Progetto Definitivo - Provincia di Pesaro e Urbino

Energy Italy Spa – via Ca’ Balotta, 1 -37010 – Affi (VR)
REGIONE MARCHE
PROVINCIA DI PESARO E URBINO
Comune di Fano
Sig. Simoncini Sauro
Impianto minieolico di potenza nominale pari a 55 kW
Località Caminate – Comune di Fano
Foglio 90 Particella 69
PROGETTO DEFINITIVO
Ing. Roberto Stella
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Energy Italy Spa – via Ca’ Balotta, 1 -37010 – Affi (VR)
INDICE
1- PREMESSA
2- CARATTERISTICHE DELL’IMPIANTO
2.1 Descrizione dell’impianto
2.2 Aerogeneratore
3- OPERE CIVILI
3.1 Fondazione aerogeneratore
3.2 Viabilità e piazzole
3.3 Locale tecnico
3.4 Valutazione volume complessivo scavi
4- OPERE ELETTROMECCANICHE
4.1 Schema elettrico
4.2 Cavidotto
4.3 Impianto di messa a terra
4.4 Sistema di controllo e monitoraggio
5- ELABORATI DI PROGETTO
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Energy Italy Spa – via Ca’ Balotta, 1 -37010 – Affi (VR)
1- PREMESSA
La presente relazione tecnica generale descrive le opere elettromeccaniche e civili necessarie
per l’installazione di un generatore mini-eolico di potenza pari a 55 kW da ubicarsi nel comune
di Fano in C.da Caminate. L’iniziativa del Proponente (Sig. S. Simoncini) nasce nell’ambito
della produzione di energia elettrica da fonti alternative/rinnovabili, contribuendo, in questo
modo, per quanto fattibile nelle proprie possibilità, al soddisfacimento delle esigenze di energia
pulita e sviluppo sostenibile invocate dal Protocollo Internazionale di Kyoto del 1997 e dal
Libro Bianco italiano scaturito dalla Conferenza Nazionale Energia e Ambiente del 1998.
La produzione di energia elettrica avviene attraverso una macchina elettromeccanica, chiamata
turbina, che trasforma l’energia cinetica del vento in energia elettrica. Si tratta quindi di un
processo che non richiede alcun altro tipo di combustibile fossile e che perciò non produce
emissioni in atmosfera dannose per l’uomo e/o l’ambiente.
Tutta l’energia elettrica prodotta verrà immessa nella rete elettrica nazionale e sarà
immediatamente disponibile per le utenze che ne avessero necessità.
L’impianto sarà installato su terreno agricolo nel comune di Fano, censito in catasto al
foglio n. 90 part. 69 di proprietà del Sig. Simoncini Sauro (si consultino le tavole di progetto
E1-E2-E3).
2- CARATTERISTICHE GENERALI
2.1 Descrizione dell’impianto
L’impianto in oggetto è costituito da una turbina mini-eolica, o aerogeneratore, di potenza pari
a 55 kW, e da un locale tecnico per l’alloggio delle apparecchiature, dei quadri elettrici e dei
misuratori di energia prodotta/scambiata. Quest’ultima viene immessa nella rete elettrica
nazionale tramite un collegamento alla rete BT di ENEL Distribuzione SpA esistente in sito.
L’azione di spinta del vento innesca la rotazione delle pale della turbina che sono collegate,
mediante un albero, al generatore elettrico. Il motore elettrico, assieme alle altre componenti
elettroniche di gestione e controllo della macchina, sono poste all’interno della navicella
collocata all’apice della torre tubolare di sostegno.
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Energy Italy Spa – via Ca’ Balotta, 1 -37010 – Affi (VR)
Il diametro del rotore costituito dalle pale è di 16 m, l’altezza del mozzo di rotazione è di 24 m
dal piano di campagna.
Sia le pale che l’involucro protettivo della navicella sono realizzate in fibra di vetro rinforzata.
La torre è sarà realizzata in acciaio zincato di diametro variabile lungo l’altezza e di spessore
idoneo a sostenere i carichi statici e dinamici trasferiti dalla navicella. E’ previsto
l’assemblaggio in sito di tre conci di lunghezza tale da garantire l’altezza di progetto.
La fondazione della turbina sarà del tipo superficiale in cemento armato gettato in opera a
pianta quadrata di 5,00 x 5,00 m con profondità di m 2,00 dal piano di campagna.
In prossimità della torre sarà installato il locale tecnico per l’alloggio delle apparecchiature,
dei quadri elettrici e dei misuratori di energia prodotta/scambiata dalla turbina, così come si
evince dalla tavola di progetto E4.
