Caratteristiche generali dell’impianto

La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente in energia elettrica l'energia associata alla radiazione solare. Essa sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, basato sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura) che, opportunamente trattati ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità una volta colpiti dalla radiazione solare (senza quindi l'uso di alcun combustibile tradizionale). Il rapporto benefici/costi ambientali è nettamente positivo dato che il rispetto della natura e l’assenza totale di scorie o emissioni fanno dell’energia solare la migliore risposta al problema energetico in termini di tutela ambientale. L’impianto oggetto dello studio di tipo grid-connected (collegato direttamente alla rete di distribuzione) è costituito da una unità produttiva (pannelli fotovoltaici) dell’estensione di circa 9 ha (91.798 mq), nonché dalla cabina di consegna dell’energia prodotta.

Figura 18: Schema tipo impianto fotovoltaico

L’impianto, di tipo a terra su struttura fissa, grid connected e con punto di prelievo coincidente con quello di immissione, della potenza complessiva di 19,95 MWp, sarà costituito da 16 sottocampi, apparati di conversione e trasformazione dell’energia, impianto di connessione alla locale rete di distribuzione in media tensione.

I primi 15 sottocampi avranno la stessa potenza pari a 1.244,88 kWp mentre l’ultimo sottocampo avrà potenza pari a 1.276,80 kWp, per un totale di 2.500 stringhe da 21 moduli.

Come previsto dal preventivo di connessione rilasciato da Terna SpA, avente numero identificativo 201900597, l’impianto sarà allacciato alla Rete di Trasmissione Nazionale in antenna a 150 kV con la sezione a 150 kV di una nuova stazione elettrica di trasformazione (SE) a 220/150 kV della RTN, da inserire in entra – esce sulla linea RTN a 220 kV "Chiaramonte Gulfi - Favara", denominata “Butera 1”, già autorizzata nell’ambito di altro procedimento (D.R.S. Energia 617/2017 e D.D.G. Energia 387/2020).

Il nuovo elettrodotto in antenna a 150 kV per il collegamento dell’impianto fotovoltaico alla SE RTN in progetto costituirà l’impianto di utenza per la connessione, mentre lo stallo arrivo produttore a 150 kV nella suddetta stazione costituirà l’impianto di rete per la connessione. Lo stallo, come previsto dal preventivo di connessione, sarà condiviso con altri impianti di produzione.

L’energia prodotta dall’impianto verrà immessa interamente in rete al netto dei consumi dei servizi ausiliari dell’impianto.

L’area dell’impianto sarà accessibile solo a personale autorizzato ed a tale scopo essa sarà delimitata da una recinzione di altezza pari a 2,00 m. Adeguate misure di sorveglianza garantiranno la sicurezza dell’impianto.

L’accessibilità ai locali tecnici ed ai sottocampi sarà garantita dalla viabilità di servizio, con sottofondo in ghiaia per la viabilità principale e in terra battuta per la viabilità secondaria (cfr. FV-BTBUR-PD-T4-0 Planimetria generale).

Al fine di mitigare l’impatto visivo dell’opera in fase di esercizio verranno realizzate, lungo tutto il perimetro ed all’interno dell’area d’installazione, aree a verde in cui saranno piantumate essenze autoctone o storicizzate (cfr. FV-BTBUR-PD-T17-0 Planimetria opere di mitigazione). Tutte le opere, impianto fotovoltaico e opere di connessione alla Rete di Trasmissione Nazionale, ricadono per intero nel territorio comunale di Butera (CL).

Celle fotovoltaiche

La cella costituisce il dispositivo elementare alla base di ogni sistema fotovoltaico per la produzione di elettricità. Una cella fotovoltaica è sostanzialmente un diodo di grande superficie esposta alla radiazione solare che converte quest’ultima in elettricità.

Si comporta sostanzialmente come una minuscola batteria, producendo, nelle condizioni di soleggiamento tipiche siciliane, una corrente di circa 3 A (Ampere) con una tensione di circa 0.5 V (Volt), quindi una potenza intorno a 1.5 W (Watt). Le celle fotovoltaiche hanno solitamente una colorazione blu scuro, derivante da un rivestimento antiriflettente (ossido di titanio), importante per ottimizzare la captazione dell'irraggiamento solare.

