L’Area Sperimentale di Monte Aquilone, che ha una superficie di circa 5 ettari, è un centro Enea situato in località omonima nel comune di Manfredonia (FG).
Il centro, concepito inizialmente solo come sede dell’impianto fotovoltaico sperimentale e dimostrativo (impianto Delphos) è stato trasformato in area sperimentale per impianti fotovoltaici connessi a rete. A tale scopo presso l’Area sperimentale sono stati installati successivamente altri impianti fotovoltaici sia di media taglia (100 kW) che di piccola taglia a scopo sperimentale. Parallelamente sono stati realizzati campi prove per lo studio e la caratterizzazione di moduli fotovoltaici ed inverter in condizioni simulate e reali di funzionamento.
Al fine di collaudare e/o caratterizzare impianti fotovoltaici e/o inverter in siti diversi è stato approntato un laboratorio mobile per impianti fotovoltaici in grado di acquisire sia grandezze ambientali (insolazione, temperatura, umidità, vento ecc. che grandezze elettriche tipiche degli impianti fotovoltaici e degli inverter.
Attualmente il parco impianti e campi fotovoltaici dell’Area Sperimentale è così costituito:
- Impianto Delphos da 300 kW di picco
- N° 3 impianti Plug da 100 kW cadauno
- N° 10 impianti di piccola taglia da 2.5 kW
- N° 1 impianto fisso da 1.08 kW
- N° 1 impianto a bassa concentrazione e ad inseguimento passivo da 730 W
- N° 1 campo prove per caratterizzazione inverter piccola taglia
- N° 1 stazione outdoor per caratterizzazione moduli fotovoltaici
- N° 1 laboratorio mobile per impianti fotovoltaici
- N°1 impianto ibrido fotovoltaico diesel potenza complessiva 100 kVA
Descrizione degli impianti e/o laboratori esistenti
Impianto Delphos
Il generatore fotovoltaico è suddiviso in sei blocchi da 50 kw ciascuno le cui caratteristiche sono riportate nella tabella seguente
|
Blocco |
N° stringhe
|
N° moduli per stringa |
Tecnologia modulo
|
Potenza modulo |
Tensione modulo |
Costruttore
|
|
1 |
12 |
120 |
SI-poli
|
33 |
6 |
Ansaldo
|
|
2 |
12 |
120 |
SI-poli
|
33 |
6 |
Ansaldo
|
|
3 |
12 |
60 |
SI-poli
|
66 |
12 |
Pragma |
|
4 |
12 |
60 |
SI-poli
|
66 |
12 |
Pragma |
|
5 |
12 |
60 |
SI-mono |
66 |
12 |
Pragma |
|
6 |
6 |
120 |
SI-mono |
90 |
6 |
Helios |
L’impianto è stato realizzato su un'unica falda inclinata a 20° sull’orizzontale per una superficie dei moduli pari a 3819 mq.
La tensione di lavoro e circa 600 V mentre quella a vuoto è di circa 850 V.
Sistema di conversione
-
a commutazione naturale (tiristori) da 300 kVA realizzato dalla COEL nel funzionamento su rete, con banchi di rifasamento da 250 kVAR
-
commutazione forzata (transistor)da 80 kVA realizzato dall’Ansaldo nel funzionamento in isola
-
commutazione forzata (GTO) da 150 kVA realizzato dall’Ansaldo sia per il funzionamento su rete che per il funzionamento in isola.
L’impianto è stato realizzato nel 1986 ed ha fornito utili informazioni per la progettazione e realizzazione di altri impianti fotovoltaici.
Impianti Plug
Nell’Area Sperimentale sono stati realizzati nel 1992 tre impianti da 100 kW ciascuno le cui caratteristiche sono riportate nella tabella seguente.
|
Impianto |
N° stringhe
|
Tecnologia modulo |
Potenza modulo |
Tensione modulo |
Costruttore |
Tipo convertitore |
Costruttore convertitore
|
|
Plug 1 |
26
|
Si-mono
|
45 |
19 |
Helios |
Commutazione naturale |
COEL
|
|
Plug 2 |
25
|
Si-mono
|
45 |
19 |
Eorosolare |
Commutazione naturale
|
COEL |
|
Plug 3
|
26 |
Si-mono |
45 |
19 |
Eurosolare |
Commutazione naturale |
COEL |
Gli impianti sono stati realizzati a file parallele con una inclinazione di 30° sull’orizzontale per una area impegnata di circa 9000 mq.
La tensione di lavoro degli impianti è 440 V mentre quella a vuoto è di circa 600 V.
