Progettazione di impianti solari fotovoltaici

PREFAZIONE

1. Energia e Contesto Energetico

1.1. La domanda e le fonti di energia

1.1.1. Nuovi operatori dettano le tendenze di mercato, mentre la domanda di servizi energetici continua a crescere

1.1.2. La continua crescita delle energie rinnovabili

1.1.3. Il nucleare sta tornando in auge

1.1.4. Percorsi divergenti per il mix energetico

1.1.5. Sfide e trasformazioni per i mercati petroliferi e i veicoli elettrici

1.1.6. Offerta di GNL in crescita

1.1.7. Carbone & Asia

1.1.8. L’accesso ai servizi di energia moderni rimane un problema fondamentale

1.1.9. Futuri divergenti per emissioni globali e cambiamento climatico

1.1.10. Definire le scelte fondamentali

1.2. Le Energie Rinnovabili

1.2.1. Definizione e classificazione

1.3. I sistemi solari attivi e passivi

1.3.1. Definizione dei sistemi solari

1.3.2. I sistemi solari passivi

1.3.3. I sistemi solari attivi

1.4. Il solare fotovoltaico: cenni storici

2. LA RADIAZIONE SOLARE

2.1. Potenza e costante solare

2.2. Irraggiamento extraterrestre

2.3. Irraggiamento solare al suolo

2.4. Diagramma delle traiettorie solari

2.4.1. I diagrammi polari

2.4.2. I diagrammi solari: gli elementi principali

2.4.3. Applicazione dei diagrammi polari

2.5. Banche dati della radiazione solare: UNI 10349,ENEA e GIS

3. ASPETTI TEORICI DELLA CONVERSIONE FOTOVOLTAICA

3.1. Effetto fotovoltaico

3.2. Caratteristiche della cella fotovoltaica

3.3. Curva caratteristica e parametri di qualità di una cella

3.4. Condizioni standard, STC (Standard Test Conditions)

4. TECNOLOGIA DELLA CONVERSIONE FOTOVOLTAICA

4.1. Cenni costruttivi della tecnologia

4.2. Tipologia di cella in silicio monocristallino e policristallino

4.3. Tipologia di cella a giunzione multipla, a film sottile e tecnologie innovative

4.4. Tipologia costruttiva

4.5. Curva caratteristica V-I di un modulo fotovoltaico e relativi parametri elettrici

4.6. Configurazione elettrica dei dispositivi

4.6.1. Collegamenti in serie o in parallelo

4.7. Parametri elettrici di un modulo FV

4.7.1. Diodi di by-pass ed effetto hot-spot

4.7.2. Il fenomeno dell’hot-spot

4.8. Il modulo fotovoltaico standard e vetro-vetro

5. TIPOLOGIE E APPLICAZIONI

5.1. Applicazioni della tecnologia fotovoltaica

5.2. Impianti isolati dalla rete: componenti e criteri di dimensionamento, schemi di impianto

5.2.1. Caratteristiche principali

5.2.2. Il dimensionamento

5.2.3. Esempi di cablaggio

5.2.4. Approfondimento sulle batterie

5.2.5. Tipologie di supporto

5.2.6. Esempi di applicazione

5.2.7. Manutenzione dei sistemi isolati

5.3. Impianti collegati alla rete elettrica: componenti e criteri di dimensionamento, schemi di impianto

5.3.1. Caratteristiche principali

5.3.2. Dimensionamento della potenza di un impianto connesso in rete

5.3.3. Dimensionamento della potenza per prevalente autoconsumo

5.3.4. Il dimensionamento per area disponibile

5.3.5. Schemi elettrici

6. IL GENERATORE FOTOVOLTAICO: I DISPOSITIVI

6.1. Opzioni di collegamento di moduli fotovoltaici

6.2. Quadro di parallelo, di campo e manovra

6.2.1. Sequenza dei dispositivi

6.3. Inverter

6.3.1. I convertitori statici

6.3.2. Le verifiche

6.4. Quadro di interfaccia

6.5. Protezioni

6.5.1. Messa a terra del generatore fotovoltaico

6.5.2. Scelta della tensione degli SPD, per il lato corrente continua, nei sistemi fotovoltaici

6.6. Collegamento alla rete secondo la norma CEI 11-20

6.6.1. Il dispositivo generale (DG)

6.6.2. Il dispositivo di interfaccia (DDI)

6.6.3. Il dispositivo di generatore (DDG)

6.6.4. Il sistema di protezione di interfaccia (SPI)

6.7. Esempio di schema: impianto FV in parallelo alla rete elettrica di bassa tensione monofase e trifase

7. REALIZZAZIONE DEI SISTEMI FOTOVOLTAICI

7.1. Le modalità di conduzione di un sopralluogo e di collaudo

7.2. Iter autorizzativo

7.2.1. Introduzione

7.2.2. Testo unico “Aree non idonee” – D.Lgs. n. 190/2024

7.2.3. Edilizia libera o Procedura Autorizzativa Semplificata

