Guida Eolico e FV_intera

5/27/2018 Guida Eolico e FV_intera

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IMPIANTI EOLICI E

FOTOVOLTAICI DI PICCOLA

TAGLIA: GUIDA TECNICA

GENNAIO 2011


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IMPIANTI EOLICI EFOTOVOLTAICI DI PICCOLATAGLIA: GUIDA TECNICA

Federazione Italiana per luso Razionale dellEnergia


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Impianti eolici e fotovoltaici di piccola taglia: guida tecnica 2

Indice

Introduzione 3

Impianti eolici di piccola taglia 4

Definizioni 5

Obiettivi di un impianto mini-eolico 6

Generalit sugli impianti mini-eolici 8

Prestazioni delle turbine 12

Produttivit 16

Torri 25

Impianto elettrico 33

Prescrizioni di sicurezza 43

Collaudo 44

Gestione e manutenzione 45

Autorizzazioni 46

Regimi di cessione dellenergia e incentivi 48

Leggi e normative di riferimento 49

Appendice 1 - Schema di allacciamento di generatore rotante connesso alla rete 52

Appendice 2 - Esempio di calcolo della produzione annuale 53

Impianti fotovoltaici di piccola taglia 55

Progettazione 56

Iter autorizzativo 83

Realizzazione 86Collaudo 93

Esercizio e manutenzione 96

Leggi e normative di riferimento 97

Appendice 3 - Schemi elettrici di riferimento per impianti fotovoltaici 100

Appendice 4 - Caso esempio di impianto monofase 6 kWp 104

Appendice 5 - Caso esempio di impianto trifase 20 kWp 110


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Introduzione

Lenergia solare fotovoltaica e lenergia eolicastanno conoscendo un notevole sviluppo nelnostro paese per effetto del crescente interesseverso soluzioni tecnologiche atte a migliorare lasicurezza e i costi dellapprovvigionamentoenergetico e grazie alle politiche di incentivazionemesse in campo per favorire la loro diffusione.

Nel campo fotovoltaico lintroduzione del ContoEnergia ha prodotto un impulso notevole alladiffusione sia di impianti di taglia media e grande(Solar Farm), sia di impianti piccoli realizzati daindividui e/o imprese e variamente integrati incontesti urbani o rurali.

Per quanto riguarda leolico la crescita degliultimi anni ha riguardato quasi esclusivamente gliimpianti di grossa taglia (Wind Farm) a causadelle caratteristiche anemologiche del nostro

paese, ma anche per effetto di una relativaminore conoscenza delle opportunit offertedagli impianti di piccola taglia.

In tale contesto la presente guida vuole costituireun elemento di informazione per coloro cheintendano approfondire lopportunit di uninvestimento in impianti di piccola taglia,intrinsecamente legati al modellodellautoconsumo, e allo stesso tempo unmanuale di accompagnamento nellimpostazionedellinvestimento e nella sua realizzazioneconcreta.

Le due opzioni, eolica e fotovoltaica, sonotrattate separatamente allo scopo di consentireun approfondimento verticale completo sulsingolo tema.

Specialmente nella parte impiantistica elettrica ledue applicazioni presentano caratteristiche simili,trattandosi di impianti di piccola taglia sottopostia normative in gran parte comuni.

Nelle Appendici vengono ricapitolati i riferimentidi tipo legislativo e normativo vigenti a livellonazionale ed europeo.

Image source: aboutpixel.de / Sonne und Wind Rainer Sturm


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Impianti eolici di

piccola taglia

Lenergia eolica una fonte rinnovabile che staconoscendo un grande sviluppo a livello globale.

La sua diffusione deriva principalmente dal fattoche gli impianti eolici rappresentano una

soluzione affidabile, economica (basso costo diinvestimento) e redditizia (tempi brevi di ritornodellinvestimento).

La generazione con impianti di piccola taglia ancora relativamente poco diffusa in Italia, acausa di limiti oggettivi di disponibilit dellarisorsa vento in molte aree, ma anche per unaminore conoscenza rispetto alle altre soluzionidisponibili per conseguire lefficienza energetica.

Opportunamente valutata in termini di fattibilit,essa invece pu essere utilmente sfruttata ancheda privati cittadini e/o imprese come forma diautoproduzione, per soddisfare il propriofabbisogno energetico.

Il presente documento si pone dunque lobiettivodi familiarizzare il lettore con le opportunitfornite dalla generazione eolica di piccola taglia edi accompagnarlo nella individuazione dellasoluzione impiantistica pi adatta alle proprie

esigenze.

Per tali motivi il linguaggio utilizzato di tipodivulgativo e vengono forniti ampi riferimenti perulteriori approfondimenti.

Image: Dan / FreeDigitalPhotos.net


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Definizioni

Il vento generato dal sole che riscalda in modonon uniforme la superficie terrestre erappresenta quindi una risorsa completamenterinnovabile.

I sistemi eolici trasformano lenergia del vento inenergia elettrica attraverso le turbine, dispositivi

appositamente progettati per catturare etrasformare in energia elettrica la maggiorquantit possibile dellenergia cinetica possedutadal vento.

Le turbine sono costituite da un numero pi omeno elevato di pale che, sotto la spinta delvento, ruotano e spingono un generatoreelettrico che produce la corrente.

I sistemi pi diffusi e conosciuti sono quelli di

grande taglia, caratterizzati da turbine di grandidimensioni installate su torri che possono

raggiungere unaltezza complessiva superiore ai100m.

Tali turbine sono spesso aggregate in grandicentrali denominate wind farm e sonotipicamente installate in aree remote, sullaterraferma oppure sul mare.

Con il termine mini-eolicosi intendono invece gliimpianti di piccola taglia che, grazie alle ridottedimensioni, possono essere installati in areeabitate oppure in loro immediate prossimit.

Sono impianti per lo pi dedicati ad autoconsumoal servizio di industrie, aziende agricole, edifici ocomunit isolate.

Nel presente documento tratteremo impianti di

potenza fino a 20 kW. Gli impianti di potenzainferiore a 1 kW sono spesso denominati micro-eolici.

Image: Wiangya / FreeDigitalPhotos.net


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Obiettivi di un

impianto mini-eolico

Lidea di installare un impianto eolico di piccolataglia nasce da motivazioni prevalentementelegate allautoconsumo, che possono esseredettate dallesigenza di produrre energia in unazona non servita dalla rete elettrica (es. un rifugioalpino) oppure, pi comunemente, dallesigenzadi migliorare la propria bolletta energetica eimpronta ambientale (es. azienda agricola).

Per tali caratteristiche e la potenza limitata,anche in termini fiscali un impianto mini-eoliconon classificato come una centrale diproduzione vera e propria (officina elettrica).

Essendo finalizzato allautoconsumo, limpiantomini-eolico quindi fisicamente collegato a unsito specifico di installazione e intrinsecamente

abbinato a un obiettivo di efficienza energeticaed economica.

Pertanto il suo progetto deve essereaccuratamente valutato in termini di fattibilit daparte dellutilizzatore finale al fine di assicurareche esso svolga il ruolo atteso per tutta la suadurata in funzionamento.

Fattibilit

Il primo essenziale aspetto da valutare in fase difattibilit se il sito dispone di vento sufficiente.

La risorsa vento va approfondita per capire selocalmente esistono le condizioni per produrreenergia in un quantitativo adeguato alle proprieesigenze. Bisogna assicurarsi che il vento soffi aduna velocit superiore a una soglia minima checonsente lattivazione dellimpianto eolico, e,

soprattutto, che tale condizione persista per unnumero sufficiente di ore nellarco di un anno.

Come tutti i piccoli impianti connessi alla reteelettrica, infatti, il mini-eolico non vienedimensionato in potenza, ma in energia, inquanto la potenza viene fornita dalla rete stessa.Tale definizione significa che quando la potenzarichiesta dallutente supera la potenza prodottadal generatore eolico in quel dato istante, laquota mancante viene prelevata dalla rete.Specularmente quando la potenza erogata dalgeneratore eccede quella richiestadall'utilizzatore, il surplus viene ritirato dalla reteelettrica.

Pertanto il generatore mini-eolico vieneprogettato per produrre un determinatoquantitativo di energia nel corso di un anno.

Rispetto alla radiazione solare, la risorsa vento molto pi irregolare e difficile da prevedere,soprattutto su base locale. Un accuratoapprofondimento preventivo quindi essenzialeper evitare di intraprendere un investimento chepotrebbe rivelarsi non redditizio.

Nella sezione Produttivit vengono illustrati glistrumenti base per orientare tale fase dellafattibilit.

Un altro aspetto essenziale inquadrarelinvestimento in mini-eolico in termini difabbisogno reale.

Il mini-eolico serve a migliorare lefficienzaenergetica, attraverso la produzione di una quotasignificativa di energia elettrica da fonterinnovabile, che va a ridurre la quantit prelevatadalla rete.

Al fine di definire lentit di tale quota, e la

conseguente dimensione dellinvestimento, bene soffermarsi a ragionare sulla propria


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struttura dei consumi energetici per stabilire seesistono interventi a minore costo in grado diaumentare lefficienza energetica e, diconseguenza, di abbattere i fabbisogni e le

relative bollette.

Molti tipi di interventi possono produrre impattianaloghi con costi e complessit decisamenteinferiori, quali ad esempio:

installare sorgenti luminose a bassoconsumo, che riducono il fabbisogno dienergia per illuminazione

migliorare lisolamento delledificio e dellesuperfici vetrate, che riducono il

fabbisogno di energia per climatizzazione

installare apparecchiature per ufficio abasso consumo (es. EnergyStar)

sostituire ventole, compressori e pompecon sistemi regolabili (con inverter)

sostituire motori elettrici e inverter consistemi ad altissima efficienza.

Stabilita una struttura di fabbisogno elettricoessenziale, si in grado di definire quale quotadi esso conviene auto-produrre tramitelimpianto eolico, vista lentit dellinvestimentoe la relativa redditivit.