Le principali tecnologie, oggi disponibili per la produzione su scala industriale di celle fotovoltaiche sono quella basata sul silicio cristallino e quella delle cosiddette celle a film sottile al Tellurio di Cadmio.

Nella prima, le celle sono ottenute attraverso il taglio di un lingotto di un singolo cristallo (monocristallino) o di più cristalli (policristallino) di silicio. Nella seconda, uno strato di materiali sensibili all'effetto fotoelettrico e fotovoltaico è deposto su una lastra di vetro o metallo sottile che agisce da supporto.

Figura 19: Celle fotovoltaiche al silicio

Figura 20: Cella fotovoltaica a "film sottile"

Moduli

I moduli fotovoltaici monocristallini si riconoscono per la loro colorazione blu scura, quasi nera. Le celle hanno i bordi smussati e sono costituiti da cristalli di silicio monocristallino, tutti orientati nella stessa direzione.

Questo fa sì che la produzione di energia sia maggiore in presenza di luce perpendicolare. Sono generalmente più efficienti: hanno cioè bisogno di una superficie inferiore rispetto ai moduli policristallini per generare lo stesso quantitativo di energia.

Nel presente progetto sono impiegati, in via preliminare, moduli fotovoltaici della “REC” Alpha Series o similare (in ogni caso, all’atto della realizzazione dell’impianto, in ragione dell’evoluzione tecnologica di prodotto e delle disponibilità del mercato, un diverso tipo di modulo potrebbe essere utilizzato, a parità di potenza complessiva dell’impianto). Essi sono composti da celle in silicio mono-cristallino con una vita utile stimata di oltre 25 anni senza degrado significativo delle prestazioni.

Le caratteristiche elettriche tipiche dei moduli, misurate in condizioni standard (STC) (AM=1,5; E=1000 W/m2; T=25 °C) sono:

• Potenza nominale (Wp) 380

• Tolleranza (%) -0/+5W

• Tensione Vmpp (V) 39

• Corrente Impp (A) 9,76

• Tensione a circuito aperto (V) 44,7

• Corrente di corto circuito (A) 10,46

• Lunghezza (mm) 1.721

• Larghezza (mm) 1016

• Spessore (mm) 30

• Classe di isolamento II

• Peso (kg) 19,5

I valori di tensione alle varie temperature di funzionamento (minima, massima e d’esercizio) rientrano nel range di accettabilità ammesso dall’inverter.

Ogni serie di moduli è munita di diodo di blocco per isolare ogni stringa dalle altre in caso di accidentali ombreggiamenti, guasti etc.

La linea elettrica proveniente dai moduli fotovoltaici sarà messa a terra mediante appositi scaricatori di sovratensione con indicazione ottica di fuori servizio, al fine di garantire la protezione dalle scariche di origine atmosferica.

La potenza complessiva da raggiungere sarà: 52.500 x 380 Wp = 19.950.000 Wp Strutture di sostegno

I moduli saranno alloggiati su strutture di sostegno ad inseguimento costituite da profilati metallici in acciaio e alluminio ad alta resistenza (cfr. FV-BTBUR-PD-T5-0 Strutture di sostegno e fondazioni).

Le strutture (625 tracker da 84 moduli) saranno del tipo ad inseguimento mono assiale, che utilizza una tecnologia elettromeccanica per seguire ogni giorno l’esposizione solare Est-Ovest su un asse di rotazione orizzontale in direzione Nord-Sud, adeguandosi alla particolare conformazione del sito, posizionando così i moduli sempre con la migliore angolazione possibile rispetto alla direzione incidente dei raggi solari. Le strutture di sostegno, ciascuna delle quali conterrà quattro stringhe di moduli, saranno posizionate in parallelo, con distanza tra le file calcolata in modo da evitare il mutuo ombreggiamento e di consentire il passaggio dei mezzi di manutenzione (cfr. FV-BTBUR-PD-T4-0 Planimetria generale). La rotazione dei moduli, nell’arco delle ore di irraggiamento, sarà garantita da un sistema di leve azionate da motori elettrici in ragione di uno per inseguitore solare. Tali strutture saranno posizionate ad un'altezza dal suolo pari a 2,18 m e verranno fissate al suolo tramite fondazioni di calcestruzzo di diametro pari a 0,3 m e profondità massima pari a 1,7 m (cfr. FV-BTBUR-PD-T5-0 Strutture di sostegno e fondazioni).