L’impianto sarà collegato alla rete elettrica pubblica di ENEL Distribuzione Spa esistente sul
sito.
È stata posta particolare attenzione all’adozione di idonee misure per ridurre la visibilità delle
opere civili (fondazione, cavidotti di collegamento). Il cavidotto a bassa tensione sarà interrato
(fino al punto di consegna- misuratore energia prodotta/scambiata); la fondazione sarà interrata
rispetto alla quota di campagna e la superficie superiore sarà ricoperta con materiale inerte di
risulta rinveniente dallo scavo precedentemente realizzato.
La torre di sostegno è di tipo tubolare di materiale metallico e di colorazione bianco-grigia. Il
rotore, invece è costituito da tre pale in vetroresina.
La presenza sul territorio di un impianto minieolico per la produzione di energia elettrica, può
costituirsi quale emblema rappresentativo di “sviluppo sostenibile”, concretizzando una garanzia
del rispetto delle risorse ambientali nel loro complesso.
Le caratteristiche tecniche dell’impianto permettono di stimarne la vita utile in circa 30 anni,
trascorsi i quali verrà dismesso e lo stato dei luoghi sarà ripristinato.
2.2 Aerogeneratore
L’aerogeneratore in progetto, marca Ergowind, modello KGE 55 KT 1, ha una potenza
nominale di 55 kW.
Trattasi di una macchina ad asse orizzontale in cui il sostegno (torre tubolare) porta alla sua
sommità la gondola (o navicella), costituita da un basamento e da un involucro esterno.
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All’interno di essa sono contenuti l’albero di trasmissione lento, il moltiplicatore di giri, l’albero
veloce, il generatore elettrico ed i servizi ausiliari. All’esterno della gondola, all’estremità
dell’albero lento, è montato il rotore, costituito da un mozzo in acciaio, su cui sono applicate le
tre pale in vetroresina. La gondola è in grado di ruotare (nel piano d’appoggio costituito dal
basamento, di 360°) allo scopo di mantenere l’asse del rotore sempre parallelo alla direzione del
vento (imbardata). E’ bene precisare che la rotazione è attiva, nel senso che l’anemometro di cui
è dotata la navicella rileva velocità e direzione del vento e i sistemi elettronici di controllo
ottimizzano l’orientamento della navicella. Opportuni cavi convogliano al suolo l’energia
elettrica prodotta e trasmettono i segnali necessari per il funzionamento.
Il generatore eolico KGE 55 KT 1 è accoppiabile direttamente alla rete (tramite l’opportuno
sistema di interfaccia richiesto dall’ente distributore di energie elettrica) senza interposizione di
inverter (in modo da evitarne le perdite) e ridurre le probabilità di guasto dell’elettronica.
Il sistema standard adotta una torre di sostegno gestita da un sistema idraulico di sollevamento al
fine di creare notevoli vantaggi sia per quanto concerne l’installazione che la manutenzione (non
occorre la gru per l’elevazione o l’abbattimento della torre e in caso di manutenzione è possibile
accedere al generatore abbassando la torre in autonomia totale). I tempi necessari per la salita e
la discesa del generatore sono di circa 20 minuti.
Sono previsti tre diversi livelli di sicurezza attiva e passiva, tramite freno a disco oleodinamico
ad azionamento positivo, freno magnetico ad azionamento manuale e automatico e sicurezza
passiva assicurata da appendici aerodinamiche azionate da forza centrifuga applicate sulle pale.
Quest’ultimo sistema di limitazione della velocità rotorica garantisce una frenatura indipendente
da tutta l’elettronica, ed inoltre ha tre livelli di sicurezza in quanto ogni pala ha una sua
appendice indipendente dalle altre.
L’imbardata è servita da una ralla compatta a vite senza fine di produzione tedesca. Questo
sistema garantisce un’elevata coppia di rotazione ed allo stesso tempo efficienza di blocco in
fase di funzionamento. La motorizzazione idraulica introduce vantaggi in termini di performance
e agevola le opere di manutenzione.
Tutte le funzioni di controllo e comando sono assolte da un sistema programmato a PLC interno
al quadro elettrico in dotazione. Il PLC adottato è di produzione giapponese di alta qualità.
Inoltre, l’aerogeneratore in progetto è dotato di un sistema di telecomunicazione tramite rete
GPRS che è in grado di trasmettere a distanza i dati relativi ai parametri di funzionamento del
generatore ed i dati di produzione elettrica in tempo reale.