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Generalit sugli

impianti mini-eolici

Un impianto mini-eolico costituito dai seguenticomponenti:

Turbina: il generatore vero e proprio chetrasforma lenergia cinetica del vento inenergia elettrica

Torre:struttura di sostegno della turbina, chepu essere fissata nel terreno oppure su unedificio

corredati da un insieme di componenticomplessivamente denominati Balance ofSystemtra i quali:

Convertitori e sistemi di controllo:dispositivielettronici che controllano il generatore econvertono la corrente in modo adeguato allecaratteristiche della rete

Dispositivi di sicurezza e di allaccio:garantiscono la qualit e sicurezza dellenergiariversata in rete

Contatore fiscale: misura la quantit dienergia riversata in rete.

Componenti di un generatore mini-eolico

Componenti di un impianto connesso alla rete

Turbine eoliche

Le tecnologie di turbine mini-eoliche disponibili

sul mercato sono estremamente diversificate.

Vengono generalmente classificate in base alladisposizione dellasse di rotazione:

ad asse orizzontale (HAWT Horizontal AxisWind Turbines)

ad asse verticale (VAWT Vertical Axis WindTurbines).

Turbine ad asse orizzontale e ad asse verticale


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Turbine ad asse orizzontale (HAWT)

Sono le pi diffuse e prevedono un rotore che siorienta inseguendo la direzione del vento.

Forma e numero delle pale variano notevolmenteda una tecnologia allaltra, come illustrato dagliesempi di seguito riportati.

Proven Energy

Potenza 6 kW

Swift turbine

Potenza 1,5 kW

Eoltec

Potenza 6 kW

Home Energy

Potenza 2,25 kW

Nella configurazione pi diffusa, specie per isistemi pi piccoli, le turbine HAWT vengonoinstallate sopravvento e, per allineare al ventolasse del rotore, prevedono un sistema di

imbardata di tipo passivo costituito da unacoda solidale al rotore.

La spinta del vento fa ruotare tutto il corpo delrotore (navicella) su una ralla ad asse verticale.

Le turbine installate sottovento hanno invece ilrotore posizionato sul retro e il ruolo di timone svolto dalle pale stesse che hanno unaconformazione inclinata particolare per assolverea questa funzione.

Turbina sottovento

Turbina sopravento

Le turbine HAWT sono sempre dotate di unsistema di protezione per le condizioni in cui lavelocit del vento diventa eccessiva e potrebbedanneggiare le pale del rotore. I sistemi picomunemente adottati sono:

controllo di stallo

controllo di passo (pitch)

controllo di beccheggio.


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Il controllo di stallosi realizza quando, superatauna determinata velocit del vento, il flusso sisepara dal bordo sottovento delle pale. Questoeffetto si ottiene attraverso un apposito progetto

aerodinamico del rotore. Le turbine che adottanoquesto sistema hanno le pale imbullonate almozzo a un angolo fisso.

Il controllo di passosi realizza inclinando le palefuori vento fino a disporre le corde delle paleparallele al vento. Le turbine che adottanoquesto sistema hanno le pale orientabili in modocontrollato. Quando il vento ritorna sotto soglia il

controllo riporta le pale allorientamentooriginario. Il controllo di pitch utilizzato inabbinamento a generatori elettrici di tiposincrono a passo variabile.

Il controllo di beccheggio prevede che tutta laturbina si inclini in un piano verticale, oppureorizzontale.

Le pale delle turbine sono costruite in materialecomposito, nel tipo pi diffuso in vetroresinapoliestere rinforzata (GRP Glass ReinforcedPolyester).

Turbine ad asse orizzontale (HAWT)

Si sono sviluppate pi di recente e presentanoforme di rotori estremamente diversificate.

La configurazione VAWT presenta il vantaggio

che il generatore elettrico posto nella base equindi il suo peso non deve essere sostenutodalla torre.

Le pale sono realizzate in materiale composito,rinforzato in fibre di vetro o di carbonio, oppurein alluminio.

Le turbine VAWT sono inoltre pi adatte a unutilizzo in aree urbane in quanto generano livellidi rumore inferiori a quelli delle HAWT, in generecompresi tra i 35 e i 45 dB.

UGE-4K

Potenza 4 kW

Windspire

Potenza 1,2 kW

Ropatec

Potenza 1 kW

Helix Wind

Potenza 2 kW

Torre

Lo scopo della torre duplice: sostenere i carichigenerati dalla turbina e portare la turbina stessaallaltezza pi opportuna per catturare meglio

lenergia cinetica del vento.


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La torre rappresenta un elemento essenzialedellimpianto, a cui va dedicata unattenzioneparticolare in fase di progetto e unadeguataquota dellinvestimento complessivo.

Non bisogna, infatti, n correre il rischio disottostimare i carichi del vento a cui il generatoresi pu trovare sottoposto, n realizzare una torretroppo bassa per il contesto in cui la turbina sitrova ad operare.

Infatti la velocit del vento cresce con laltezza elelevazione dal terreno consente di risentire inminore misura di turbolenze dovute alla presenzadi ostacoli naturali e non (alberi, edifici, etc.).

Aumentare laltezza della torre comporta unaggravio limitato dellinvestimento, inferioreallaumento di produzione ottenibile. Ad esempiopassare da una torre di 18m a una di 25mcomporta un aumento del 10% dellinvestimento,ma determina un aumento del 25-30% dellaproduzione.

Nelle installazioni la torre rappresenta in generela quota pi rilevante dellinvestimento (30-35%),mentre la turbina incide per il 15-20%.

Questa importanza relativa riguarda anche la fasedi installazione, in cui il montaggio della torrerappresenta la quota di lavoro pi onerosa, moltosuperiore al montaggio della turbina stessa.

In generale, quindi, bene dedicare alla torre unprogetto accurato e prevedere una torresufficientemente alta e robusta.

Balance of System

Il generatore mini-eolico va corredato da uninsieme di dispositivi che consentono di regolare

la produzione e di riversarla in rete oppurenellimpianto elettrico dellutenza con glistandard di qualit e sicurezza necessari.

Tali dispositivi, denominati anche BOS (Balance-of-System), sono differenti a seconda chelimpianto sia in isola oppure connesso alla rete.

Nella configurazione connesso alla rete, il BOS costituito da:

convertitori e sistemi di controllo: idispositivi elettronici che controllano ilgeneratore e convertono la corrente inmodo adeguato alle caratteristiche dellarete

dispositivi di sicurezza e di allaccio: idispositivi che garantiscono la qualit esicurezza dellenergia riversata in rete

contatore fiscale: misura la quantit dienergia riversata in rete.

Nella configurazione in isola il BOS devecomprendere anche uno o pi dispositivi pergarantire il servizio nelle condizioni in cui il vento

manca o non sufficiente.

A questo scopo si possono prevedere diversesoluzioni. La pi semplice consiste nellinstallareun sistema di accumulo dellenergia elettrica(batterie di accumulatori), che vengono ricaricatidallaerogeneratore quando la produzioneeccede il fabbisogno e da cui si prende lenergiaquando invece il generatore non sufficiente.


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Prestazioni delle

turbine

Per comprendere limportanza relativa deidifferenti fattori che determinano la potenza diuna turbina, e le curve attraverso le quali vienerappresentata, si fa riferimento alla seguenteformula denominata di Betz:

P = h1/2 rA V3

in cui:

P la potenza generata in kW

h lefficienza del generatore

r la densit dellaria in kg/m3

A larea spazzata in m2

V la velocit del vento in m/s

La velocit del vento il fattore che influenzamaggiormente la potenza prodotta.

Variazioni anche minime della velocitcomportano variazioni significative della potenza,motivo per cui le turbine vengono installate sutorri elevate che consentono di catturare vento

di maggiore intensit. Ad esempio, se la velocitaumenta del 25% la potenza raddoppia, seaumenta del 45% la potenza triplica.

Larea spazzata (swept area) un altro fattoreimportante, perch rappresenta la sezionefrontale attraverso la quale il rotore cattura ilvento.

Nelle turbine HAWT, larea spazzata ha formacircolare e dipende dal diametro del rotore.

Area spazzata in funzione del diametro

Nelle turbine VAWT larea spazzata convenzionalmente considerata larearettangolare di inviluppo della sezione trasversaledel rotore ed determinata dal prodottodiametro x altezza del rotore.

La densit dellaria varia con la temperatura econ laltitudine. La potenza dichiarata daicostruttori riferita al livello del mare ed a unatemperatura dellaria di 15 C.

La correzione da apportare in funzionedellaltitudine pu essere valutata utilizzando ilgrafico successivo, in cui 100% corrisponde allivello del mare.

0 10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

Area spazzata in m2

Diametrodelrotoreinm


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Lefficienza del generatore il parametro disintesi che rappresenta la capacit della turbina

di catturare la potenza del vento.

Facendo riferimento alla figura precedente,lefficienza la quota della potenza che il ventopossiede allingresso del tubo di flusso (1/2AV2)e che il rotore riesce a trasformare in potenza

meccanica quando il vento attraversa la turbina erallenta dalla velocit V alla velocit V2.

Esiste un valore massimo teorico dellefficienza,denominato limite di Betz, che una turbina riescea realizzare in presenza di condizioniassolutamente ideali da un punto di vistafluidodinamico e in assenza di qualunque formadi dissipazione, quali vortici indotti dalle pale,perdite meccaniche nel rotore oppure perditeelettriche nel generatore.

Il limite di Betz pari a 0,59. Nella praticalefficienza reale delle turbine tipicamentecompresa tra 0,15 e 0,35, come analizzato nellasezione successiva.

Inoltre le perdite di tipo aerodinamico fanno sche lefficienza della turbina non si mantengacostante al variare della velocit del vento equindi della rotazione delle pale, in quanto dallepale stesse si staccano treni di vortici che sipropagano in forma di elica sottovento allaturbina.

Tutti questi fattori determinano la forma tipicadella curva di potenza di una turbina eolica (vediesempio nella figura successiva), che rappresentala potenza che essa genera alle varie velocit delvento (rif. norma ISO IEC 61400).

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

70 75 80 85 90 95 100

Altezzainms.l.m.