Prima dell’inizio dei lavori verrà depositato presso il competente Ufficio del Genio Civile il calcolo delle strutture e delle fondazioni, con la verifica della rispondenza alla normativa applicabile, per l’autorizzazione alla realizzazione.

Campo fotovoltaico

Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli opportunamente collegati in serie e in parallelo. Più moduli, elettricamente collegati in serie, formano la stringa. Infine, il collegamento elettrico in parallelo di più stringhe costituisce il campo. Nella fase di progettazione di un campo fotovoltaico devono essere effettuate alcune scelte che ne condizionano il funzionamento. Una scelta fondamentale è, sicuramente, quella della configurazione serie-parallelo dei moduli che compongono il campo fotovoltaico; tale scelta infatti determina le caratteristiche

elettriche del campo fotovoltaico. Le stringhe di un campo a loro volta possono essere disposte in file parallele con l'inclinazione desiderata. In questo caso la distanza minima fra le file di pannelli non può essere casuale ma deve essere tale da evitare che l'ombra della fila anteriore copra quelli della fila posteriore.

È, quindi, necessario calcolare la distanza minima tra le file in funzione dell'altezza dei pannelli, della latitudine del luogo e dell'angolo di inclinazione dei pannelli, affinché non si verifichi ombreggiamento alle ore 12 del solstizio invernale. La centrale fotovoltaica in oggetto sarà costituita da sei sottocampi, apparati di conversione e trasformazione dell’energia, impianto di connessione alla locale rete di distribuzione in media tensione.

Inverter ed apparecchiature elettriche

Si tratta di un tipo particolare di componente elettrico ed elettronico progettato e realizzato espressamente per convertire l'energia elettrica sotto forma di corrente continua prodotta da modulo fotovoltaico, in corrente alternata da immettere direttamente nella rete elettrica. Queste macchine estendono la funzione base di un inverter generico con funzioni estremamente sofisticate e all'avanguardia, mediante l'impiego di particolari sistemi di controllo software e hardware che consentono di estrarre dai pannelli solari, la massima potenza disponibile in qualsiasi condizione metereologica. Questa funzione prende il nome di MPPT, un acronimo di origine Inglese che sta per Maximum Power Point Tracker.

I moduli fotovoltaici infatti, hanno una curva caratteristica V/I tale che esiste un punto di lavoro ottimale, detto appunto Maximum Power Point, dove è possibile estrarre tutta la potenza disponibile. Questo punto varia continuamente in funzione del livello di radiazione solare che colpisce la superficie delle celle. È evidente che un inverter in grado di restare "agganciato" a questo punto, otterrà sempre la massima potenza disponibile in qualsiasi condizione. Ci sono svariate tecniche di realizzazione della funzione MPPT, che si differenziano per prestazioni dinamiche (tempo di assestamento) e accuratezza. Sebbene la precisione dell'MPPT sia estremamente importante, il tempo di assestamento lo è, in taluni casi, ancor più.

Mentre tutti i produttori di inverter riescono ad ottenere grande precisione sull'MPPT (tipicamente tra il 99-99,6% della massima disponibile), solo in pochi riescono ad unire precisione a velocità. Infatti, nelle giornate con nuvolosità variabile si verificano sbalzi di potenza solare ampi e repentini. È molto comune rilevare variazioni da 100W/mq a 1000-1200W/mq in meno 2 secondi. In queste condizioni, che sono molto frequenti, un inverter con tempi di assestamento minori di 5 secondi riesce a produrre fino al 15%-20% di energia in più di uno lento.

