Sistemi energetici alimentati da fonti rinnovabili ... · 10/1/2013 · Evoluzione IoTe...

«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017

Sistemi energetici alimentati da fonti rinnovabili :

telecontrollo e gestione delle energie

prodotte da un impianto combinato

Acquedotto-Mini Idro

FRISON Corrado

WIT Italia Srl


Europe 2020 strategy targets on climate change and energy

José Manuel BARROSO Bruxelles del 3.3.2010


La strategia “20-20-20”ha stabilito per l’Unione Europea

tre ambiziosi obiettivi da raggiungere entro il 2020:

• soddisfare il 20% del fabbisogno energetico europeo con

le energie rinnovabili

• ridurre i consumi energetici del 20%

(efficienza energetica)

• ridurre i gas ad effetto serra del 20% ;

Dopo questa dichiarazione di intenti è stato approvato il

Pacchetto Clima-Energia, che istituisce, attraverso nuovi strumenti legislativi

europei, i metodi per tradurre in pratica gli obiettivi al 2020

FONTE :COMUNICAZIONE DELLA COMMISSIONE EUROPA

2020, Una strategia per una crescita intelligente, sostenibile e

inclusiva, Bruxelles, 3 Marzo 2010

27

27

40

2030

Fonte Bruxelles, 30.11.2016 COM(2016) “Clean Energy for all Europeans”


Fonte: EEA European Environment Agency

Trends and projections in Europe 2016 - Tracking progress

towards Europe's climate and energy targets


Fonte: EEA European Environment Agency


I piccoli impianti idroelettrici trasformano l’energia dell’acqua in energia elettrica,

laddove le condizioni di portata e di salto dell’acqua sono in grado di generare

potenze inferiori ai 10 MW

Pico Idroelettrico

Micro Idroelettrico

Mini Idroelettrico

Piccolo Idroelettrico

Pochi kW

100kW

1MW

10MW

� Costi contenuti, soprattutto per quanto riguarda la manutenzione

� Livelli di rendimento ed efficienza elevati (h24)

� Bilancio energetico favorevole con tecnologia consolidata

� Impatto ambientale molto contenuto rispetto ai grandi impianti.


1103 InstallazioniFonte GSE anno 2016

Impianti ammessi agli Impianti ammessi agli

incentivi

� DM 23/6/2016

� D.M. 6/7/2012 460MW


TIPOLOGIA MICRO IDRO DATI CARATTERISTICI

Portata di concessione 11,00 l/s

Salto 396 m

Potenza Nominale di concessione 14,02 kW

Tipologia Turbina Pelton

Numero di Giri 1500 rpm

Numero di ugelli 1

Tipo di generatore asincrono, trifase, raffreddato ad acqua

Potenza produzione 8,00 kW

Tensione fasi 400 V

Frequenza 50 Hz

Modo di connessione alla rete Scambio e vendita sul posto con SET (Soc.

Elettrica Trentina)

Tipo incentivo D.M. 6 luglio 2012

Data avvio esercizio 10-2013


Schema a blocchi : configurazione locale

INTERFACCIA FISICA LOCALE al

PROCESSO - SISTEMA ENERGETICO

INTERFACCIA RETE

COMUNICAZIONE DATI

VERSO IL SUPERVISORE


FLUSSO OPERATIVO DELLE INFORMAZIONI

Acquisizione elemento fisico del punto elettrico dalla morsettiera di

interfaccia

Trattamento in ingresso : conversione in unità di misura ingegneristica

prestabilita

Filtraggio : isteresi di protezione del dato e filtri antidisturbo

Trattamento in uscita : conversione del valore in apposite scale

ingegneristiche di misura secondo algoritmi di calcolo ; definizione di

eventuali livelli di allarme

Registrazione nel giornale eventi : identificazione in un apposito

contenitore di logger del dato per visualizzazione storiche o statistiche

del comportamento impianto

Campionamento : secondo base tempi definite in base alle necessita,

per una creazione di trend e report grafici

Alarmizzazione : creazione di variabili di allarme in base al superamento

di sopra soglia/sotto soglia pre impostate

Attuazione di logiche programmate alla conduzione della telegestione e

comandi di bordo macchina

Sincronizzazione al trasporto

con la rete vettori di comunicazione impostati

Sincronizzazione con il supervisore

dei dati con database remoto


Schema a blocchi : configurazione generale


RTUPAGINA LOCALE

DEGLI STATI IMPIANTO


Potenziale di un acquedotto

Per “potenziale intrinseco” di un acquedotto montano si intende il massimo potenziale

teorico derivante dall’installazione di una centrale di produzione di energia elettrica in

corrispondenza del punto più depresso della rete di adduzione, cui corrisponde il

massimo salto sfruttabile dell’impianto (salto intrinseco).