Riduzione % della densit

6

5

4

3

2

1

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

PotenzainkW

Velocit del vento in m/s

Potenza di picco

Potenza nominale

Velocitnominale

Velocitcut-in

Velocitcut-out


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La potenza nominale la grandezza pirappresentativa e comunemente utilizzata peresprimere la potenza della turbina.

Essa rappresenta il valore corrispondente allavelocit nominale, condizione prossima a quellain cui la turbina inizia ad andare in sicurezza e alimitare loutput.

La velocit nominale di solito compresa tra i 10ed i 15 m/s e costituisce un parametroimportante nella scelta della turbina per una dataapplicazione.

Dato che la velocit del vento variabile, minore la velocit nominale maggiore la probabilitstatistica che ci siano condizioni di vento tali daportare la turbina a lavorare alla potenzanominale.

Altri parametri della curva di potenza sono utiliper selezionare la turbina pi adatta alle proprieesigenze o per progettare limpianto.

La potenza di picco rappresenta la massimapotenza che la turbina pu generare. Il suo valoreviene indicato dai costruttori per progettarelimpianto e i cablaggi in sicurezza. Un valoreelevato della potenza di picco non costituiscenecessariamente un fattore di pregio, in quantosi verifica raramente in presenza di venti forti.

La velocit di Cut-in la velocit del ventominima a cui la turbina inizia a produrre energia(di solito 3 m/s).

Per velocit inferiori il rotore gira, ma non ingrado di generare corrente. Minore la velocitdi Cut-in maggiore la capacit di generare conventi leggeri e quindi per un maggior numero diore annue.

La velocit di Cut-out la massima velocit delvento a cui la turbina in grado di lavorare,superata la quale essa si mette automaticamentein sicurezza.

Caratteristiche delle turbine HAWT

Allo scopo di fornire unindicazione di massimasulla dimensione di turbina necessaria a produrreuna determinata potenza, nella figura seguentesono riportati i valori di potenza nominaledichiarati dai principali costruttori in funzione deldiametro delle rispettive turbine.

In accordo con la Legge di Betz (la potenza proporzionale allarea spazzata), i valori sidispongono secondo una legge di tipo quadraticoindicata in colore rosso.

Le differenze di potenza a parit di diametrodipendono dallefficienza della turbina e dallavelocit nominale a cui i valori di potenzadichiarati sono riferiti.

Esempio: per produrre 10 kW necessarioprevedere una turbina di diametro compreso tra6 e 8m.

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Potenzanominale[kW]

Diametro del rotore [m]


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Al fine di fornire unindicazione di massimasullefficienza delle turbine, nella figura seguentesono riportati i valori desunti dalle prestazioninominali dichiarate dai costruttori in funzione

della potenza nominale.

Salvo alcuni valori molto elevati poco credibili evalori molto bassi relativi a micro-turbine,lefficienza generalmente compresa tra 0,15 e0,35.

Caratteristiche delle turbine VAWT

Allo scopo di fornire unindicazione di massimasulla dimensione di turbina necessaria a produrreuna determinata potenza, nella figura seguentesono riportati i valori di potenza nominaledichiarati dai principali costruttori in funzionedellarea spazzata (le turbine commercialmentedisponibili sono molto meno numerose di quelleHAWT).

In accordo con la Legge di Betz (la potenza proporzionale allarea spazzata), i valori sidispongono secondo una legge di tipo lineareindicata in colore rosso. Le differenze di potenza a

parit di area dipendono dallefficienza dellaturbina e dalla velocit nominale a cui i valori dipotenza sono riferiti.

Esempio: Per produrre 3 kW necessarioprevedere una turbina di almeno 12m di area (adesempio di diametro 3m alta 4m per una turbinadel tipo UGE, oppure di diametro 2m alta 6m se deltipo Windspire).

Al fine di fornire unindicazione di massimasullefficienza delle turbine, nella figura seguentesono riportati i valori desunti dalle prestazioninominali dichiarate dai costruttori in funzione dellapotenza nominale.

Lefficienza delle turbine generalmente compresatra 0,15 e 0,3.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 5 10 15 20 25 30

Efficienzanominale

Potenza nominale [kW]

Limite di Betz

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Potenzanominale[kW]

Area spazzata [m2 ]

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 5 10 15 20 25 30

Efficie

nzanominale

Potenza nominale [kW]

Limite di Betz


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Produttivit

La curva di potenza fornisce unindicazioneessenziale per la scelta della turbina da installare,ma la quantit pi importante per lutilizzatorefinale costituita dalla produttivit su baseannua.

Stimare la produttivit, cio lenergia che si

prevede complessivamente di produrre in unanno di servizio, la maniera pi affidabile perstabilire se una determinata turbina adeguataalle nostre esigenze.

Questo dato non facile da calcolare e dipendeda molteplici fattori, tra i quali:

la curva di potenzadella turbina

laltezza della torre

la velocit media del vento nella zona diapplicazione e la sua distribuzione diprobabilit, cio la frequenza con cui ilvento soffia a una determinata velocit.

Un produttore di sistemi eolici in grado difornire una stima della produttivit del propriosistema tenendo conto di tutti i fattori indicati eseguendo le indicazioni della norma ISO IEC-61400-12-1.

A livello puramente indicativo, un impianto minieolico installato correttamente in un sito convelocit media annua fra 5 e 6 m/s, in grado diprodurre in un anno complessivamente1.0001.800 kWh per ogni kW di potenzanominale installata.

Pu capitare che tale dato venga espressodicendo che limpianto lavora fra 1.000 e 1.800ore equivalenti, intendendo dire che si sarebbeottenuta la stessa produzione di energia facendo

funzionare il generatore alla potenza nominaleper quel numero di ore in un anno.

Unaltra indicazione preliminare dellaproduttivit si pu ricavare calcolando ilcosiddetto Annual Energy Output (AEO), unindicatore utilizzato prevalentemente negli USA eche viene determinato in base alla formulaseguente:

AEO = 1,60 x D2x V3

in cui:

AEO lenergia prodotta espressa in kWh/anno

D il diametro del rotore in m2

V la velocit media annua del vento in m/s.

Va sottolineato che si tratta di una formula moltoapprossimativa che fornisce unindicazionegeneralmente sovrastimata delloutputenergetico del sistema.

Il dato pi difficile da stabilire nel calcolo dellaproduttivit la velocit del vento nel sito in cuisi intende installare limpianto, un valore che non costante, ma varia continuamente in intensit edirezione.

Dato che la produttivit determina la redditivitdel futuro investimento, nel momento in cui sivaluta lopportunit di installare un impiantobisogna porsi correttamente la domanda ilvento soffia a una velocit e con una continuittale da rendere limpianto economicamenteconveniente?.


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Come stabilire la quantit di vento disponibile

La risposta non semplice per un insieme difattori. Il vento, infatti, pu variare in maniera

considerevole su unarea di pochi chilometriquadrati perch lorografia del terreno influenzail suo flusso.

Per un prima indicazione, lo strumento pisemplice a disposizione lAtlante Eolico Italiano,elaborato da CESI ed Universit di Genova nel2002.

Basato su rilievi sperimentali e simulazioni acalcolo, fornisce mappe di velocit del vento pertutto il territorio italiano.

Nella figura seguente riportata la velocitmedia del vento a unaltezza di 25m sul livello delterreno.


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A un primo esame risulta evidente che il NordItalia non rappresenta nel suo complesso unareavocata alleolico ad eccezione delle zone aridosso dei rilievi.

Per un uso appropriato delle mappe benericordare che:

l'incertezza media dei valori riportati dellordine di 1,3 m/s (confidenza del 70%)per laltezza di 25m che rappresenta il valoredi riferimento per gli impianti mini-eolici

le mappe dellAtlante forniscono localmentedati pi rappresentativi delle aree pi esposteal vento che non di quelle orograficamente

riparate in caso di presenza di aree densamenterugose (presenza fitta di alberi, arbusti, edifici)i valori vanno riportati a unaltezza riferita apartire dalla sommit delle rugosit e non dalsuolo vero e proprio.

Le mappe eoliche forniscono quindi un dato diprimo orientamento, ma non consentono divalutare la produttivit di un sito conlaccuratezza necessaria a prendere unadecisione sullinvestimento.

Una maniera indiretta di ottenere uninformazionepi puntuale richiedere la velocit media delvento rilevata in un aeroporto vicino.

Anche in questo caso necessario tenere contoche i valori ottenuti possono risentire di fattorilegati alla forma del terreno. Inoltre i valori degliaeroporti sono misurati a unaltezza compresa tra5 e 10m e quindi le velocit vanno riportateallaltezza da terra del mozzo della turbina (vediparagrafo successivo).

Unaltra informazione indiretta sullintensit delvento si pu ottenere dallesame delle fronde deglialberi.

Le conifere e, in generale, gli alberi sempreverdirimangono deformati in modo permanente(sbandierati) sotto lazione di venti intensi.

Lentit di questa deformazione fornisceunindicazione dellintensit del vento secondo unascala detta di Griggs-Putnam illustrata nella tabellasottostante:

Scala di Griggs-Putnam


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Comunque lunico strumento veramenteaccurato e affidabile per determinare lentitdella risorsa vento la caratterizzazioneanemologicapuntuale del sito.

La rilevazione viene effettuata disponendo sulsito, o in sua prossimit, torri anemometriche dialtezza tale da non risentire delle turbolenzecreate da alberi, edifici o altre ostruzioni.

Il rilievo deve essere effettuato per una durata ditempo significativa, possibilmente per un annointero, al fine di garantire laffidabilit statisticadei dati. A tale scopo bisogna predisporre

opportuni sistemi di raccolta e registrazioneautomatica dei dati (data logging).

La frequenza del campionamento deve essere

sufficientemente fitta (in genere si consiglia 1s)per evitare di introdurre nei dati dinamichespurie dovute puramente ad effetti numerici(desampling).

Ne deriva una mole di dati rilevati considerevole,che viene analizzata statisticamente al fine diprodurre una curva di distribuzione diprobabilit della velocit del vento, del tipoindicato nella figura sottostante.

