OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE

TECNICA ED ECONOMICA DEGLI

IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Ing. Loris MorsucciTechnical Manager - Moroni & Partners

Roma, 28/11/2014

M&P in breve

CHI SIAMO

Moroni & Partners è una società di Ingegneria Energetica e

consulenza tecnica specializzata nel settore delle energie

rinnovabili. Ha sede ad Ancona ed è stata fondata nel 2007

dall’Ing. Mauro Moroni, esperto del campo con un dottorato in

Energetica all’Università Politecnica delle Marche.

M&P offre servizi di consulenza ingegneristica a Investitori,

Banche, Istituti di Credito, Clienti industriali ed EPC Contractors.

Alcuni numeri:

- Oltre 50 professionisti

- 90% di laureati in ingegneria

- oltre 1,5 GW di esperienza nelle energie rinnovabili

Membership:

Awards:

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LE NOSTRE DIVISIONI

Engineering

• Valutazione impatto ambientale e iter autorizzativi

• Progettazione impiantistica, urbanistica e strutturale

• Direzione Lavori e Sicurezza

• Progettazione esecutiva

• Efficienza energetica per il settore immobiliare e industriale

• Re-Engineering

Technical Advisory

• Valutazione preliminare e business plan

• Due Diligence tecniche e amministrative

• Test in fase di costruzione e post-costruzione

• Verifiche strumentali

• Perizie Assicurative

• Prove di accettazione (FAC – PAC)

Asset Management

• Validation delle attività di maintenance

• Assistenza nei rapporti con il gestore di rete elettrica

• Monitoraggio da remoto degli indicatori chiave di performance

• Supervisione O&M

• Adempimenti fiscali e amministrativi

Moroni & Partners è attenta alla qualità dei servizi offerti, al rispetto dell’ambiente, all’uso razionale dell’energia ed alla salute e sicurezza dei lavoratori, ottenendo le seguenti certificazioni volontarie:

ISO 9001/2008 - Sistema di gestione della qualità

ISO 14001 /2004 - Sistema di gestione ambientale

ISO 50001 /2011 - Sistema di gestione dell’energia

BS OHSAS 18001/2007 - Sistema di gestione sicurezza

M&P continua e continuerà a investire in qualità, una garanzia di professionalità e competitività al servizio dei propri clienti.

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CERTIFICAZIONI AZIENDALI

Le Multilateral Development Banks sono tutte le banche internazionali il cui obiettivo è finanziare iniziative nei paesi emergenti. Il budget riservato ai progetti sulle rinnovabili è stato aumentato fino a raggiungere un totale di $18 miliardi destinati a finanziare prodotti e servizi nel settore REN.

Le Multilateral Development Banks sono:-WB la World Bank attraverso i suoi 5 organismi:

-IFC International Financing Corporation-IBRD International Bank of Reconstruction and Development-IDA International Development Association-MIGA Multilateral Investment Guarantee Agency -ICISD International Centre for Settlement of Investment Disputes

-ADB Asian Development Bank-IADB Inter America Development Bank-EIDR European Bank for Reconstruction and Development-ADB African Development Bank

M&P a partire da giugno 2014 è accreditata quale fornitrice di advisoring tecnica e servizi per l’ingegneria nel settore delle energie rinnovabili presso la WB e le altre MDBs

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INTERNAZIONALIZZAZIONE E MDBs

M&P in breve

M&P WORLDWIDE

OTTIMIZZAZIONE

DISPONIBILITA’’’’ IMPIANTO

OTTIMIZZAZIONE

PERFORMANCE IMPIANTO

COME AUMENTARE

LA PRODUZIONE DELL’’’’IMPIANTO?

