Studio progettuale e dimensionamento di un impianto fotovoltaico 99 kw grid-connected

Abstract

[IT] Le energie rinnovabili sono quelle fonti di energia il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. La definizione di energia rinnovabile in ingegneria energetica è: forme di energia prodotte da fonti di energia che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono esauribili nella scala dei tempi "umani". Dunque, per la loro caratteristica, le energie rinnovabili si rigenerano o sono da considerarsi inesauribili. In una interpretazione di breve periodo le uniche fonti di energia considerate rinnovabili sono l’energia solare, l’energia eolica, le biomasse, la geotermia, il moto delle onde, il cui utilizzo attuale non pregiudica la disponibilità nel futuro del vento, del sole o delle maree. Viceversa, quelle fossili (petrolio, carbone, gas naturale), e nucleare (uranio, plutonio), sono da considerarsi limitate in un'ottica storica umana e pertanto appartenenti alla categoria delle risorse non rinnovabili. L’attuale contesto energetico mondiale ha evidenziato l’importanza dell’utilizzo di fonti energetiche alternative e rinnovabili. Lo sfruttamento dei combustibili fossili, destinati ad esaurirsi, unito al surriscaldamento globale ed alle conseguenze dirette che questo ha comportato, ha avuto un ruolo fondamentale durante la Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC) tenutasi a Kyoto l’11 dicembre 1997. In quell’occasione infatti venne previsto l’obbligo di ridurre le emissioni di gas serra e sostanze inquinanti nell’atmosfera. Tra le diverse tipologie di fonti di energia rinnovabile, la tecnologia fotovoltaica è sicuramente promettente per le caratteristiche del sistema stesso, sfrutta l’energia irradiata dal Sole ha limitate esigenze di manutenzione ed una installazione sostanzialmente semplice. Nel panorama italiano l’utilizzo di tecnologia fotovoltaica per la produzione di energia elettrica sta avendo un notevole incremento soprattutto grazie al Conto Energia, un metodo di finanziamento per il settore fotovoltaico che prevede la remunerazione con incentivi stanziati dal GSE (Gestore dei Servizi Elettrici), dell’energia elettrica generata da impianti connessi alla rete elettrica nazionale. Oggi la ricerca è volta soprattutto all'abbassamento dei costi di produzione ed al miglioramento dei rendimenti dei sistemi fotovoltaici. La presente tesi si è svolta presso i messi di tirocinio che ho fatto ed ha avuto come oggetto lo studio e la progettazione degli impianti fotovoltaici, in particolare l’analisi di un impianto di autoconsumo collegato alla rete. Nel presente elaborato partendo da una descrizione sulla conversione dell’energia solare in energia elettrica mediante tecnologia fotovoltaica, verranno illustrate le varie tipologie di impianti, i loro componenti principali, i metodi di installazione, le diverse configurazioni e come la produzione possa variare in funzione di determinate variabili.