Un’altra caratteristica importante di un inverter fotovoltaico è l'interfaccia di rete. Questa funzione, generalmente integrata nella macchina, deve rispondere ai requisiti imposti dalle normative dei diversi enti di erogazione di energia elettrica. In Italia, ENEL ha rilasciato la normativa DK5940. Un inverter fotovoltaico connesso in rete deve soddisfare i requisiti di questa normativa. Questa norma prevede una serie di misure di sicurezza tali da evitare l'immissione di energia nella rete elettrica qualora i parametri di questa, siano fuori dai limiti di accettabilità.

Per una corretta disposizione delle apparecchiature elettriche è necessaria la realizzazione di alcuni locali di adeguate dimensioni e caratteristiche, che potranno essere realizzati, anche con strutture prefabbricate.

In particolare, è necessario che i materiali e le modalità di costruzione rispettino gli standard e le norme tecniche in vigore; si dovrà pertanto fare riferimento alle disposizioni ENEL.

La conversione dell’energia fotovoltaica da corrente continua a corrente alternata sarà realizzata attraverso 16 inverter centralizzati del tipo SMA MV Power Station 1.250 o similare. Il singolo convertitore d.c./c.a. sarà conforme ai requisiti normativi tecnici e di sicurezza applicabili. I valori della tensione e della corrente di ingresso di questa apparecchiatura saranno compatibili con quelli del rispettivo campo fotovoltaico, mentre i valori della tensione e della frequenza in uscita saranno compatibili con quelli della rete alla quale sarà connesso l’impianto.

Gli inverter, del tipo cosiddetto “centralizzato”, adatti anche per posa all’esterno con grado di protezione ambientale IP66, saranno posizionati in modo idoneo ad assicurare il miglior funzionamento relativo all’accoppiamento inverter - stringa.

Opere civili ed infrastrutture

Le eventuali opere civili strettamente afferenti alla realizzazione della centrale fotovoltaica possono essere ascritte ad un miglioramento della viabilità interna all’area di impianto ed alla realizzazione dei locali magazzino scorte e centro su supervisione. La strada interna costituisce il sistema di viabilità che dà accesso alle zone nelle quali saranno installati i pannelli e gli inverter.

L’esecuzione delle opere in c.a. normale avviene secondo le norme contenute nella Legge 05/11/1971 n.

1086 e successivi D.M. emanati dal Ministero dei LL.PP., e Legge 02/11/1964 n. 64 e successivi D.M. emanati dal Ministero dei LL.PP.

Opere di connessione alla Rete di Trasmissione nazionale

Come previsto dal preventivo di connessione rilasciato da Terna SpA, avente numero identificativo 201900597, l’impianto sarà allacciato alla Rete di Trasmissione Nazionale in antenna con la sezione a 150 kV della futura stazione elettrica della RTN 220(380)/150 kV denominata “Butera 1” da collegare in entra - esce sulla linea in doppia terna della RTN a 220 kV "Chiaramonte Gulfi - Favara".

La nuova stazione elettrica della RTN “Butera 1” 220(380)/150 kV, con i raccordi in AT alla linea esistente, e l’adiacente stazione di utenza MT/AT, collegata alla precedente in antenna, saranno ubicate in un’area sita nel Comune di Butera (CL), in contrada San Pietro, ricadenti nelle particelle 19, 38, 42 e 238 del foglio di mappa 127 dello stesso Comune, ricadenti sulla tavoletta IGM (scala 1:25.000) 272_IV_SO-Monte dei Drasi e sulla sezione 643010 della Cartografia Tecnica Regionale in scala 1:10.000 (cfr. FV-BTBUR-PD-T8-1 Tracciato cavidotto MT, opere di rete e planimetria elettromeccanica sottostazione elettrica).

