Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema (RdS) svolte nell’ambito del Progetto USI Finali. Work Package 1.1 “Generazione Distribuita Le attività di ricerca e di sperimentazione di CESI RICERCA sui sistemi di elettrificazione ibridi mediante energie rinnovabili si avvalgono di due impianti sperimentali: il primo installato nella sede di Milano, il secondo realizzato in Val Codera, Comune di Novate Mazzola (SO), località di Bresciadega, entrambi realizzati nel corso di precedenti progetti della Ricerca di Sistema. I due impianti ibridi consentono di provare e valutare componenti e logiche di gestione di impianti ibridi ad energie rinnovabili, in un laboratorio (all’aperto) e in un sito reale. Essi consistono essenzialmente nei seguenti componenti. – Inverter di batteria – generatore fotovoltaico, con relativi inverter – generatore eolico (simulato nel caso dell’impianto di Milano) – accumulo elettrochimico – gruppo elettrogeno di emergenza, previsto per un utilizzo solo in caso di indisponibilità di energia da parte degli altri generatori. – sistema di carichi elettrici – sistema di monitoraggio e trasmissione dati. Su entrambi gli impianti sono state eseguite con esito positivo prove elettriche per la verifica delle prestazioni degli inverter collegati al generatore fotovoltaico in condizioni operative critiche: ad es., corto circuiti, mancanza o abbassamento della tensione di rete. Sono anche proseguite le valutazioni del funzionamento dei due impianti, utilizzando i dati forniti dai relativi sistemi di telemonitoraggio. I dati di funzionamento di entrambi gli impianti mostrano un funzionamento corretto e una regolare gestione della potenza sulla rete. E’ stato anche avviato lo studio per individuare nuove logiche di funzionamento, che consentano di superare i problemi finora individuati nella gestione dell’impianto. Sono quindi state analizzate le modifiche impiantistiche che permetteranno di implementare le nuove metodologie e sono stati individuati i componenti necessari per la loro attuazione. Per quanto riguarda l’esecuzione ed analisi di prove di funzionamento di componenti del sistema in

condizioni operative critiche, il principale obiettivo dello studio è risultato essere la valutazione del comportamento degli inverter per applicazioni fotovoltaiche in condizioni di funzionamento non ottimali, e quindi anche distanti da quelle a cui normalmente si riferiscono i dati di targa dei costruttori. Ci si è posti l’obiettivo di confrontare le prove effettuate in campo, facendo uso di generatori fotovoltaici reali, con le prove in laboratorio, per le quali invece è stato necessario avvalersi del simulatore di campo fotovoltaico. I test effettuati sugli inverter collegati al generatore fotovoltaico hanno fornito in alcuni casi dei risultati eccellenti, mentre in altri ci si sarebbe aspettato misure più prossime ai valori dichiarati dai costruttori. Si è riscontrato che non tutti gli inverter raggiungono elevati valori di rendimento con la stessa percentuale di carico, infatti dai grafici si rilevano notevoli differenze: si può in ogni modo affermare che quando la potenza di uscita supera il 10% del valore massimo tutti gli inverter presentano un andamento pressoché costante. Particolarmente interessante sotto questo aspetto si è rivelato un inverter dotato di 2 sezioni separate per l’ingresso in c.c. In questo tipo d’inverter si è constatata una notevole differenza nei risultati a seconda che venisse utilizzata una sezione (prove in laboratorio) o entrambe le sezioni (prove in Test facility). Evidentemente, le sezioni di ingresso influenzano significativamente la curva di rendimento, per cui la ripartizione della stessa potenza sulle due sezioni di fatto ne riduce il valore se la potenza di ingresso è molto bassa. Va comunque ricordato che l’inverter considerato si è rivelato molto performante su tutta la porzione di curva osservata. Anche per quanto riguarda il contenuto di armoniche di corrente sulla linea di uscita sono state riscontrate significative differenze tra gli inverter. Benché nessuno di essi mostrasse un comportamento tale da sollevare preoccupazioni sotto questo profilo, in un caso è stato riscontrato un contenuto di armoniche particolarmente limitato. Le misure effettuate sul contenuto di armoniche hanno trovato conferma nelle forme d’onda registrate, che sono risultate molto vicine alla sinusoide. Per quanto riguarda i valori di altri parametri di valutazione, quali il fattore di potenza e l’immissione di corrente continua in rete, in tutti i casi esaminati, i valori misurati sono risultati sempre molto vicini alle prestazioni ottimali.