ Direzione e gestione cantiere➢ Consegna e movimentazione mezzi e materiali➢ Installazione sistemi di allarme e di antifurto➢ Allacciamento in rete➢ Messa in funzione e collaudo
➢Controllo e manutenzione➢ Appositi contratti post collaudo➢ Controllo da remoto sia della redditività che dell'automazione➢ Interventi rapidi per minimizzare i tempi di arresto➢ Servizi di manutenzione personalizzabili e a più livelli: Dalla sostituzione delle
componenti usurabili alle opere di manutenzione straordinaria
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Parchi fotovoltaici
Parco fotovoltaico
➢ Taglia da 10KWp➢ Inverter a bordo
Aumenta il costo, ma nessuna inseguitore penalizzagli altri in caso di malfunzionamento
➢ Distribuzione energia elettrica su 400V
➢ Comunicazione LonWorks direttamente sul 400V senza cavi aggiunti
➢ Comandi provenienti dall'unità centrale
➢ Nessun inverter in cabina➢ Cella di trasformazione da bassa a media➢ Unità centrale per il controllo degli inseguitori
➢ Monitoraggio vento➢ Monitoraggio irraggiamento➢ Gestione manuale
➢ Sistema di allarme e antifurto
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Parchi fotovoltaici
Inseguitore pannelli piani➢Precisione puntamento sole < 0.1°➢Operativo fino a 70Km/h➢Posizione di sicurezza classica
➢Posizione a 1-1.2m da terra ➢ Montaggio senza ausilio di gru se non per
movimentazione materiale➢ Pulizia e sostituzione moduli agevolata➢ Se provvisto di cassone resistenza anche
agli uragani
*Modello rappresentativo delle funzionalità ottenibili
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Parchi fotovoltaici
Sistema CSun
➢ Efficienza > 21%➢ Concentrazione: 500 soli
➢ Celle a tripla giunzione➢ Montabile da 2 persone senza gru
➢ Vita operativa superiore ai 20 anni➢ Utilizzo materiali al 95% riciclabili
Cassegrain two mirrors
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Parchi fotovoltaici
Sistema di controllo e supervisione➢Controllo movimentazione azimuth e tilt➢Calcolo posizione astronomica del sole➢Monitoraggio vento e irraggiamento➢Lettura corrente e tensione stringa di pannelli➢Diagnostiche➢Gestione manuale singolo inseguitore o gruppi di inseguitori➢Bus di campo ad onde convogliate – Nessun cavo di comunicazione da stendere
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Parchi fotovoltaici
Caratteristiche fondamentali➢Soluzione centralizzata
➢ Il controllo degli inseguitori è di tipo centralizzato. La posizione da raggiungere e i comandi provengono tutti da un'unica unità centrale
➢ Il posizionamento può però avvenire anche in modalità autonoma (indispensabile per le soluzioni a concentrazione)
➢ Le diagnostiche sono tutte remotate sull'unità centrale➢ L'unità centrale è organizzata come un web server e su di essa gira uno scada
a cui ci si può accedere via internet
➢Possibilità di controllo di motori:➢ DC➢ Asincroni➢ BLDC e Stepper
➢Comunicazione tra unità centrale e inseguitori:➢ A onde convogliate LonWorks➢ I dati sono trasmessi sulla linea di alimentazione che è sempre presente➢ Problema fulminazioni dirette e indirette ridotto perché serve un solo
scaricatore sulla linea di alimentazione
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Parchi fotovoltaici
Architettura
UnitàCentrale
Inverter
200m
200m
Inseguitore
➢ 100 Inseguitori➢ Distanza massima: 500m➢ Distribuzione rete: ad albero
come da diagramma➢ Aggiornamento una volta al
minuto➢ Gestione parchi solari di grosse
dimensioni a gruppi di 100 per garantire maggior affidabilità. Se si guasta qualcosa non si fermano tutti
Rete
230V
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Parchi fotovoltaici
Inseguitore – Schema di principio
230Vac
Sistem
a FlxM
od
Composizione:
- Acco
ppiatore LonWorks
- Alimentat
ore
- 16 I/O
- Contro
llo motori dc + h
all
Homing Azimuth e Tilt Finecorsa di scurezza
24Vdc – 10 A
Esclusione stringa
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Parchi fotovoltaici
Inseguitore – Centralina di controllo
CorrenteTensione
LonWorks Motori e I/O
Misure uC
➢Centralina metallica➢Scheda elettronica ad hoc➢Connettori rimovibili➢Resinatura➢Alta affidabilità➢Monitoraggio produttività
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Parchi fotovoltaici
Unità centrale
230VacInternetAl campo
Echelon Smartserver
Anemometro
SolarimetroPC Industriale
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Parchi fotovoltaici
Unità centrale - Scada
Home
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Parchi fotovoltaici
Unità centrale - Scada
Home – Selezione inseguitori
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Parchi fotovoltaici
Unità centrale - Scada
Stato inseguitore
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Parchi fotovoltaici
Unità centrale - Scada
Gestione parametri
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Parchi fotovoltaici
Parco solare da 880KWp – Produzione annua 1.300.000 KWh