Stazione anemometrica

Anemometri a coppette

(particolare)

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Durataannua[ore]

Velocit del vento [m/s]

Distribuzione di probabilit della velocit del vento


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In ascissa sono riportati i valori di velocit delvento mediati su una durata di 10 minuti.

Per ogni valore di velocit la curva riporta il

tempo di permanenza complessiva misurato nelcorso dellanno, in percentuale oppure in ore.

Ai fini del calcolo della resa energetica annua, lacurva di distribuzione va confrontata con la curvadi potenza della turbina.

Nella figura seguente sono riportate due curvequalitative allo scopo di illustrare, attraverso unesempio, la cura che va posta nella scelta dellaturbina pi adatta alla risorsa vento disponibile.

La turbina di potenza nominale pi elevata (curvain colore rosso) ha una prestazione potenziale pielevata dellaltra a partire da velocit del ventomaggiori di 9 m/s.

Peraltro nel sito di installazione (distribuzionedella figura precedente), tali condizioni siverificano per un numero limitato di ore allanno.

Bisogna quindi valutare in modo puntuale se lamaggiore resa in condizioni di vento fortecompensa la perdita di resa con venti pi debolirispetto ad una turbina di potenza nominalemeno elevata (curva blu) e, probabilmente, menocostosa.

Oltre alle informazioni circa lintensit del vento

necessario stabilire le direzioni prevalenti,specie nel caso in cui si intenda installare ilgeneratore in un sito con unorografia del terrenocomplessa.

Tale informazione (di solito rappresentata informa di rosa dei venti) pu risultare utile perstimare il degrado di prestazioni che pu esserecausato dallinerzia del generatore nellallinearsirispetto alla direzione istantanea del vento.Lallineamento dellimbardata avviene comunque

con una certa isteresi.

Infine va determinata la cosiddetta intensit di

turbolenza, un dato essenziale per calcolare leraffiche di progetto previste dalle normative ISO-IEC 61400.

Laltezza della turbina forse laspetto pi criticonel determinare la resa dellimpianto e, cometale, va scelta con molta cura in fase diimpostazione del progetto.

Lintensit del vento cresce con laltezza da terrasecondo un profilo (wind shear) che influenzato dalla rugosit del suolo, dalla velocitstessa e dalle condizioni atmosferiche.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Potenzaprodotta[kW]

Velocit del vento [m/s]


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Tale profilo viene rappresentato attraverso unalegge del tipo:

Vh2= Vh1x (h2/h1)

in cui il coefficiente di shear che vale:

Tipo di superficie

0,1 Perfettamente liscia (acqua calma)

0,2 Pianura, leggere ondulazioni

0,3 Alberi o colline, edifici nellarea

0,4 Vicino ad alberi o edifici

0,5 Molto vicino ad alberi o edifici

0,6 Circondato da alti alberi o edifici

Nella figura sono confrontati i profili di velocitrelativi a diversi valori del coefficiente di shear.

Valori pi elevati di corrispondono a rugosit

maggiori del terreno che frenano il vento eproducono profili di crescita pi progressiva dellavelocit con laltezza.

In presenza di elevati (es. 0,4) si pu verificareuna differenza di velocit del vento di 3-4 m/s in10m di altezza, cio nello spazio occupato dalrotore di una turbina. Questo elemento vaconsiderato nel calcolo strutturale della torre edelle fondazioni.

Ad esempio nella figura a fianco rappresentatolandamento della potenza del vento per uncoefficiente di shear pari a 0,17, tipico di unareadi campagna con erba alta oppure di coltivazionidi altezza limitata.

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Alte

zzadaterrainm

Velocit del vento in m/s

0,1

0,2

0,3

0,4

0

10

20

30

40

50

60

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140

Altezzadellmozzoinm

% incremento della potenza


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Posizionamento dellaerogeneratore

Stabilita la zona di installazione, per un corretto

posizionamento dellaerogeneratore bisognaconsiderare la presenza di eventuali ostruzionigeologiche e non, quali alberi o edifici, chepossono generare turbolenze e determinare unaperdita di produttivit dellimpianto.

Per quanto possibile, bene cercare di prevederela possibile costruzione di nuovi edifici oppure lacrescita degli alberi esistenti, visto che la durata inservizio del sistema pu raggiungere i 20 anni.

Come regola generale, la turbina va posizionata

sopravento ad edifici e alberi e dovrebbe esserealmeno 10m pi elevata di qualunque altra cosanel raggio di 100m.

La presenza di un edificio determina infatti unaforte turbolenza nella zona sottovento, che siestende su una lunghezza che pu arrivare fino a20 volte laltezza delledificio stesso.

Se si posiziona il generatore sulla sommitsopravento di una collina possibile catturare pivento che con un generatore posto sottovento,anche se posto su una torre elevata.

2H 10-20H

H


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Linstallazione di aerogeneratori in aree urbane piuttosto controversa a causa della presenza dinumerosi ostacoli di forma diversa.

I tetti degli edifici costituiscono in linea di principiouneccellente collocazione per le turbine, siaperch la generazione elettrica avviene incorrispondenza del punto di consumo, sia perchcostituiscono una base strutturale molto elevatache pu ridurre linvestimento per la torre.

Purtroppo le turbolenze generate da edificicircostanti e da ostacoli di forma diversa presentisui tetti stessi (impianti di condizionamento,

antenne) rendono spesso critica tale collocazione edeterminano produzioni spesso largamenteinferiori alle attese.

Quando il vento incontra tali ostacoli e/o il bordodel tetto si crea una zona di separazione che siinarca a partire dal bordo verticale dellostacolostesso. Al di sopra di tale zona il vento rimanelaminare, al di sotto si crea turbolenza.

Pertanto anche nelle installazioni sui tetti necessario comunque prevedere una torre dialtezza sufficiente da non risentire di taliturbolenze.

Influenza di un edificio: flusso laminare (blu), turbolento (rosso)

In aree urbane inoltre gli aspetti di inquinamentovisivo ed acustico risultano particolarmente critici.

Per quanto riguarda il rumore le tecnologie attualidi turbine comportano un livello di rumorecompreso al massimo tra 52 e 55 dB a 25m.

Questo significa che pu essere distinto soloprestando attenzione e comunque non superiorea quello di un normale condizionatore (vedi scaladel rumore a fianco).


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Nel caso in cui si intenda installare un impiantocomposto da pi aerogeneratori un aspetto daconsiderare in fase di progetto la distanza tra gliaerogeneratori stessi.

Gli impianti ad asse verticale sono pi adatti aconsentire linstallazione di pi generatori vicini, ladistanza minima varia da 3 volte il diametro delrotore fino a 1,5 volte nel caso di configurazionescalata (con torri di altezze differenti).

Nella scelta della posizione dellaerogeneratore necessario prevedere una zona franca intorno allatorre sufficientemente ampia da consentire diinnalzarla, di ammainarla per manutenzione e da

consentire la posa degli eventuali stralli, come sarapprofondito nel paragrafo successivo.

Un altro aspetto da considerare riguardo alla

localizzazione della turbina la distanza dalleutenze di utilizzo dellenergia elettrica (carichielettrici, oppure batteria di accumulo) chedetermina la lunghezza dei cavi. Pi lunghi sono icavi maggiori sono le perdite, visto che ladistribuzione avviene in bassa tensione.

Un altro aspetto cruciale da considerare nellascelta del sito rappresentato da eventuali vincolidi tipo urbanistico o paesaggistico cheimpediscono di installare oggetti di altezza elevata.


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Torri

Torri strallate inclinabili (sinistra), strallate fisse (in mezzo), autoportanti (destra)

Gli impianti mini-eolici utilizzano tre tipi di torri:

1. torri strallate inclinabili

2. torri strallate fisse

3. torri autoportanti.

Le prime sono le pi semplici, economiche eadatte a sistemi di piccola potenza. Le torristrallate fisse sono anchesse molto diffuse, marichiedono di scalare la torre per le operazioni dimanutenzione.

Le torri autoportanti sono le pi robuste e quelleche occupano meno spazio a terra.

Torri strallate inclinabili

Le torri strallate, inclinabili o fisse, sono costituiteda un lungo palo generalmente formato da tubi,profilati e/o strutture reticolari che viene fissatoal terreno tramite cavi (stralli), un sistemaanalogo a quello utilizzato per gli alberi dellebarche a vela.

Le torri inclinabili consentono la possibilit diammainare la turbina per operazioni dimanutenzione oppure come misuraprecauzionale per proteggerla da condizionimeteorologiche estreme.

Possono arrivare a lunghezze fino a 40m a

seconda del tipo di turbina. Nella soluzione pi


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diffusa prevedono un palo di tipo tubolare,suddiviso in pi tratti collegati tramite flange.

Alle flange sono collegati gli stralli, che si

diramano nelle 4 direzioni. Tre stralli sonoancorati direttamente al terreno tramite ancorein cemento, il quarto collegato a un tubo-tirante (gin pole) che funge da leva in fase di

sollevamento ed a sua volta fissato rigidamentealla base della torre per formare una squadra.

Quando la torre ammainata a terra il gin pole

rivolto verso lalto.

Torri strallate inclinabili: sollevamento


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Torri strallate inclinabili: area della base

Le torri strallate inclinabili richiedono moltospazio a terra, necessario sia in fase diinstallazione della torre, sia in fase dimanutenzione.

Gli stralli infatti si devono allontanare dal paloper una distanza pari ad almeno met dellaltezzae bisogna lasciare uno spazio sufficiente perinnalzare la torre e per ammainarla.

Ad esempio, per una torre alta 30m necessarioprevedere una zona franca per gli stralli dialmeno 15m su ogni lato e di almeno 30m su unodi essi per sollevarla/ammainarla.

Nella direzione di sollevamento, inoltre,

necessario prevedere uno spazio aggiuntivo perleventuale veicolo da utilizzare per ilsollevamento stesso, che viene effettuato tirandolestremit del gin pole con un camion, untrattore oppure un winch dipendentemente dalladimensione della torre.

