CD-BF 01 28/03/2017 Emissione Finale Afa LC FM AB AP
CD-BF 00 15/03/2017 Emissione per
Revisione Afa LC FM AB AP
Stato di validità
Numero
Revisione Data Descrizione Appaltatore
Preparato
Appaltatore Verificato
Appaltatore Approvato
Committente Controllato
Committente Approvato Indice Revisione
Logo Committente e Denominazione Commerciale
Eni SpA
Nome progetto
PROGETTO ITALIA PRIOLO GARGALLO
ID Documento Committente
SY2000BGRG00018
Job N.
Logo Appaltatore e Denominazione Commerciale ID Documento Appaltatore
2320_3355_A5_PR- AU_R18_Rev1
Oggetto
IMPIANTO FOTOVOLTAICO PRIOLO PROGETTO DEFINITIVO
Scala n.a.
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Titolo Documento
CALCOLO PRODUCIBILITA’ E BILANCI ENERGETICI DI SISTEMA
ID: 2320_3355_A5_PR-AU_R18_Rev1_Calcolo producibilità FileName: SY2000BGRG00018_CDBF01
Software: Microsoft Word
ENI PROGETTO ITALIA
IMPIANTO FOTOVOLTAICO 6,7 MW
pCOMUNE DI PRIOLO GARGALLO (SR)
PROGETTO DEFINITIVO
CALCOLO PRODUCIBILITA’
SOMMARIO
1.0 INTRODUZIONE ... 3
2.0 RADIAZIONE SOLARE MEDIA ANNUA SU BASE GIORNALIERA ... 4
3.0 MODELLO DI PERDITE DEL SISTEMA ... 5
3.1 PERDITEPEROMBREGGIAMENTORECIPROCOELIMITEDIIRRAGGIAMENTO ... 5
3.2 PERDITEPERBASSOIRRAGGIAMENTO ... 5
3.3 PERDITEPERTEMPERATURA ... 5
3.4 PERDITEPERQUALITA’DELMODULO ... 5
3.5 PERDITEDIMISMATCHNELGENERATOREFOTOVOLTAICO ... 6
3.6 DEGRADODELLEPRESTAZIONIDEIMODULIFOTOVOLTAICI ... 6
3.7 PERDITESUICIRCUITIINCORRENTECONTINUA(OHMICHEDICABLAGGIO) ... 6
3.8 PERDITESULSISTEMADICONVERSIONE ... 6
4.0 DISPONIBILITA’ D’ESERCIZIO ... 7
5.0 CALCOLO DELLA PRODUCIBILITA’ ... 7
ALLEGATO 1 ... 8
1.0 INTRODUZIONE
Lo scopo della presente relazione tecnica è quello di calcolare la producibilità dell’ impianto di produzione di energia da fonte solare fotovoltaica di potenza pari a 6,7 MW, che la società Eni S.p.A. intende realizzare nel Comune di Priolo Gargallo (SR), nella Regione Sicilia, all’interno di un’area di cui detiene i diritti di superficie e servitù.
2.0 RADIAZIONE SOLARE MEDIA ANNUA SU BASE GIORNALIERA
Il sito di installazione ricade nella regione Sicilia e dispone di dati climatici storici riportati in diversi database.
Il database internazionale MeteoNorm rende disponibili i dati meteorologici per la località di Priolo Gargallo (SR) : l’attendibilità dei dati contenuti nel database è internazionalmente riconosciuta, possono quindi essere usati per l’elaborazione statistica per la stima di radiazione solare per il nostro sito.
Nella tabella seguente si riportano i dati meteorologici assunti per la presente simulazione.
Tabella 2.1: Dati meteorologici
Grafico irradiazione annuale
3.0 MODELLO DI PERDITE DEL SISTEMA
3.1
PERDITE PER OMBREGGIAMENTO RECIPROCO E LIMITE DI IRRAGGIAMENTO
Le perdite per limite di irraggiamento sono relative alla parte di radiazione solare potenzialmente disponibile ma che non può essere utilizzata in quanto l’autoconsumo delle apparecchiature d’impianto sono maggiori della produzione elettrica. La scelta di inverter a basso autoconsumo ha ridotto la soglia di sensibilità di questo parametro.
Le perdite per ombreggiamento reciproco fra le schiere sono funzione della geometria di disposizione del generatore fotovoltaico sul terreno e degli ostacoli all’orizzonte che possono ridurre anche sensibilmente le ore di sole nell’arco delle giornate soprattutto invernali.
Entrambe le perdite sono state valutate attraverso simulazioni di esercizio via software e sono state stimate al -2,6%.
L’EPC durante la fase di progettazione esecutiva, avrà l’onere di riverificare e validare le assunzioni effettuate.