Per la sua definizione risulta necessaria la conoscenza delle portate medie stagionali,

delle quote delle sorgenti e della quota del punto più depresso della rete di adduzione.

L’inserimento di una turbina all’interno di una rete di adduzione deve essere

tale da non compromettere il carico piezometrico richiesto per il corretto funzionamento

dell’acquedotto .

P = ƞxgxQxHP: potenza espressa in kW;

n: rendimento complessivo

dell’impianto;

g: peso specifico dell’acqua

pari a 9,81 kN/m3 ;

Q: portata turbinata

espressa in m3 /s;

H: salto utile espresso in m.


Il calcolo delle perdite di carico lungo le condotte si è basato

sulla formula di Hazen-William:

Dove:

D: diametro interno della condotta [m];

Q: portata della condotta [m3 /s];

D: dislivello piezometrico [m];

C: coefficiente di scabrezza

Calcolo delle perdite di carico


Il salto utile H è dato dal dislivello tra la quota di monte di inizio condotta in pressione e quella di

valle all’imbocco della turbina, a cui vengono sottratte le perdite di carico distribuite lungo la

condotta di adduzione. Ai fini della valutazione del potenziale energetico, le componenti

dell’acquedotto, interessanti per la valutazione della potenzialità idroelettrica sono:

! Sorgenti e serbatoi; ! Rete di adduzione; ! Edificio per l’alloggio di turbina e generatore.

Potenziale di un acquedotto

Portata Q

Calcolo della media stagionale

Determinazione dei valori di pressione in condotta

Determinazione della portata in concessione secondo disposizioni e normative dell’ente di

riferimento


Potenziale di fattibilità

Analisi economicaAnalisi economica

TIPOLOGIA MICRO IDRO DATI CARATTERISTICI

Portata di concessione 11,00 l/s

Salto 396 m

Potenza Nominale di concessione 14,02 kW

Potenza max produzione commerciale 8,00 kW

Modo di connessione alla rete Scambio e vendita sul posto con SET

(Società Elettrica Trentina)

Tipo incentivo D.M. 6 luglio 2012


Quadro di riferimento normativoIl quadro di riferimento normativo per l’installazione di turbine idroelettriche su

acquedotti potabili si basa su :

� Piano Generale di Utilizzazione delle Acque Pubbliche: per quanto riguarda la

regolamentazione delle concessioni di uso multiplo della risorsa idrica

(potabile/idroelettrico)

� D.M. 06 luglio 2012

� D.M. 23 giugno 2016

gli impianti idroelettrici di potenza nominale di concessione fino a 250 kW che

rientrano in una delle seguenti casistiche:

� realizzati su canali artifi ciali o condotte esistenti, senza incremento né di portata

derivata dal corpo idrico

naturale, né del periodo in cui ha luogo il prelievo;

� che utilizzano acque di restituzioni o di scarico di utenze esistenti senza modifi care il

punto di restituzione o di scarico;

� ……

� Durata concessione 20 Anni ; entrata esercizio commerciale al netto delle fermate

programmate


Analisi economica

�Nuove condotte, opere edili e collegamenti idraulici

�Edificio per l’alloggio del gruppo turbina generatore

�Turbina, generatore quadro elettrico;

�Sistema di Telecontrollo

�Collegamento elettrico alla rete

�Tecniche progettuali

�Manutenzioni

Dati input ambientali/

istituzionali

Verifica fattibilità

Progetto esecutivo


ANALISI VOCE DATI

DATA AVVIO ESERCIZIO CON INCENTIVO 01/10/2013

CONVENZIONE INCENTIVO 20 ANNI

DATA TERMINE INCENTIVO 01/10/2033

COSTO DELL'OPERA

Box/Turbina/Generatore/Controlli € 35.000,00

Opere Edili e accessorie € 10.000,00

Progetto/Capitolati/Accessorie € 5.000,00

TOTALE : € 50.000,00

RENDICONTO AL 30/08/2017 Rendiconto al 30/08/2017

Energia immessa in rete

kWh prodotti 249.415,00

Tariffa Euro/kWh Incentivo 0,22

Totale Vendita esercizio 30/08/2017 € 54.871,30

Analisi economica al 30/08/2017


Comparing renewable and finite planetary energy reserves (Terawatt/years).

Total recoverable reserves are shown for the finite resources / Yearly potential is shown for the renewables

Fonte: Prof. Richard Perez, State University of New York at Albany USA


Ing. Corrado FRISON

Tecnico Commerciale

[email protected]

WIT Italia srl Cel. +39 347 670 56 12

Via Ferrero 10 Fax : + 39 011 95 90 115

10098 Cascine Vica - Rivoli (TO) http://www.wit-italia.com

Grazie dell’ attenzione !

Merci beaucoup pour

votre attention

Thank you for your

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