Impianti USS
Oltre agli impianti di potenza descritti sopra sono stati realizzati impianti sperimentali di piccola taglia (2.5 kW) connessi a rete le cui caratteristiche sono riportate nella tabella seguente:
|
Imp.to |
N° stringhe
|
N° moduli
|
Tecnologia modulo |
Potenza modulo |
Tensione modulo |
Tensione stringa
|
Potenza impianto
|
Costruttore |
|
1 |
2 |
36 |
Si-mono
|
53 |
21.6 |
389 |
1908 |
SIEMENS
|
|
2 |
2 |
42 |
Si-poli
|
50 |
22.7 |
476 |
1800 |
AEG
|
|
3 |
2 |
42 |
Si-poli |
48 |
20.8 |
436 |
2016 |
PHOTOWATT |
|
4 |
2 |
42 |
Si-poli
|
48 |
20.6 |
432 |
2016 |
KYOCERA
|
|
5 |
14 |
98 |
a-Si |
22 |
22 |
154 |
2156 |
USSC |
|
6 |
14 |
42 |
a-Si |
50 |
55 |
166 |
2100 |
APS
|
|
7 |
16*4 |
192 |
a-Si |
10 |
43 |
138 |
1920 |
SOLAREX |
|
8 |
6 |
30 |
Si-poli |
83 |
21 |
127 |
2500 |
SOLAREX
|
|
9 |
6 |
36 |
Si-poli
|
85 |
22 |
132 |
3000 |
BP SOLAR |
|
10 |
6 |
36 |
Si-mono
|
70 |
21 |
126 |
2500 |
ANIT
|
Impianti a bassa concentrazione e ad inseguimento passivo
Nell’ambito del progetto Joule 2 sono state realizzate due strutture ad inseguimento passivo a a bassa concentrazione ed una struttura fissa. Su una delle due strutture mobile è stato installato un impianto da 730 Wp mentre l’altra struttura è stata utilizzata per il monitoraggio delle diverse grandezze interessate nella conversione fotovoltaica (insolazione,tensione a vuoto dei moduli, corrente di corto circuito, temperatura ecc ) in condizioni analoghe all’impianto sperimentale.
Sulla struttura fissa , inclinata a 30° , è stato installato un impianto da 1080 w di picco. Sulla struttura è stata installata la stessa strumentazione di quella mobile per il monitoraggio ,in condizioni diverse, delle stesse grandezze.
Campo prove per caratterizzazione inverter di piccola taglia
Sul terreno adiacente la palazzina uffici lato sud è stato realizzato un campo fotovoltaico versatile in grado di alimentare inverter di piccola taglia avente la potenza complessiva di 2.7 kW. Il locale adiacente è stato attrezzato di apparecchiature idonee alla verifica delle prestazioni degli inverter sia in condizioni stazionarie che dinamiche.
Stazione outdoor per caratterizzazione moduli fotovoltaici
Nell’Area Sperimentale è presente una stazione mobile sui due assi per la caratterizzazione sia di moduli fotovoltaici a diverse angolazioni che per il monitoraggio dei dati radiometrici nelle sue componenti principali (diretta e diffusa).
Laboratorio mobile per impianti fotovoltaici
L’Area Sperimentale si è dotata di un laboratorio mobile attrezzato con strumentazione sofisticata in grado di effettuare verifiche e collaudi in campo di impianti fotovoltaici di qualsiasi tipo e taglia.
L’attrezzatura in dotazione al laboratorio mobile è tale da poter effettuare le seguenti misure
- misure radiometriche
- prestazioni inverter
- caratterizzazione generatori fotovoltaici
- misure inerenti la sicurezza elettrica
- inquinamento acustico
- EMC
- Monitoraggio impianti fotovoltaici
Impianto Ibrido fotovoltaico diesel
I componenti principali dell’impianto ibrido fotovoltaico diesel sono riportati nella tabella sottostante
|
Componente
|
Caratteristiche tecniche |
|
Generatore fotovoltaico |
Tensione 440 Vn; 600 Voc; Pn 50 kWp
|
|
Convertitore dc/dc |
Tensione 0-600 V/ 350-600 V |
|
Batteria |
Tensione 500 V ; 690 Ah
|
|
Inverter bidirezionale
inverter 1 |
Tensione 500Vdc/380Vac Pn 50 kW ,Frequenza variabile |
|
Inverterdi rete Inverter 2 |
Tensione 500 Vdc/380 Vac ; f =50Hz;
Pn = 100 kW |
|
Gruppo motogeneratore |
Diesel–generatore asincrono,
velocità 750-1500 rpm; potenza 40 kw elettrici
|
L’impianto è in grado di funzionare in parallelo ad una rete debole e/o alimentare autonomamente una utenza isolata