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La Tabella 1 riassume le principali caratteristiche tecniche dell’aerogeneratore.
Tabella 1 – Principali caratteristiche tecniche dell’aerogeneratore
Si è previsto, quale sostegno per l’aerogeneratore, l’utilizzo di una torre tubolare in acciaio
zincato ad alta resistenza, di altezza di 24 metri e con diametro variabile. Lo spessore
dell’acciaio della torre è calcolato per resistere alle azioni statiche e dinamiche esterne così
come indicato nel D.M. 14/01/2008.
3- OPERE CIVILI
Le opera civili strettamente afferenti la realizzazione dell’impianto eolico possono suddividersi
come segue:
1- Fondazione aerogeneratore;
2- Viabilità e piazzole;
3- Locale Tecnico.
3.1 Fondazione aerogeneratore
Si realizzerà una fondazione di tipo diretto, costituita da un plinto in cemento armato a base
quadrata delle dimensioni m. 5,00 x 5,00 x 2,00 m. Lo scavo complessivo per motivi di
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Energy Italy Spa – via Ca’ Balotta, 1 -37010 – Affi (VR)
sicurezza e utilità lavorativa sarà di dimensioni 10 x 10 x 2,15 m, tenendo conto di uno strato
alla base del plinto di 15 cm composto da magrone. Sul fondo dello scavo verrà posto anche uno
strato di geotessuto filtrante per drenaggi. Terminata la realizzazione del basamento lo scavo
verrà completamente coperto con lo stesso materiale rimosso. Le verifiche di stabilità del terreno
e delle strutture di fondazione sono state eseguite con i metodi ed i procedimenti della
geotecnica, tenendo conto delle massime sollecitazioni che la struttura trasmette al terreno. Si
faccia riferimento alla Relazione Geologica/Geotecnica/Idrogeologica.
3.2 Viabilità e piazzole
L’accesso al sito è previsto tramite una strada interpoderale esistente e un tratto stradale – dello
stesso tipo – di nuova realizzazione.
All’interno della particella catastale di ubicazione e nelle particelle catastali contigue è
previsto un tratto stradale di nuova realizzazione (di larghezza di m 3,00, posta alla stessa
quota del piano di campagna, e costituita da uno strato di circa 10 cm di materiale inerte non
bituminoso naturale arido proveniente da cava per la regolarizzazione del piano viabile).
3.3 Locale tecnico
Il locale tecnico è realizzato in legno con impermeabilizzanti idonei a garantire un’adeguata
protezione contro le infiltrazioni d’acqua per capillarità. La copertura è impermeabilizzata
tramite guaina catramata.
Il locale tecnico in questione avrà dimensioni esterne L 3000 x P 3000 x H 3000 mm. Le
dimensioni d’ingombro consentono il trasporto senza scorta o permessi speciali.
All’interno, saranno inseriti:
-
Quadro di controllo e comando dell’aerogeneratore;
-
Quadro di collegamento alla rete BT;
-
Centralina freno;
-
Centralina imbardata;
-
Batterie 12 V 100 Ah.
I particolari del locale tecnico sono meglio specificati nella tavola di progetto di dettaglio E4.
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Il basamento sarà realizzato tramite uno strato di cemento armato di 50 cm, di cui 20 cm rialzati
rispetto al piano di campagna, per scongiurare il rischio di allagamento in seguito
all’esondazione del vicino fiume Metauro.
3.4 Valutazione del volume complessivo netto degli scavi
La valutazione della volumetria netta (per la realizzazione delle opere è necessario un volume di scavo
superiore, ma che viene poi colmato con lo stesso materiale escavato) degli scavi e dei materiali non può
che partire dall’analisi degli scavi da eseguire:
-
scavo plinto 10,0 x 10,0 x 2,15 = 215 m3
-
scavo basamento locale tecnico 3,00 x 5,20 x 0,40 = 6,24 m3
per un totale di 221,24 m3 di terreno movimentato.
Il cemento armato utilizzato/messo in opera avrà il seguente volume:
-
plinto 5,00 x 5,00 x 2,00 = 50,00 m3
-
basamento locale tecnico 2,84 x 5,00 x 0,50 = 7,10 m3
per un totale di 57,10 m3.
Sul fondo dello scavo verrà posizionato dapprima uno strato di geotessuto filtrante e drenante,
dopodiché uno strato di circa 20 cm di magrone, che in totale occuperà un volume di circa 8 m3.
Tutto il materiale di risulta verrà utilizzato nella stessa particella di ubicazione dell’impianto.