3.2
PERDITE PER BASSO IRRAGGIAMENTO
L’efficienza nominale dei moduli fotovoltaici è misurata al livello di irraggiamento pari a 1000 W/m2 ma risulta variabile con lo stesso. Per celle con tecnologia in silicio cristallino la deviazione dell’efficienza segue l’espressione seguente:
Δη = − 0,4⋅In( I/1000 ) ⋅ηn
dove:
I = irraggiamento in W/m2 e ηn l’efficienza all’irraggiamento nominale di 1000 W/m2.
Queste perdite sono rilevanti in condizioni meteorologiche medie annue caratterizzate da giornate spesso nuvolose. In siti di installazione soleggiati l’influenza di questo comportamento risulta più contenuta.
Con Il software di simulazione si è calcolato , sulla base dei dati climatici del sito, che le perdite per basso irraggiamento risultano pari a -0,3%.
3.3
PERDITE PER TEMPERATURA
Le perdite per temperatura sono legate alle diverse performance dei moduli in relazione ai vari regimi di temperatura di funzionamento. All’aumentare della temperatura, le celle fotovoltaiche diminuiscono le prestazioni elettriche di potenza.
Il software di simulazione ha calcolato tale valore sulla base dei dati climatici del sito, e risulta pari a -5,5%.
3.4
PERDITE PER QUALITA’ DEL MODULO
Tale valore tiene in considerazione della tolleranza strettamente positiva della potenza nominale del modulo fotovoltaico. Il modulo tipologico utilizzato presenta un volore di +1,6%.
Per ricavare tale perdita si utilizza generalemnte tale formula:
{tmin%+[0,25x(tmin%-tmax%)]}
Dove tmin% e tmax% sono rispettivamente i valori di tolleranza massima.
Per l’impianto in esame, dovendo raggiungere un performance ratio piuttosto elevato si suppone di utilizzare moduli fotovoltaici con tolleranza strettamente positiva e pertanto si otterrà un valore positivo di 1,6%.
3.5
PERDITE DI MISMATCH NEL GENERATORE FOTOVOLTAICO
Sono perdite relative alla naturale non uniformità di prestazioni elettriche fornite dai vari moduli che compongono ogni stringa fotovoltaica e quindi fra una stringa e l’altra.
La mancata corrispondenza del 2% per gli inverter di stringa tradizionali deriva dalla tolleranza di produzione, disallineamento del terreno, differenze di temperatura tra i moduli, differenza di inclinazione o azimut tra le stringhe.
Per la seguente simulazione si stima una perdita pari al 1%.
3.6
DEGRADO DELLE PRESTAZIONI DEI MODULI FOTOVOLTAICI
Non esistono studi affidabili per la definizione del degrado annuale dei moduli. Il degrado è funzione della tecnologia, del sito di installazione (spettro solare e temperature) e della qualità del prodotto. L’andamento del degrado non è lineare: nel primo anno di esposizione la perdita è maggiore fino a stabilizzarsi con un degrado costante negli anni seguenti.
La tipologia di moduli utilizzati per effettuare la simulazione presentano una garanzia sulla produzione massima al primo anno d’esercizio del 98% e un decadimento annuo successivo di circa 0,72%.
3.7
PERDITE SUI CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA (OHMICHE DI CABLAGGIO)
Le cadute di tensione sono state limitate al di sotto del 2%, così come dovranno essere limitate le resistenze di contatto su ogni connessione. Il software di simulazione ha stimato che le perdite sui circuiti corrente continua risultano pari al 1,0%.
3.8
PERDITE SUL SISTEMA DI CONVERSIONE
Sono dovute alla curva di efficienza dei convertitori in funzione della potenza in uscita e quindi, in prima analisi, dal progetto della macchina in funzione delle condizioni di irraggiamento del sito e di quelle del carico. La stima dipende dal tipo di convertitore utilizzato, marca e dallo schema di trasformazione. Le perdite sono stimate in relazione al valore dell’efficienza europea della macchina installata. L’inverter utilizzato nel modello presenta nei dati di targa un’efficienza del 98,4% e pertanto si stima una perdita di – 2,6%.
4.0 DISPONIBILITA’ D’ESERCIZIO
La disponibilità di esercizio non è un fattore tecnico di riduzione dell’efficienza ma è legato al concetto di Performance Ratio. Tuttavia il Performance Ratio, e quindi la disponibilità, è influenzata dalla selezione dei componenti, dalla progettazione e dal piano di manutenzione adottato (es. n° di lavaggi moduli). La disponibilità è quindi un concetto legato alla manutenzione del sistema. Per l’analisi delle prestazioni può essere considerata una disponibilità del 98%.
5.0 CALCOLO DELLA PRODUCIBILITA’
Stabilita la disponibilità solare e le perdite d’impianto è possibile calcolare la producibilità di energia elettrica annua.
L’energia prodotta risulta 11.473 MWh/anno e la produzione specifica è pari a 1.712 (MWh/MWp)/anno.
In base ai parametri impostati per le relative perdite d’impianto, i componenti scelti (moduli e inverter) e alle condizioni meteorologiche del sito in esame risulta un indice di rendimento (performace ratio PR) del 86,4%.