Figura 21: Area Sottostazione elettrica condivisa in progetto su catastale

La sottostazione MT/AT ricadrà sulle particelle 19 e 42 del foglio di mappa 127 dello stesso Comune. Tale ubicazione è stata individuata come la più idonea tenendo conto delle esigenze tecniche e dell’opportunità ambientale di minimizzare la lunghezza dei raccordi all’esistente elettrodotto 220 kV. L’accesso alla stazione avverrà tramite adeguamento e prolungamento di strada bianca che si diparte dall’esistente strada provinciale n.

48.

La stazione di utenza è costituita complessivamente da 5 stalli di trasformazione MT/AT, di cui uno dedicato agli impianti del produttore EF Solare Italia SPA, uno dedicato agli impianti del produttore William West 2 s.r.l. e tre dedicati agli impianti del produttore Pacifico Corallo s.r.l., e dagli apparati che realizzano il parallelo delle uscite dei suddetti stalli di trasformazione. Ciò al fine di ottemperare all’indicazione di condivisione del medesimo stallo della SE “Butera 1”, formulata per l’impianto in oggetto con nota del Gestore di rete prot.

P20200043091 di data 13/07/2020. Un accordo di condivisione, così come prescritto dal Gestore di Rete, stabilirà i rapporti tra i produttori per le parti comuni e i rapporti tra essi e quest’ultimo.

Cavidotti

Il collegamento tra l’impianto fotovoltaico sopra descritto e le opere di connessione alla Rete di Trasmissione Nazionale, così come definite nel Preventivo di connessione comunicato da Terna SpA, sarà realizzato mediante una doppia terna di cavi elicordati con conduttori in alluminio, di tipo ARE4H5EX o equivalente, di sezione adeguata alla corrente massima del generatore fotovoltaico ed a contenere la caduta di tensione (cfr. FV-BTBUR-PD-T8-1 Tracciato cavidotto MT, opere di rete e planimetria elettromeccanica sottostazione elettrica).

I cavi, dalla cabina di raccolta alla stazione di utenza, saranno quasi per intero interrati lungo la viabilità pubblica locale, tranne un brevissimo tratto, in uscita dalla cabina di raccolta, su terreno agricolo, e, in ingresso alla stazione di utenza, su strada sterrata, come meglio specificato di seguito:

1. terreno agricolo 10 m interrati in trincea scavata lungo il bordo della sede stradale, in corrugato di idoneo diametro a profondità tale che l’estradosso del corrugato si trovi ad almeno 1 m dalla superficie della sede stradale.

Nei tratti di percorrenza su terreno agricolo o su strada sterrata, per un totale di circa 440 m, i cavi verranno interrati in trincea di profondità minima pari a 0,8 m dal piano campagna.

In tutti i casi verrà realizzato sul fondo della trincea un letto di terra vagliata o di sabbia e posato, a distanza di 0,20 m dalla canalizzazione, un nastro monitore che indichi la presenza dei cavi nel caso in cui si debbano effettuare delle lavorazioni lungo il loro percorso.

In corrispondenza di sottopassi per il deflusso di acque superficiali, per la limitata profondità della canalizzazione, i cavi, in tubo corrugato, verranno confinati in un bauletto di calcestruzzo per tutta la lunghezza dell’interferenza.

Nello stesso scavo in cui saranno posati i cavi di potenza verrà posato anche un tubo corrugato di idonea sezione per il cavo di segnale per il collegamento in fibra ottica tra il generatore fotovoltaico e la stazione di utenza.

Il percorso dei cavi è stato individuato in modo da minimizzare le interferenze con i terreni coltivati e le modalità di posa sopra indicate sono corrispondenti a quelle abitualmente adoperate per casi simili, anche da Gestori di reti elettriche. I ripristini verranno eseguiti a regola d’arte secondo le prescrizioni imposte dall'Ente proprietario della strada.

Stazione di utenza

La stazione di utenza sarà ubicata nel Comune di Butera (CL), in prossimità dell’area occupata dalla futura stazione di rete, in agro della Contrada San Pietro, ricadente nelle particelle 19 e 42 del foglio di mappa 127 dello stesso Comune, a monte della S.P. n°48 Campobello di Licata - Falconara ed occupa un’area di circa 7.700 m².