Sarà sparso e/o utilizzato nel miglior modo possibile per la sistemazione del terreno circostante
nel pieno rispetto della normativa vigente in materia di terre e rocce da scavo (si consulti lo
SIA).
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4- OPERE ELETTROMECCANICHE
4.1 Schema elettrico
Lo schema elettrico, così come riportato nella tavola di progetto E5, dell’impianto è composto
dal generatore a magneti permanenti, il quale ha lo scopo di produrre energia elettrica in BT a
partire dal movimento rotatorio impresso dalle pale della turbina. Il generatore è collegato
medianti cavi in rame del tipo Fg7OR di sezione di 50 mmq alla rete elettrica nazionale.
Verrà installato, inoltre, un quadro di gestione e controllo dell’impianto che comprende un
controller elettronico che gestisce l’imbardata ed i sistemi di protezione della macchina. Il
quadro sarà dotato di un interruttore tripolare In 4 x 125 A per permettere il distacco
dell’impianto.
All’interno del quadro sarà installato, inoltre, un dispositivo di interfaccia così come richiesto
dalla norma CEI 0-21, il quale avrà il compito di controllare i valori di tensione e di frequenza
della corrente immessa in rete e di effettuare automaticamente il distacco dell’impianto se i
valori analizzati si discostano dalle soglie previste. Il dispositivo di interfaccia agirà su un
contattore automatico e richiuderà il circuito elettrico ogni volta che i parametri di rete
rientreranno nei limiti.
Tramite un cavo il generatore sarà collegato al punto di allaccio alla rete elettrica (ENEL
Distribuzione SpA) dove vi sarà installato un dispositivo generale (interruttore tripolare In 4 x
125 A) per effettuare il sezionamento di tutto l’impianto ed il contatore dell’energia prodotta ed
immessa in rete.
A valle del contatore un cavo sarà collegato alla linea di ENEL Distribuzione SpA esistente.
4.2 Cavidotto
L’energia prodotta dall’aerogeneratore viene trasportata fino al punto di consegna (ENEL
Distribuzione SpA, misuratore energia prodotta/scambiata), ubicato all’interno del vano tecnico,
dove viene immessa sulla rete elettrica nazionale. Il trasporto dell’energia in BT avviene
mediante cavi interrati posati all’interno di cavidotti corrugati in PEAD.
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4.3 Impianto di messa a terra
L’aerogeneratore, la cabina quadri, le strutture metalliche, ivi comprese le armature delle
fondazioni verranno messe a terra tramite un anello realizzato con corda di rame da 50 mmq e
con dispersori a puntazza.
Il collegamento delle apparecchiature elettriche e dei componenti metallici al dispersore avverrà
tramite dei collettori generali di terra cui fanno capo i conduttori di protezione delle singole
apparecchiature.
Tutto l'impianto dovrà essere realizzato in conformità alle Norme CEI 11-1.
4.4 Sistema di controllo e monitoraggio
Il sistema di gestione, controllo e monitoraggio dell’impianto è provvisto di un’interfaccia
uomo-macchina costituita da un sistema informatico installato in sito nel locale quadri.
Il sistema informatico consente principalmente di avere uno strumento di supervisione e
controllo su tutte le apparecchiature elettriche e meccaniche componenti la centrale e di
prevenire ogni loro malfunzionamento garantendo funzionalità ed efficienza all’impianto.