Tecniche di ottimizzazione

DISPONIBILITA’’’’ E PERFORMANCE

Ottimizzazione disponibilità impianto

DISPONIBILITA’’’’ IMPIANTO

Il fattore di disponibilità

in un impianto

fotovoltaico indica la

percentuale di ore di

funzionamento al netto

delle ore di fermo

impianto dovute a:

GUASTI E FERMI IMPIANTO

LATO PRODUTTORE

GUASTI E DISTACCHI

LATO RETE

Ottimizzazione disponibilità impianto

ASPETTI CHE INFLUENZANO LA DISPONIBILITA’’’’

EFFICIENZA ED EFFICACIA

SISTEMA DI MONITORAGGIO

• Struttura sistema installato

• Qualità componenti e sensoristica

• Dettaglio informazioni rilevate

• Presidio da parte degli operatori

• Manutenzione preventiva

• Adeguata protezione da furti

• Adeguata protezione da eventi atmosferici

• Tempistiche garantite

• Presenza magazzino parti di ricambio

• Formazione e competenze operatori

• Rapporti con i fornitori dei componenti

PREVENZIONE

GUASTI E PROBLEMATICHE DA

EVENTI ESTERNI

EFFICACIA E VELOCITA’’’’INTERVENTI DI RIPRISTINO

• Adeguamenti delibere AEEG

• Verifica e sanzioni amministrative

• Verifiche GSE

CONFORMITA’’’’AMMINISTRATIVA

Ottimizzazione disponibilità impianto

MONITORAGGIO: PARAMETRI DA RILEVARE

CAMPO FV QUADRI DI

CAMPO

INVERTER CONTATORE CENTRALINA

METEO

• Corrente di

stringa [Adc]

• Tensione di

stringa [Vdc]

• Stato fusibili

• Energia [kWh]

• Potenza [kW]

• Corrente [A]

• Tensione [V]

• Diagnostica

• Potenza [kW]

•Energia [kWh]

• Irraggiamento

solare [kWh/m2]

• Temperatura

ambiente e/o retro

modulo [°°°°C]

DATALOGGER

• Acquisizione dati

• Storage dati

WEB

• Elaborazione e visualizzazione dati

• Calcolo indicatori di performance

• Generazione allarmi

Ottimizzazione disponibilità impianto

ASPETTI CHE INFLUENZANO LA DISPONIBILITA’’’’

TEMPISTICHE

GARANTITE

Il contratto di O&M

deve prevedere tempi

di intervento rapidi,

pari al massimo a 24

ore dalla segnalazione

del guasto.

PARTI

DI RICAMBIO

Deve essere assicurata

la reperibilità

immediata delle

principali parti di

ricambio (moduli,

fusibili, componenti

inverter..) anche con

magazzino in sito

COMPETENZE

OPERATORI

Gli operatori devono

essere opportunamente

formati e certificati in

modo da diagnosticare

e risolvere in prima

persona le

problematiche

RAPPORTI CON I

COSTRUTTORI

L’operatore O&M deve

avere rapporti strutturati

con i principali costruttori

(inverter, moduli, trafo)

ed essere in grado di

intervenire direttamente

sul componente

EFFICACIA E VELOCITA’’’’ DEGLI INTERVENTI DI RIPRISTINO

Ottimizzazione disponibilità impianto

IMPATTO TECNICO-ECONOMICO DEI FERMI

DATI IMPIANTO FOTOVOLTAICO

• Potenza nominale 4,9 MWp

• Installato a terra con strutture fisse

• Ubicazione: Puglia, producibilità specifica: 1.410 kWh/kWp

FERMI IMPIANTO SIMULATI

Fermo impianto pari a 48, 72 e 120 ore nei mesi di giugno e novembre, pari al:

• 2% (es. problemi su cassette di stringa)

• 20% (es. guasto inverter da 1 MW)

• 100% (es. distacco rete o danni atmosferici)

REGIME INCENTIVANTE

Simulazione A

2°°°°Conto Energia, entrata in esercizio

2010, tariffa 0,343 €/kWh

Prezzo di cessione energia elettrica:

0,04 €/kWh

REGIME INCENTIVANTE

Simulazione B

4°°°°Conto Energia, entrata in

esercizio 2011, tariffa 0,181 €/kWh

Prezzo di cessione energia elettrica:

0,04 €/kWh

Ottimizzazione disponibilità impianto

IMPATTO DEI FERMI – Simulazione A

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 370 € 927

10 € 3.700 € 9.270

30 € 11.100 € 27.810

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 2.004 € 9.271

2 € 4.008 € 18.542

5 € 10.020 € 46.355

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 10.022 € 46.354

2 € 20.044 € 92.708

3 € 30.066 € 139.062

E’ ECONOMICAMENTE UTILE DOTARSI DI BUON SERVIZIO DI ASSET MANAGEMENT

PER PREVENIRE E MINIMIZZARE LE PROBABILITA’’’’ DI FERMO IMPIANTO

Ottimizzazione disponibilità impianto

IMPATTO DEI FERMI – Simulazione B

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 115 € 289

10 € 1.150 € 2.890

30 € 3.450 € 8.670

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 1.157 € 2.891

2 € 2.314 € 5.780

5 € 5.785 € 14.450

N°°°° int/y Perdite Min Perdite Max

1 € 5.873 € 14.457

2 € 11.746 € 28.914

3 € 17.619 € 43.371

E’ ECONOMICAMENTE UTILE DOTARSI DI BUON SERVIZIO DI ASSET MANAGEMENT

PER PREVENIRE E MINIMIZZARE LE PROBABILITA’’’’ DI FERMO IMPIANTO

Ottimizzazione performance

RE-ENGINEERING: FLOW CHART

Analisi tecnica

(Due Diligence)

Identificazione di

soluzioni

progettuali

critiche

Simulazione

dinamica

performance in

condizioni

“upgraded”

Identificazione e ingegnerizzazione

degli upgrades

Stima costi

upgrades

Business plan

BENEFICI COSTI

Simulazione

dinamica

performance in

condizioni

“As-Built”

Ottimizzazione performance

DUE DILIGENCE TECNICA: PRINCIPALI CRITICITA’’’’

Problematiche sui moduli fotovoltaici

(Hot spots, snail tracks, PID…)

Problematiche di ombreggiamento

(da oggetti interni ed esterni)

Problematiche di efficienza inverter

(derating temperatura, bassa efficienza…)

Problematiche sui componenti del BOS

(cavi, trasformatori, trackers..)

Ottimizzazione performance

FOCUS SUL ““““POTENTIAL INDUCED DEGRADATION””””

Se si utilizza un inverter senza

trasformatore, il generatore

fotovoltaico possiede un

potenziale elettrico rispetto alla

terra.

Ciò può generare un accumulo di cariche positive sul lato superiore della cella, con una conseguente

scarica delle cariche negative sottoforma di correnti di dispersione attraverso il materiale di

incapsulamento, lungo il telaio e addirittura passando dal vetro frontale.

ELEVATE TENSIONI DI

SISTEMA

FATTORI CHE FAVORISCONO LE CORRENTI DI DISPERSIONE

UMIDITA’ELEVATE

TEMPERATURE

Ottimizzazione performance

PID: PRINCIPALI TECNICHE DI INDAGINE

MISURA

CURVA I-V

Curva e prestazioni

elettriche inferiori a

quelle di targa

ANALISI

TERMOGRAFICA

Effetto

“patchwork” sui

moduli PiD

affected

ELETTRO

LUMINESCENZA

Cortocircuiti locali

delle giunzioni p-n

delle celle

(aree nere)

Ottimizzazione performance

PID: CASE STUDY

• I moduli FV evidenziati in verde sono caratterizzati da

anomalie termiche di tipo patchwork e hot spot

• La percentuale di riduzione performance aumenta verso il

polo negativo della stringa

Potenza nominale @STC: 240 W

Potenza misurata @STC: 109 W

Delta: - 55%

Ottimizzazione performance

PID: SOLUZIONI AL PROBLEMA

A LIVELLO

DELLE CELLE

A LIVELLO

DI SISTEMAA LIVELLO

DEI MODULI

• Interventi sul

trattamento

anti-riflesso

• Installazione inverter con

trasformatore

• Messa a terra polo negativo

• Applicazione tensione

positiva verso terra con

appositi dispositiviUtilizzo di moduli PiD FREE

SOLUZIONI PER LA PREVENZIONE E L’ATTENUAZIONE DEL FENOMENO

• Utilizzo vetro a basso

contenuto di sodio

• Utilizzo di incapsulanti

in silicone e polimeri

contenenti gruppi ionici