Linstallazione viene effettuata secondo laseguente procedura:

1 Fissare la base del palo al basamento

2 Collegare il fondo del palo alla base tramiteil perno

3 Avvitare tra loro i vari tratti del palo incorrispondenza delle flange

4 Fissare le estremit superiori degli stralli alpalo

5 Fissare lestremit inferiore degli stralli alterreno tramite elementi di tiraggio

6 Sollevare il palo per controllo

7 Riabbassare il palo e introdurre i cavi

elettrici al suo interno8 Fissare la turbina alla flangia posta sulla

parte superiore del palo

9 Sollevare il palo tirando e regolando glistralli


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Torri strallate fisse

Le torri fisse vengono sollevate una volta solanella fase di installazione e sono mantenute in

posizione dagli stralli. La manutenzione sieffettua salendo sulla torre.

Presentano diverse configurazioni: il tipo pidiffuso a traliccio reticolare con sezionetriangolare come le antenne per letelecomunicazioni.

I vari tratti del traliccio hanno lunghezza da 3 a6m e sono avvitati luno allaltro.

La torre deve prevedere un basamento incemento e almeno tre set di quattro stralli,ciascuno fissato al terreno tramite unancora incemento.

Il montaggio della torre viene effettuato con unagru. In alternativa si pu effettuare montando un

tratto di torre alla volta e sollevandolo conlausilio di un gin pole come nel caso delle torriinclinabili. Questo processo pi laborioso, mapu essere necessario nei casi in cui laccessodella gru non sia possibile.

In generale quindi la torre fissa richiede quindi unospazio a terra molto inferiore alla torre inclinabile(la base degli stralli deve essere tra il 50 e l80%dellaltezza della torre) ed quindi consigliata neicasi in cui lo spazio sia limitato.

Il prezzo delle torri fisse differisce poco da quellodelle torri inclinabili.

Torri strallate fisse: area della base


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Torri autoportanti

Nel caso in cui lo spazio sia molto limitato, e siaaccettabile un costo superiore, la soluzione

consigliata la torre autoportante.

Invece che dagli stralli, la stabilit garantita dauna basamento in cemento armato di forma edimensioni adeguate (vedi paragrafo successivo).

Le configurazioni pi diffuse sono:

struttura reticolare con tre piedi (tipo tralicciodellalta tensione)

struttura tubolare in un pezzo unico o, picomunemente, in pi pezzi avvitati come nelletorri eoliche di grande taglia.

La seconda configurazione decisamente picostosa. In entrambi i casi la torre viene montata aterra e sollevata tramite gru.

In alternativa alcuni costruttori di torri tubolariprevedono un sistema idraulico di sollevamento, incui la torre incernierata alla base e viene spintada uno o pi pistoni ad azionamento oleodinamico.

Torre tubolare con sollevatore idraulico

Larea di base delle torri autoportanti estremamente contenuta.

Una torre autoportante costa almeno il 50% in pidi una torre strallata, ma pu rappresentare lasoluzione preferibile nei casi in cui lo spazio sialimitato oppure si prediliga la sicurezza (gli strallisono pi vulnerabili).

Torri autoportanti: area della base


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Tipo di torre Vantaggi Svantaggi

Strallata inclinabile Manutenzione effettuabile a terra Area di base molto ampia

Costo medio Quattro set di stralli

Tubi facilmente disponibili Richiede terreno piano

Assemblaggio lungo

Strallata fissa Area di base modesta Tre set di stralli

Costo minimo Manutenzione (occorre arrampicarsi)

Non richiede terreno piano Costo della gru

Autoportante Area di base minima Costo elevato

No stralli Manutenzione (occorre arrampicarsi)

Non richiede terreno piano Costo della gru

Basamento e ancoraggi

Sono gli elementi strutturali che devonosopportare e trasmettere al terreno il peso dellatorre e i carichi a cui essa viene sottoposta inesercizio. Tali carichi si possono riportare a:

una forza verticale Fv dovuta al peso dellanavicella (rotore, organi di trasmissione,generatore, involucro) e della torre

una forza orizzontale Ftdovuta alla spinta delvento sulla turbina e sulla torre

un momento M dovuto alla spinta del ventosulla turbina e sulla torre e ad eventualidisassamenti del baricentro della navicellarispetto allasse della torre.

Le torri autoportanti sono supportate da unbasamento in cemento armato.

Le torri strallate sono supportate da una base perla torre e da una serie di ancoraggi nel terreno,uno per ogni strallo.

Il basamento delle torri autoportanti un plintoche viene realizzato in cemento armato, con una

forma e dimensioni che dipendono dal tipo ditorre, di generatore e, soprattutto, dal tipo diterreno.

In genere i costruttori di turbine forniscono unaserie di indicazioni e specifiche. In ogni caso infase di progetto del basamento essenzialeconsultare il fornitore del generatore.

In generale:

per terreni soffici, sabbiosi o argillosi, vannorealizzati plinti larghi con sezione a forma di T

per terreni rocciosi vanno realizzati plintistretti e lunghi a forma di cilindro e/oparallelepipedo.

Fv Ft

M


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Nella soluzione a T sono da prevedere due seriedi ferri:

tirafondi verticali con estremit filettata persostenere la flangia a cui va avvitata la torre

orizzontaliper formare larmatura di rinforzodel calcestruzzo.

A titolo indicativo per una torre alta:

1518 m opportuno prevedere un plinto dilato 33,5m per unaltezza 11,5m

912m opportuno prevedere un plinto dilato 2,53m per unaltezza 11,3m

47m opportuno prevedere un plinto di lato1,62m per unaltezza 11,2m.

La base in cemento armato va posta allinterno diuno scavo di dimensioni adeguate, profondaalmeno il doppio della base stessa.

Esempio di basamento


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Le torri strallaterichiedono un basamento per latorre di lato 0,81m e profondo 0,91m (datiindicativi per una torre di 69m di altezza).

Per ogni strallo va previsto un ancoraggio nelterreno, che costituito da un blocco di cementodi lato 0,70,8m alto 0,30,4m, in cui vieneannegato il tirante e che viene sotterrato in unabuca profonda 1m.

Quando il terreno argilloso necessariocompattarlo intorno alla base e agli ancoraggi perevitare eventuali sprofondamenti.

Nel caso di installazione su edificio la torre molto pi bassa e viene fissata al tetto oppurealla facciata.

Va verificata con molta cura la capacit del tettodi reggere il peso dellaerogeneratore e i carichiindotti dalla turbina. Bisogna inoltre prevedereopportuni sistemi di isolamento delle vibrazioniindotte dalle turbina per evitare che sitrasmettano alle strutture delledificio.

Il basamento pu essere costituito da una piastrao da una struttura in acciaio scatolato che vieneavvitata al tetto e a cui viene avvitata la flangia dibase della torre.


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Impianto elettrico

Un generatore mini-eolico una piccola centraleelettrica che pu essere realizzata ed allacciata indue configurazioni:

connessa alla rete

in isola.

In entrambe le configurazioni, il generatore mini-eolico va corredato da un insieme di dispositiviche hanno lo scopo di regolarne la produzione edi riversarla in rete e/o nellimpianto elettrico

dellutenza con gli standard di qualit e sicurezzanecessari.

Tali dispositivi, denominati anche BOS (Balance-of-System), sono differenti a seconda che ilgeneratore sia in isola oppure connesso alla rete.

Generatore connesso alla rete

Lo schema di connessione degli impianti diproduzione alla rete di bassa tensione vieneconvenzionalmente rappresentato nel modoseguente.

Schema convenzionale di connessione alla rete BT

SISTEMA DI

PRODUZIONE

Apparecchio di consegna e

gruppo di misura

Dispositivo generale

Dispositivo di interfaccia

Dispositivo di generatore

Rete pubblica

Sistema elettrico del produttore

Parte della rete utente non

abilitata al funzionamento inisola

Parte della rete utente abilitataal funzionamento in isola

(utenze privilegiate)


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Lo schema generale di un impianto connesso allarete BT quindi costituito dei seguenti elementi:

Sistema di produzione, che include il

generatore eolico vero e proprio, tutti isistemi di regolazione e controllo e il sistemastatico di conversione

Dispositivo di generatore, dispositivo disicurezza a protezione del sistema statico diconversione

Dispositivo di interfaccia, dispositivo disicurezza che ha il compito di separare ilgeneratore dalla rete pubblica

Dispositivo generale, dispositivo di sicurezzache ha il compito di proteggere tutto

limpianto elettrico.

Pi specificatamente limpianto elettrico di unsistema mini-eolico pu essere rappresentatoattraverso il seguente schema a blocchi.

In termini di funzionamento, il generatoreproduce in ragione del vento e riversadirettamente in rete.

Lutenza preleva la corrente dalla rete e il bilanciotra energia generata ed energia prelevata vieneeffettuato a livello di contatore (scambio sulposto).

In questo modo la produzione del generatore,per sua natura discontinua, viene assorbita da unaccumulo di capacit infinita (la rete elettrica) elutente non si deve preoccupare della sicurezzadel servizio che garantita dalla rete stessa.

Il BOS quindi costituito da:

controller della turbina

convertitore statico

trasformatore di isolamento

dispositivi di sicurezza (di generatore, diinterfaccia e generale)

contatore fiscale che misura la quantit dienergia riversata in rete.

Schema a blocchi di impianto connesso alla rete


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Controller

un dispositivo elettronico fornito con la turbina,che ha la funzione di proteggere la turbina

attraverso due funzioni di freno elettromagnetico(load dump):

resistore: rallenta la turbina e intervienequando la velocit del vento supera unadeterminata soglia, di solito 14 m/s. Quando ilvento ritorna sotto soglia si disattivaautomaticamente

interruttore: quando la velocit del ventosupera ripetutamente una determinata soglia(12 m/s) il controller attiva il resistore per 30

secondi e poi apre linterruttore per 5 minuti.