L’accesso all’area di stazione di condivisione è previsto mediante viabilità esistente agricola e riadattata, che si diparte dalla S.P. e ne consente il collegamento con la viabilità perimetrale dell’area di stazione di condivisione oltre che per la stazione di rete.

La stazione consentirà che l’energia prodotta alla tensione di 30 kV dall’impianto fotovoltaico, sarà inviata allo stallo di trasformazione, qui verrà trasferita, previo innalzamento della tensione a 150 kV tramite trasformatore 30/150 kV, alle sbarre della sezione 150 kV della stazione di Rete della RTN mediante un collegamento in elettrodotto aereo AT tra il portale di tipo “gatto” della stazione d’Utenza ed il portale di tipo “gatto” del relativo stallo della stazione di TERNA.

La stazione di utenza sarà condivisa con altri due diversi produttori proponenti: “William West 2 s.r.l.” e

“Pacifico Corallo S.r.l.”.

La sezione in alta tensione a 150 kV sarà composta da cinque stalli di trasformazione (di cui quattro per altri produttori) e uno stallo di partenza linea aerea, con apparati di misura e protezione (TV e TA).

Ciascuno stallo trasformatore sarà comprensivo di interruttore, scaricatore di sovratensione, sezionatori e trasformatori di misura (TA e TV) per le protezioni, secondo quanto previsto dagli standard e dalle prescrizioni Terna.

La sezione in media tensione sarà composta dal quadro MT a 30 kV, che prevede:

- Un sistema di sbarre.

- Montanti arrivo linea da impianto fotovoltaico - n°1 Montante partenza trasformatore

- Montante alimentazione trasformatore ausiliari - montante banco rifasamento (eventuali)

Sarà inoltre presente un edificio quadri comando e controllo, di superficie pari a circa 120 m2, composto da un locale comando e controllo e telecomunicazioni; un locale per i trasformatori MT/BT, un locale quadri MT ed un locale misure e rifasamento. Una descrizione più dettagliata è contenuta nella Relazione tecnica specifica.

Il reparto di media tensione sarà costituito da scomparti di tipo blindato con corrente nominale di sbarra 2.000 A. Tutti gli scomparti avranno corrente nominale 1.250 A, con interruttori isolati in gas SF6, tale da garantire la massima flessibilità in termini di manutenibilità e sostituzione delle parti. Detto scomparto comprende pure i trasformatori di corrente e tensione, con avvolgimento secondario in classe 0,2 per la misura fiscale dell’energia in transito. L’opera contempla l’attività soggetta a verifica di prevenzione incendi n. 48

“Centrali termoelettriche, macchine elettriche fisse con presenza di liquidi isolanti combustibili in quantitativi superiori a 1 mc”, categoria B “macchine elettriche”, ai sensi del D.P.R. 151/2011. La pratica autorizzativa sarà oggetto di specifica trattazione.

Stazione di rete e raccordi in AT

La nuova Stazione Elettrica della RTN “Butera 1” a 220(380)/150 kV (sezione a 220kV prevista in classe di isolamento 380 kV), sarà ubicata nel Comune di Butera (CL), in Contrada San Pietro, ricadente nelle particelle 19,

38, 42 e 238 del foglio di mappa 127 dello stesso Comune, interesserà un’area di circa 79.000 m2 di cui circa 49.000 m2 interamente recintati interessando le particelle di cui sopra.

Per l’accesso alla nuova Stazione Elettrica, che avverrà sul lato est, verranno utilizzate, a partire dalla Strada Statale n. 115 e poi sulla Provinciale “SP n.48 Campobello di Licata – Falconara”, strade comunali ed interpoderali con le opportune modifiche, come evidenziato negli elaborati grafici relativi alla viabilità d’accesso all’area.

Per l’accesso alla nuova Stazione Elettrica, che avverrà sul lato est, verranno utilizzate, a partire dalla Strada Statale n. 115 e poi sulla Provinciale “SP n.48 Campobello di Licata – Falconara”, strade comunali ed interpoderali con le opportune modifiche, come evidenziato negli elaborati grafici relativi alla viabilità d’accesso all’area.