7.2.4. Il Modello Unico

7.3. Vincoli paesaggistici, storici, architettonici

7.3.1. Paesaggistica

7.4. Componenti e modalità di montaggio

7.5. Gestione del cantiere e sicurezza

7.5.1. Fondamenti di sicurezza D.Lgs. n. 81/2008

7.6. Il collaudo

7.7. La manutenzione di un sistema solare fotovoltaico

8. INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA DEL SOLARE FOTOVOLTAICO

8.1. Le strutture di supporto

8.2. Il sistema ad inseguimento

8.3. Sistemi di integrazione del fotovoltaico su coperture, inclinate, piane, a risega, curve, facciate, frangisole, pensiline o tettoie

8.3.1. I sistemi integrati

8.3.2. La tegola fotovoltaica

8.3.3. I laminati fotovoltaici

8.3.4. Moduli fotovoltaici in sostituzione di superfici trasparenti degli edifici

8.3.5. Sistemi integrati a frangisole

8.3.6. Sistemi fotovoltaici integrati in facciata

8.4. Sistemi fotovoltaici di grandi dimensioni

8.4.1. Impianti fotovoltaici a terra: sistemi ad infissione diretta

8.4.2. Strutture a basamento

8.5. Sistemi agrivoltaici

8.5.1. Caratteristiche e requisiti degli impianti agrivoltaici

9. CRITERI DI DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

9.1. Criteri di dimensionamento per area, esposizione, consumi e riqualificazione energetica

9.1.1. Dimensionamento per area

9.1.2. Dimensionamento per consumi

9.2. Parametri di targa e configurazione moduli/inverter

9.2.1. Riepilogo

9.3. Layout di impianto

9.4. Configurazione e calcolo di un impianto da 3 kWp

9.4.1. Selezione dei moduli

9.4.2. Scelta dell’inverter

9.4.3. Scelta dei cavi

9.4.4. Verifica caduta di tensione

9.4.5. Dispositivi di manovra e protezione

9.5. Configurazione di un Impianto da 60 kWp

9.5.1. Scelta inverter

9.5.2. Scelta dei cavi

9.5.3. Verifica caduta di tensione

9.5.4. Quadro di parallelo inverter

9.5.5. Quadro generale

9.6. Configuratori per gli impianti fotovoltaici

9.6.1. Configurazione elettrica di impianto fotovoltaico collegato alla rete elettrica di distribuzione da 20 kWp

10. APPLICAZIONI SPECIALI E CRITERI DI ALLACCIO

10.1. Smart Grid e CEI 0-21

10.2. Sistemi FV Grid Connected e Storage

10.3. Simulazione del bilancio energetico

10.4. Scelta del sistema di accumulo

10.4.1. Dimensionamento

10.4.2. Dimensionamento in sintesi

10.5. Tipologie impiantistiche ammesse

10.5.1. I sistemi più diffusi oggi in commercio

10.5.2. I sistemi on grid post-produzione

10.5.3. I sistemi off grid

10.6. Le procedure necessarie

10.7. Normativa di riferimento

10.8. Le Comunità Energetiche

11. GLI ASPETTI ECONOMICI DEL FOTOVOLTAICO

11.1. Il mercato mondiale del fotovoltaico

11.1.1. La competizione con le fossili

11.2. Costo e vita dell’investimento

11.3. Il Business Plan

11.4. Simulazione di una valutazione finanziaria

11.4.1. Simulazione del Business Plan

11.4.2. Fotovoltaico e valutazioni finanziarie

11.4.3. Conclusioni

11.5. Altre forme di valorizzazione dell’energia da FV

11.5.1. La grid parity

11.6. Aspetti fiscali

11.6.1. Detrazioni fiscali

12. CASI STUDIO

12.1. Impianto da 4,5 kWp a servizio di una utenza privata

12.1.1. Composizione del sistema fotovoltaico

12.1.2. Cenni sul progetto esecutivo

12.1.3. Strutture di supporto

12.1.4. La fase realizzativa

12.1.5. Collaudi finali

12.2. Impianto da 20 kWp a servizio di una scuola

12.2.1. Descrizione dell’impianto fotovoltaico

12.3. Impianto da 100 kWp a servizio di un’azienda

12.3.1. Descrizione degli impianti

12.3.2. Produzione energetica stimata

12.3.3. La fase realizzativa

12.3.4. Collaudi finali

12.4. Impianto da 1 MWp a terra

12.4.1. Progettazione ed autorizzazioni

12.4.2. Valutazione finanziaria

12.4.3. Strutture di supporto moduli

12.4.4. La fase realizzativa

12.4.5. Quadri ed organizzazione lato corrente continua

BIBLIOGRAFIA

KIT OPERATIVO PER LA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

― Contenuti del Kit operativo

― Requisiti hardware e software

― Installazione e attivazione del prodotto