Convertitore statico

un dispositivo elettronico che riceve in ingressole grandezze elettriche (tensione, corrente)prodotte dal generatore, di solito moltoirregolari, e le converte in grandezze in uscitaconformi alle prescrizioni fissate dalla normativaper il riversamento in rete e/o perlalimentazione di utenza in bassa tensione.

Tipo e configurazione del convertitore dipendonoessenzialmente dal tipo di generatore cheequipaggia la turbina selezionata, che pu esseredi tipo asincrono oppure a magneti permanenti.

Il generatore asincrono genera corrente allafrequenza di rete indipendentemente dallavelocit di rotazione delle pale.

Anche in condizioni di vento intenso, la rotazionedelle pale di solito molto pi lenta di quella checorrisponderebbe al sincronismo con la rete epertanto la turbina prevede un moltiplicatore digiri tra rotore e generatore elettrico.

In questo caso il convertitore del tipo AC/AC1,con la possibilit di disporre di una uscita in DCper gestire un eventuale sistema di accumulo.

1Apparecchiatura statica che in una sola macchina consente iltrasferimento di potenza da una frequenza a unaltra (CEI 11-20).

Il generatore a magneti permanenti genera afrequenza variabile a seconda della velocit delvento.

In questo caso la conversione viene effettuataattraverso un raddrizzatore (AC/DC) e uninverter2 (DC/AC). Tra raddrizzatore e inverterlimpianto prevede una sezione in correntecontinua a cui possibile allacciare un eventualesistema di accumulo.

In entrambe le configurazioni consigliabileadottare i convertitori forniti o suggeriti dalcostruttore della turbina, in quanto sonoottimizzati per il funzionamento della turbinastessa.

I convertitori statici devono esser conformi allenormative tecniche che traducono le DirettiveEuropee EMC (2004/108/CE) e Bassa Tensione(2006/95/CE) e devono essere dotati dimarchiatura CE, che garantisce la conformit ailimiti relativi alle interferenze elettromagnetiche.

Nel caso in cui il convertitore statico non siadotato di separazione metallica (tra la retepubblica in corrente alternata e la parte di

impianto in corrente continua) la norma CEI 11-20 prescrive la necessit di installare untrasformatore di isolamento a frequenzaindustriale (50 Hz) esterno al convertitore stesso.

Esso serve ad evitare il trasferimento sulla retepubblica delleventuale componente continuapresente sul lato AC del convertitore.

Per impianti di potenza inferiore a 20 kW,lutilizzo del trasformatore di isolamento pu

essere omesso, qualora sia presente unaprotezione sensibile alla sola componentecontinua della corrente, che intervenga senzaritardo intenzionale (distaccando il convertitoredalla rete pubblica entro 0,1s) per valori diquestultima superiori allo 0.5% del valoreefficace della componente fondamentale dellacorrente massima complessiva del convertitore.

2 Apparecchiatura statica che in una sola macchina consente il

trasferimento di potenza dalla corrente continua alla correntealternata (CEI 11-20).


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Dispositivi di sicurezza

Dispositivo di generatore (DG)

un dispositivo di sicurezza che deve essereinstallato a valle dei terminali di ciascun gruppogeneratore, tale da escludere il singolo gruppo incondizioni di "aperto".

Pu essere realizzato nelle seguenti tipologie:

contattore combinato con fusibile o coninterruttore automatico

interruttore automatico con sganciatore diapertura

commutatore (inteso come Interruttore dimanovra CEI EN 60947-3) combinato confusibile o con interruttore automatico.

Il DG deve soddisfare i requisiti sul sezionamentofissati dalla Norma CEI 64-8.

Nel caso in cui limpianto mini-eolico siacostituito da un solo generatore e non siaprevisto il funzionamento in isola, il dispositivo digeneratore pu svolgere la funzione didispositivo di interfaccia, qualora abbia le

caratteristiche indicate nel punto successivo.

Dispositivo di interfaccia (DIB)

un dispositivo di sicurezza che separa limpiantodi produzione dalla rete pubblica oppure daquella di utenza ed costituito da un interruttoreazionato da una protezione di interfaccia.

Il DIB deve essere a sicurezza intrinseca, dotatodi bobina di apertura a mancanza di tensione.

Tale bobina, alimentata in serie ai contatti di

scatto delle protezioni, deve provocare l'aperturadel dispositivo, sia in caso di corretto interventoche di guasto interno alle protezioni, sia in caso dimancanza di alimentazione ausiliaria.

Lesecuzione del DIB deve soddisfare i requisitisul sezionamento della Norma CEI 64-8.

Pu essere realizzato nelle seguenti tipologie:

interruttore automatico con bobina diapertura a mancanza di tensione

contattore con bobina di apertura a mancanzadi tensione, combinato con fusibile o coninterruttore automatico

commutatore (inteso come Interruttore dimanovra CEI EN 60947-3) con bobina diapertura a mancanza di tensione combinatocon fusibile o con interruttore automatico.

Protezioni di interfaccia (PIB)

Sono costituite da rel (frequenza e tensione).Hanno la funzione di tutelare gli impianti deldistributore elettrico e del cliente produttorein occasione di guasti e malfunzionamentidella rete durante il regime di parallelo.

Le funzioni di protezione di interfacciapreviste dalla Norma CEI 11-20 sono:

Protezione Esecuzione Valore di taratura Tempo di intervento

Minima tensione Unipolare/tripolare(1)

1,2 Vn 0,1 s

Massima tensione Unipolare/tripolare(1)

0,8 Vn 0,2 s

Minima frequenza Unipolare 50,3 Hz o 51 Hz (2) senza ritardo intenz.

Massima frequenza Unipolare 49 Hz o 49,7 Hz (2) senza ritardo intenz.

Derivata di frequenza (3) Unipolare 0,5 Hz/s senza ritardo intenz.1

Unipolare per impianti monofasi e tripolare per impianti trifasi(2) Le tarature di default sono 49,7 e 50,3 Hz. Qualora le variazioni di frequenza della rete del distributore, in

normali condizioni di esercizio, siano tali da provocare interventi intempestivi della protezione di massima/minima frequenza, dovranno essere adottate le tarature a 49 e 51 Hz.

(3)

Solo in casi particolari


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Le funzioni di protezione dinterfaccia possonoessere realizzate tramite:

un dispositivo dedicato (rel);

il sistema di controllo del dispositivo diconversione statica (solo se presente).

Nel caso in cui limpianto di produzione prevedapi generatori ciascuno associato a una specificaprotezione, tali protezioni dovranno comandareun unico dispositivo di interfaccia, capace diescludere tutti i generatori (CEI 11-20 V1 e CEI 0-16).

Dispositivo generale (DG)

un dispositivo di sicurezza che interviene incaso di guasto dellimpianto oppure delle utenze.

costituito da un interruttore magnetotermicoche interviene come sezionatore su tutte le fasi esul neutro.

Va installato immediatamente a valle del puntodi consegna dellenergia elettrica.

Lesecuzione del DG deve soddisfare i requisiti sul

sezionamento della Norma CEI 64-8.

Contatore dellenergia

Lenergia elettrica prodotta e scambiata con larete deve essere misurata da un sistema

costituito da: contatore di energia, trasformatoridi misura, dispositivi di collegamento e diprotezione (CEI 13-4).

In un impianto connesso alla rete il contatoredeve misurare lenergia immessa in rete,lenergia prelevata dalla rete e lenergia prodottadal generatore.

Il collegamento del contatore dipende dallatipologia di impianto, monofase o trifase (picomune), e dalla tipologia di contratto, cessionetotale oppure scambio sul posto.

Nel caso di cessione totale dellenergia prodotta,il servizio di rilevazione, registrazione evalidazione delle misure responsabilit delGestore di rete, mentre linstallazione e lamanutenzione del sistema di misura sonoresponsabilit del Produttore (vedi Allegato Aart.1.2 Delibera AEEG 348/07).

Per gli impianti mini-eolici, che hanno capacit

inferiore a 20 kW, il responsabile del servizio dimisura in ogni caso il Gestore di rete (vediAllegato A art.5.5 Delibera AEEG 88/07).

Nel caso di scambio sul posto, i servizi indicatisono tutti a carico del Gestore di rete.

Schema di collegamento dei sistemi di misura presso un

produttore con servizio di scambio sul posto o con

affidamento al Gestore di rete del servizio di misura

dellenergia immessa e/o prelevata.

Schema di collegamento dei sistemi di misura presso un

produttore che non si avvale del servizio di scambio sul

posto e non affida il servizio di misura dellenergia

scambiata con la rete al Gestore di rete

UTENZA

kWh

kvarhG

kWh

kvarh

Quadro elettrico

generale

Misura energia

prodotta

incentivata

Misura energia

scambiata

Confine di

propriet

Rete BT

UTENZA

kWh

kvarhG

kWh

kvarh

Quadro elettrico

generale

Misura energia

prodotta

incentivata

Misura energia

scambiata

Confine di

propriet

Rete BT

Dispositivo

generale


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Nel caso di cessione totale, lenergia immessa inrete coincide con quella prodotta e pertanto sufficiente un solo sistema di misura.

Nel caso di scambio sul posto, cessione parziale oimpianto costituito da pi generatori necessarioanche prevedere un sistema di misuradellenergia prodotta (vedi art.5.5 Delibera AEEG90/07 e Delibera 161/08).

Il sistema di misura deve essere conforme airequisiti specificati nel Dlgs 22/2007 in attuazionedella Direttiva Europea MID-MeasuringInstruments Directive 2004/22/CE e in particolaredelle seguenti norme:

CEI EN 50470-1 (prescrizioni generali, prove econdizioni di prova)

CEI EN 50470-2 (contatori elettromeccanici)

CEI EN 50470-3 (contatori statici).

Cablaggi

La sezione dei cavi va selezionata in funzionedella tensione e della distanza. La corrente

produce calore per effetto Joule e un correttodimensionamento dei cavi risulta essenziale siaper la sicurezza che per lefficienza energetica.

Allaumentare della temperatura del conduttoreaumenta la resistivit in modo proporzionale.