5- ELABORATI DI PROGETTO
Sono parte integrante della presente relazione i seguenti elaborati di progetto:
E1 – Inquadramento del sito di ubicazione - scala 1:10.000
E2 – Overlay della planimetria generale di progetto all’ortofoto del volo comunale (2007) aerea scala 1:2.000
E3 – Planimetria generale di progetto su base catastale - scala 1:2.000
E4 – Tavola di dettaglio del plinto di fondazione e del vano tecnico - scala 1:100
E5 – Planimetria generale di progetto su base catastale riportante le distanze dai confini di
proprietà E6 – Schema elettrico unifilare
E7 – Tavola di dettaglio dell’aerogeneratore
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AEROGENERATORE 55kW
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
INQUADRAMENTO
DEL SITO DI UBICAZIONE
SCALA 1:10.000
DISEGNO E1
88
,0
0
m
STRADA ESISTENTE
64,00
m
STRADA DI ACCESSO
nuovo manto in ghiaia
36
,
00
AEROGENERATORE
vedere particolare
disegno E4
m
PUNTO
MANUTENZIONE
NAVICELLA
TOTALE LUNGHEZZA NUOVA STRADA --> 188 metri
LARGHEZZA CARREGGIATA ---> 3 metri
AEROGENERATORE
STRADA ESISTENTE
STRADA DI ACCESSO
nuovo manto in ghiaia
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
OVERLAY PLANIMETRIA
GENERALE DI PROGETTO
ALL'ORTOFOTO
SCALA 1:2000
DISEGNO E2
88
,0
0
m
STRADA ESISTENTE
64,00
m
STRADA DI ACCESSO
nuovo manto in ghiaia
36
,0
0
m
AEROGENERATORE
vedere particolare
disegno E4
PUNTO
MANUTENZIONE
NAVICELLA
TOTALE LUNGHEZZA NUOVA STRADA --> 188 metri
AEROGENERATORE
STRADA ESISTENTE
STRADA DI ACCESSO
nuovo manto in ghiaia
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
PLANIMETRIA GENERALE
DI PROGETTO SU BASE
CATASTALE
SCALA 1:2000
DISEGNO E3
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
LEGENDA SIMBOLI :
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
DISEGNO E4
"B12V" : Batteria 12V 100Ah
1 : Passaggio cavi elettrici (potenza e segnali)
2 : Passaggio tubi idraulici
3 : Passaggio cavi da Quadro Macchina a Contatore
O
N
TA
LE
TAVOLA DI DETTAGLIO
DEL PLINTO DI FONDAZIONE
E DEL VANO TECNICO
SCALA 1:100
"Q.P.": Quadro elettrico parallelo rete
"Q." : Quadro Macchina
3
m
VI
ST
A
FR
5
2,
3
5
m
m
VISTA FRONTALE
SCALA 1:100
m
C.
I.
C.
F
.
1
Q
Q.
P.
3
CASETTA IN LEGNO
utilizzata come
vano tecnico
B.
1
m
2V
B.
3
12
1,
V
2
m
5%
PALO
AEROGENERATORE
0,5 m
3m
3
pendenza
CASETTA IN LEGNO
utilizzata come
vano tecnico
PLINTO DI FONDAZIONE
5,0 x 5,0 x 2,0 metri
0,9 m
PLINTO DI FONDAZIONE
5,0 x 5,0 x 2,0 metri
5m
7,84 m
2m
1
DIMA
2
PROPRIETA'
AEROGENERATORE
vedere particolare
disegno E4
PROPRIETA'
20
ALTRA
PROPRIETA'
m
PROPRIETA'
22
m
PROPRIETA'
ALTRA
PROPRIETA'
ALTRA
PROPRIETA'
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
AEROGENERATORE
STRADA DI ACCESSO
nuovo manto in ghiaia
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
PLANIMETRIA DI PROGETTO
RIPORTANTE LE DISTANZE
DAI CONFINI DI PROPRIETA'
FUORI SCALA
DISEGNO E5
QUADRO ELETTRICO
PARALLELO RETE
CARICHI
AUSILIARI
In= 125/0,3A
con bobina lancio
di corrente per la
funzione di rincalzo
Cavo FG7
4(3x50+1x25)mm2
G
Cavo FG7
4(3x50+1x25)mm2
In= 125A
100A gG
UPS
100A gG
MISURATORE
ENERGIA
SCAMBIATA
AEROGENERATORE
marca ERGO WIND
modello KGE 55KT1
Potenza : 55kW
Tensione : 400 V
Corrente : 88,31 A
Frequenza : 50 Hz
RETE ENEL
tipo marca SEM
modello 7381/TT
tipo marca SEM
modello 7381/TT
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
PROTEZIONE
DI INTERFACCIA
marca THYTRONIC s.p.a.
modello NV10P
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
SCHEMA ELETTRICO
UNIFILARE
FUORI SCALA
DISEGNO E6
Ing. Roberto Stella - Energy Italy Spa
Via Ca' Balotta, 1 - 37010 - Affi (VR)
FOGLIO 90 - PARTICELLA 69
COMUNE DI FANO
LOCALITA' CAMINATE
TAVOLA DI DETTAGLIO
AEROGENERATORE
FUORI SCALA
DISEGNO E7
PROSPETTO
FRONTALE
TORRE EOLICA
DATI TECNICI TURBINA
Diametro : 16 m
Torre : 24 m
LEGENDA:
1
2
3
4
5
H
- Gondola o Navicella
- Sostegno tubolare in acciaio
- Mozzo / Rotore
- Pale
- Fondazioni
- Altezza
PROSPETTO
LATERALE
TORRE EOLICA

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