Se il cavo troppo sottile per la corrente chetrasporta, laumento di temperatura pudeteriorare in modo precoce lisolamento dei cavie causare conseguenti rischi di incendio.

Se il cavo troppo lungo rispetto alla sezione deifili, aumenta la caduta di tensione e lenergiadissipata.

Nel dimensionamento della sezione necessariofare riferimento alle condizioni pi critiche, anchese non continuative. In questottica va anzituttoconsiderato che la turbina pu generare unapotenza superiore al valore nominale e bisognaquindi fare riferimento ai valori di massima

corrente indicati dal costruttore.

Inoltre va considerato che i generatori mini-eoliciproducono una corrente alternata trifase moltoirregolare.

Tale corrente viene portata da tre cavi alraddrizzatore (che la trasforma in continua)oppure al convertitore statico. Da un momentoallaltro pu capitare che solo due dei tre caviportino realmente corrente.

Pertanto bene conservare un certo margine disicurezza nel dimensionamento della sezione deicavi.

In sintesi i fattori che determinano il correttodimensionamento dei cavi sono i seguenti:

lunghezza del circuito

tensione e corrente di picco

temperatura del conduttore

caduta di tensione accettabile.

Le normative di riferimento sono le seguenti:

tabelle CEI-UNEL 35024/1 per portate dei cavi

con posa in aria tabelle CEI-UNEL 35026 per posa interrata

norme CEI 64-8 e 20-65 per ildimensionamento delle sezioni in funzionedella caduta di tensione.

Secondo la CEI 64-8, la caduta di tensioneaccettabile deve essere inferiore al 4%.

Al fine di preservare i cavi e di aumentarelefficienza energetica complessiva dellimpianto consigliabile limitare la caduta di tensione anon oltre il 2%.

Definita quindi la lunghezza del circuito e notetensione e corrente di picco, la sezione delconduttore deve essere selezionata in modo damantenere la tensione entro i limiti di cadutaprefissati.

A titolo esemplificativo la tabella seguenteriporta un dimensionamento della sezione dei


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cavi in funzione della potenza del generatore edella lunghezza dei cavi stessi. I valori sonoespressi in mm2.

Potenza[kW] Corrente[A] Sezione dei cavi [mm2]l = 10m l = 20m l = 50m l = 100m l = 150m l = 200m

1 1,52 0,03 0,07 0,17 0,34 0,52 0,69

5 7,60 0,17 0,34 0,86 1,72 2,58 3,45

10 15,19 0,34 0,69 1,72 3,45 5,17 6,89

15 22,79 0,52 1,03 2,58 5,17 7,75 10,34

20 30,39 0,69 1,38 3,45 6,89 10,34 13,79

La portata di un singolo cavo varia a secondadella tipologia (unipolare con guaina, unipolaresenza guaina, multipolare con guaina), delnumero di conduttori percorsi da corrente nelfunzionamento normale e delle modalit di posa(tubo protettivo, canale, passerella,..).

La tabella seguente riporta un esempio di portatadi cavi unipolari in rame, senza guaina conisolamento in PVC o EPR posati in tubo o incassati(vedi Tabella C Parte 5 della Norma CEI 64-8Allegato A) alla temperatura ambiente di 30 C.

Sezione [mm2]

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50

Portata [A]

PVC (2 conduttori) 17,5 24 32 41 57 76 101 125 151

EPR (2 conduttori) 23 31 42 54 75 100 133 164 198

PVC (3 conduttori) 15,5 21 28 36 50 68 89 110 134

EPR (3 conduttori) 20 28 37 48 66 88 117 144 175

Nelle specifiche tecniche dei sistemi eolici diproduzione americana, le sezioni dei cavi vengonoclassificate usando la scala AWG (American Wire

Gauge).

Per facilitarne la comprensione nel seguito vieneriportata una tabella di conversione dal sistema diclassificazione AWG a quello Europeo in millimetri

quadri.

AWG 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1/10

mm2 2,1 2,6 3,3 4,2 5,3 6,6 8,4 10,5 13,3 16,8 21,1 26,7 33,6 42,4 53,5


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Protezioni dalle sovratensioni

Hanno lo scopo di proteggere le persone dasovratensioni originate da cause naturali oppure

da guasti o manovre errate.

Le sovratensioni dovute a cause naturali sono diorigine esterna allimpianto e si verificanoquando il fulmine colpisce direttamentelaerogeneratore, o altra parte dellimpianto,oppure quando il fulmine si scarica in un punto inprossimit dellimpianto e genera un campoelettromagnetico che produce le sovratensioni.

In entrambi i casi la corrente generata interessa ilcablaggio dellimpianto e pu costituire un rischioper le persone.

La protezione dalle sovratensioni vageneralmente realizzata secondo unametodologia basata su unanalisi del rischiosecondo le prescrizioni della norma CEI 81-1.

Nello specifico la presenza dellaerogeneratorecostituisce di per se un elemento di rischioaggiuntivo che richiede un sistema integrato diprotezione contro i fulmini costituito da calate e

da un sistema disperdente nel suolo.

Impianto di terra

Ha lo scopo di proteggere dai contatti indiretti eviene coordinato da interruttori automatici di

massima corrente oppure differenziali, chedevono intervenire in caso di dispersione dicorrente verso terra.

Secondo la normativa di riferimento (CEI 64-8)limpianto di terra deve essere unico per masseaccessibili simultaneamente. Solo in situazioniparticolari, quando esista unincompatibilit tradue diverse funzioni si possono avere nello stessoambiente due impianti di terra distinti.

In tali casi le parti metalliche collegate ai duediversi dispersori devono essere distanziate traloro (oltre 2,5m) in modo tale da non poteressere toccate simultaneamente in caso dipericolo.

Il collettore di terra pu essere costituito da unabarra in rame posizionata in luogo accessibile (ingenere in prossimit del quadro elettricoprincipale).

Al nodo di terra sono collegati i conduttoriequipotenziali, i conduttori di protezione e ilconduttore di terra.

Il conduttore di protezione PE (giallo-verde)

collega le masse allimpianto di terra e deveessere dimensionato in modo tale da sopportaresia le correnti di guasto verso terra sia lesollecitazioni meccaniche.

Le sezioni del conduttore PE possono esserericavate dalla tabella seguente.

Sezione del conduttore di fase inmm2

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

Sezione minima del corrispondenteconduttore di protezione in mm2

1,5 2,5 4 6 10 16 16 16 25 35 50 70 70 95 120


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I conduttori equipotenziali collegano le masseestranee e le masse estranee tra loro, allo scopodi assicurare lequipotenzialit.

I conduttori equipotenziali principali colleganodirettamente le masse estranee al nodo di terra.Le sezioni minime possono essere ricavate dallaseguente tabella:

Conduttori equipotenziali Sezione del conduttore di

protezione principale PE [mm2]

Sezione del conduttore

equipotenziale [mm2]

Principale EQP 10 6

= 16 10

= 25 16

> 35 25

Supplementare EQS

collegamento massa-massa EQS PE di sezione minore

collegamento massa-massaestranea

EQS della sezione del corrispondente conduttore PEIn ogni caso la sezione del conduttore EQS deve essere: 2,5 mm2se protetto meccanicamente 4 mm2se non protetto meccanicamente

Il conduttore di terra collega il nodo principali diterra al dispersore. La sezione del conduttore diterra viene dimensionata in funzione dellasezione del conduttore di fase, facendoriferimento alla linea di maggiore sezione. Nelcaso di conduttore di rame non protettomeccanicamente, la sezione minima di 16 mm2.

Generatore in isola

Nella configurazione in isola il BOS comprende glistessi dispositivi dellimpianto connesso alla rete,

a cui devono essere aggiunti uno o pi dispositiviper garantire la continuit del servizio allutenzanelle condizioni in cui il vento manca oppure non sufficiente.

A questo scopo si possono prevedere diversesoluzioni. La pi semplice consiste nellinstallareun sistema di accumulo dellenergia elettrica(batterie di accumulatori), che vengono ricaricatidallaerogeneratore quando la produzioneeccede il fabbisogno e da cui si prende lenergiaquando invece il generatore non sufficiente.

Schema di impianto connesso in isola


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Batterie in grado di operare con cicli di scaricamolto profondi, fino all80% della carica percentinaia di cicli, come quelle utilizzate per icarrelli elevatori o per i golf carts (i quadricicli

elettrici che vengono utilizzati nei campi da golf onei villaggi turistici), sono perfettamente idoneeallo scopo.

Al contrario le batterie delle automobili, che sonodimensionate per operare con livelli di scaricapoco profondi, non sono assolutamente adatte.

Le batterie contengono liquidi corrosivi eproducono gas potenzialmente esplosivi. Per talimotivi vanno poste in un luogo aerato esegregato rispetto agli spazi abitati.

A titolo esemplificativo nella figura seguente riportato lo schema unifilare di un impianto da 15kW con generatore di tipo asincrono.

Schema unifilare di un impianto mini-eolico connesso alla rete

AC

AC

Interruttore

automatico di

linea

Dispositivo di

interfaccia

Trasformatore di

isolamento

15 kVA

200-400/400 V

Convertitore

AC-AC

15 kVA

3x2 // 50 mF

Generatore asincrono Pn 15 kW

Controllo

Rel maxV

Rel minV

Rel min/maxf

b.a.

Meter

Utenza

~


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Prescrizioni di

sicurezza

Limpianto soggetto alle prescrizioni disicurezza sia se in isola, sia se connesso allarete elettrica.

Se connesso alla rete elettrica il distributorelocale deve verificare che la qualit e la sicurezzadel servizio siano conformi ai propri standard.

Riguardo alla sicurezza, la preoccupazione deldistributore che limpianto cessi di immettereenergia in rete in caso di guasto alla rete chepotrebbe comportare lintervento di operatori.

Riguardo alla qualit, la preoccupazione deldistributore che la corrente immessa siasincronizzata con quella di rete e rispetti gli stessi

standard di tensione, corrente e power quality.

Qualsiasi aerogeneratore che ottemperi allanormativa CEI EN 61400-1 deve essere provvistodi un sistema di protezione indipendente dalcontrollo.

Le funzioni di protezione dellaerogeneratoredevono essere attivate come conseguenza delvenir meno di una funzione di controllo o deglieffetti di un guasto esterno o interno o di unevento pericoloso.

Le funzioni di protezione devono mantenerelaerogeneratore in condizioni di sicurezza. I livellidi attivazione delle funzioni di protezione devonoessere impostati in modo tale che non venganosuperati i limiti di progetto.

Le funzioni di protezione devono avere prioritpi elevata rispetto alle funzioni di controllo, manon superiore rispetto al pulsante di arresto diemergenza nellaccesso ai sistemi di frenatura ed

alle apparecchiature per la sconnessione dallarete quando attivate.


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Collaudo

Il collaudo dellimpianto mini-eolico vieneeseguito a compimento di tutte le fasi operativenecessarie per la messa in servizio, al fine diassicurare il rispetto di tutti i requisiti di sicurezzae funzionalit previsti in fase di progetto, nonchla rispondenza alle norme CEI di riferimento.

Le verifiche sono distinte in due categorie:verifiche a vista e prove dirette sui componenti.

Verifiche a vista

Hanno lo scopo di accertare che i componentiinstallati e le modalit di installazione sianoconformi alle norme CEI di riferimento.

Il collaudatore tenuto a verificare lassenza dieventuali danneggiamenti dei componenti e di

eventuali anomalie installative, facendo uso diattrezzatura/strumentazione idonea.

Situazioni tipiche potenzialmente riscontrabili insede di collaudo sono: connessioni elettricheinterrotte, involucri e/o impermeabilizzazionidanneggiati, dati di targa mancanti, cartelloni esegnaletica di sicurezza incompleti.

Misure e prove

In fase di collaudo le misure devono verificare leseguenti funzionalit principali:

continuit elettrica tra i componentidellimpianto

messa a terra di masse e scaricatori,verificando la continuit dellimpianto di terraa partire dai dispersori fino alle masse e masseestranee collegate

isolamento dei circuiti elettrici dalle masseeffettuando la misura della resistenza di

isolamento tra ogni conduttore attivo (oppureciascun gruppo completo di conduttori attivi)e limpianto di terra. I valori di resistenza diisolamento sono prescritti dalla CEI 64-8 e leprove vengono eseguite in corrente continuacon strumenti di prova in grado di fornire letensioni previste con un carico di 1 mA

corretto funzionamento dellimpianto durantele fasi di accensione, spegnimento, mancanzadi rete, verificando che i dispositivi siano

installati e regolati in modo adeguato.

Collaudo tecnico e amministrativo

Ha lo scopo di verificare e certificare che larealizzazione dellimpianto sia avvenuta secondole prescrizioni tecniche prestabilite, in conformital progetto e sue eventuali varianti.

Deve essere effettuato a cura di una terza parte,un professionista abilitato non intervenuto inalcun modo nella progettazione, direzione edesecuzione dellopera.

Al collaudatore deve essere messa a disposizionetutta la documentazione di progetto, compresicertificati di prova sui materiali utilizzati,certificazioni di qualit e eventuali rapporti dicollaudi statici delle strutture dellimpianto.

Al termine il collaudatore incaricato redige unverbale di visita nel quale elenca tutte le verifiche

condotte, descrive i rilievi eseguiti, le misurazionie i risultati ottenuti. In unapposita relazione ilcollaudatore confronta i dati di fatto ottenuti everificati con i dati di progetto, esprimendosicirca la collaudabilit dellopera e le condizioni oeventuali restrizioni.

In caso di esito positivo, il collaudatore redige ilcertificato di collaudo contenente i dati tecnici,amministrativi e contabili, i verbali delle visite ele condizioni/prescrizioni di collaudabilit.


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Gestione e

manutenzione

Anche se i sistemi mini-eolici sono molto robustiessi richiedono una manutenzione periodica ditipo meccanico ed elettrico per assicurare lacorretta funzionalit, sicurezza ed efficienza

dellimpianto.

Le principali verifiche periodiche riguardano inparticolare:

connessioni elettriche (esame a vista)

viti e collegamenti meccanici in generale

stralli (verifica della tensione di tiro)

bordi delle pale (se consumati)

manutenzione dei convertitori statici

batterie (nel caso di impianti in isola).

Circa ogni 10 anni le pale e i cuscinetti del rotorevanno sostituiti.

Seguendo unappropriata manutenzioneprogrammata limpianto pu durare almeno 20

anni. Gli installatori di sistemi mini-eolici sono ingrado di fornire un servizio all inclusive dimanutenzione programmata.


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Autorizzazioni

La legge e la normativa tecnica prevedono unadistinzione in base alla potenza dellimpianto.

Per gli impianti di potenza inferiore a 20 kW, laLegge 133/99 ha decretato lassenza diimposizione fiscale, soglia ripresa anche dal D.Lgs387/2003.

Tali impianti sono da classificare come destinatiallautoconsumo. Non pertanto necessaria ladenuncia allUTF, ai sensi dellart. 52, comma 3del D.Lgs 504/95.

Gli impianti di potenza superiore a 20 kW sonoinvece classificati come officine elettriche edevono presentare denuncia allUTF conconseguente imposizione fiscale.

Liter autorizzativoper la costruzione e leserciziodegli impianti regolato, a livello generale, dalD.Lgs 387/03, mentre a livello locale regolatodalla normativa provinciale e regionale.

Il D.Lgs 387/03 prevede unautorizzazione unicaper tutti gli impianti, di qualunque taglia,alimentati da fonti rinnovabili (art.12).Lautorizzazione viene rilasciata, ai sensi dellaLegge 241/90, dalla Conferenza dei ServiziRegionale, che deve essere convocata entro 30

giorni dal ricevimento della domanda diautorizzazione.

Gli impianti inferiori a 20 kW sono assoggettati aun iter autorizzativo semplificato (Legge Delega239/04). sufficiente inoltrare la Dichiarazione diInizio Attivit (DIA) al Comune a cui appartiene ilsito in oggetto (DPR 380/01).

A partire dal 2010 (Legge 122 del 30/07/2010),tale dichiarazione pu essere effettuata sotto

forma di Segnalazione Certificata di Inizio Attivit.

Tale richiesta sostitutiva dellautorizzazioneunica ed basata sul principio del silenzio-assenso: trascorsi 20 giorni possibile iniziare ilavori.

Se il sito ricade in una zona con vincoli dicarattere storico o paesaggistico, va presentata la

comunicazione alla Soprintendenza ai BeniCulturali e Architettonici.

Oltre alle procedure illustrate necessarioinoltrare, come previsto dalla Delibera AEEG28/06, la comunicazione allufficio del Gestoredella rete di distribuzione di zona.

Per la connessione alla rete elettrica literprocedurale, codificato nel Testo Integrato delleConnessioni Attive (TICA), il seguente:

1. richiesta di connessione

2. accettazione del preventivo di comunicazionee inizio lavori

3. realizzazione dellimpianto e opere per laconnessione

4. comunicazione di fine lavori e connessionealla rete.

La richiesta di connessione viene presentata alGestore di rete dal committente dellimpianto,corredata dai dati della connessione e dalprogetto definitivo secondo la norma CEI 0-2.

Il committente deve anticipare un corrispettivoper lottenimento del preventivo che fissato in100,00 per impianti di piccola taglia.

Il Gestore di rete ha un tempo di 20 giornilavorativi per mettere a disposizione il

preventivo.


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Il preventivo del Gestore dettaglia la tipologia deilavori necessari per la realizzazione dellaconnessione, la soluzione tecnica prospettata eliter autorizzativo. Il preventivo ha una validit di

45 giorni lavorativi.

Tramite laccettazione del preventivo ilcommittente si impegna a versare il saldo e lacomunicazione di fine lavori per la connessionepreviste nella specifica tecnica.

Il committente si impegna inoltre a inviare alGestore di rete la comunicazione di inizio lavoridellimpianto di produzione, entro sei mesi dalladata di accettazione del preventivo, lacomunicazione di fine lavori, il progetto esecutivoe relativi allegati.

Tali esecuzioni sono indispensabili per lallaccioalla rete del distributore.

In particolare dalla comunicazione di fine opereper la connessione e versamento del saldo, ilGestore di rete ha 30 giorni lavorativi.

Ultimati i lavori per la connessione, il Gestore direte invia al produttore una comunicazione dicompletamento delle opere.

Il produttore, ultimati i lavori per limpianto, inviacomunicazione di fine lavori e relativi allegati. Nelcaso in cui tale comunicazione sia consegnataprima del completamento della connessione, ilGestore di rete ha 10 giorni lavorativi di tempoper attivare la connessione.

Allatto dellattivazione della connessione, siverifica lentrata in esercizio dellimpianto stesso.

Come anticipato, per gli impianti di potenzaminore di 20 kW non necessaria la denuncia diofficina elettrica, salvo i casi in cui il nuovoimpianto si vada a sommare a impianti pre-esistenti appartenenti allo stesso soggettotitolare la cui potenza complessiva eccede lasoglia dei 20 kW.


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Regimi di cessione

dellenergia e incentivi

I regimi adottati dagli impianti mini-eolici sono

essenzialmente due:

vendita dellenergiaprodotta

Scambio sul Posto.

La vendita dellenergia prodottaviene effettuata

direttamente al Gestore dei Servizi Energetici

(GSE) attraverso il meccanismo della Tariffa

Fissa Onnicomprensiva (introdotta dal D.M. del

18/12/2008) e che prevede la corresponsione di

un incentivo pari a 0,30 per ogni kWh immesso

in rete per una durata di 15 anni.

Al termine dei 15 anni lenergia prodotta pu

essere venduta sul mercato elettrico oppure al

GSE attraverso il meccanismo del Ritiro dedicato.

Rappresenta il meccanismo pi remunerativo per

il mini-eolico, data la differenza tra la tariffa

corrisposta e il costo del kWh evitato, in genere

compreso tra 0,15 e 0,20

Guida Eolico e FV_intera

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