sugli impianti di piccole dimensioni che hanno autoconsumo e consegnano il surplus in rete (tipo abitazioni) ho parecchi impianti che lavorano su inverter da eolico con curva modificata...

Vantaggi: possibilità di consumare anche in isola in caso di mancanza rete, corrente in uscita non soggetta a sbalzi o variazioni di parametri per l'utilizzo in casa
Svantaggi: per ora a distanza di qualche anno nessuno, a stima direi il fatto che l'inverter sia un componente elettronico e quindi soggetto a rottura, sicuramente va dimensionato in modo da non farlo lavorare al 100% delle sue possibilità, ma all'85%...
Costi: assolutamente paragonabili ad un impianto con soluzione "classica"

Oltre ad averne seguiti per clienti ne ho uno a casa con:
- turbina pelton da 9 kW
- n.3 inverter power one PVI 3.0 Wind
attivo da circa un anno e mezzo!
L'impianto funziona benissimo, è il GSE che non funziona molto.... per ragioni di un contributo che ho preso sull'impianto non ho chiesto la tariffa omnicomprensiva ma sono in scambio sul posto: mi hanno pagato per ora l'acconto del 2014 ma non mi hanno pagato ancora nulla del 2013... quando chiedi latitano... beh questo è OT, si risolverà.

Descrivi che situazione hai?!
Ciao

Grazie Cletoxx per la risposta , ma spiegami meglio cosa intenti per "curva modificata" ed in che modo tecnicamente li colleghi (utilizzi dei generatori asincroni ,PMG ecc ecc) 3 PVI attaccati ad uno stesso generatore ? Raddrizzi ?

La mia situazione sono 8 metri di salto e 1,5 mc/sec. e powerone non produce nulla del genere.... vi sono gli AFE ma ho sentito che vi sono parecchi problemi con ENEL perche' sono apparati che "tardano" o non possono essere certificati .......
Sarebbe un'impianto in solo RID.
Powerone e' ora ABB e quest'ultima produce anche inverter rigenerativi , ma a che prezzi ? con che rendimento ?

Vorrei comparare una macchina classica con una con inverter in particolar modo per quanto riguarda le variazioni di portata .
Ma variazioni di portata di che ordine ? con quali rendimenti ? In che modo viene dimensionata la turbina + Inverter ? (concordo per la curva di lavoro dell'inverter all'85% della Potenza nominale...)


P.S. Per lo SSP non sono molto solerti....

Ho un'offerta per un generatore a giri variabili ed inverter con potenza similare alla tua.
Appena posso copio/incollo quello che mi hanno proposto, ovviamente non ho ancora esperienza diretta.

Buon lavoro
Spes

per "curva modificata" intendo la modifica della curva interna di lavoro dell'inverter stesso in funzione dell'ingresso dal generatore della turbina. La cosa è fattibile collegandosi all'inverter ex Power One solo sui modelli per eolico ossia con la dicitura "W" (che sta per wind).

Il generatore è un classico alternatore sincrono come quelli utilizzati per le turbine in isola, con resistenze di zavorra e raddrizzamento con ponte trifase e induttanza. I tre inverter sono attaccati tutti allo stesso alternatore, e consegnano uno per ognuna delle tre fasi. Ti allego lo schema tipo (guarda solo la parte in basso).

schema.pdf


Nella tua situazione che tipo di impianto ti hanno proposto?
Sinceramente per impianto in RID e su quelle potenze non so perché lavorino con inverter, la mia situazione e le mie motivazioni sono totalmente differenti.

Power One dava la possibilità di lavorare in questo modo per gli inverter fino a 6 kW, sui piu grandi gia non si riusciva a fare... ho fatto degli impianti da 18 kW con tre inverter da 6...

Quanta variazione di portata hai?
Ciao

Spes , mi fai un grosso favore, cosi' ho qualche riferimento in piu'.
Ma su che tipo di macchine vorresti/pensi di montarlo ?

Cletoxxx ,Francamente non mi hanno proposto nulla , dovrei installare una turbina ex-novo , e volevo valutare la possibilita' di optare per una turbina a elica ( per capirci : una kaplan con pale e distributore fissi) con inverter al posto di una classica semikaplan...
Una turbina elica in linea _teorica_ al variare della portata varierebbe il numero dei giri sul generatore , che gestito da un'inverter manterrebbe frequenza e tensioni costanti.
Anche l'accensione e messa in parallelo sarebbe molto piu' rapida (e graduale tipo Softstarter) , le regolazioni sarebbero molto piu' fini , non si avrebbe nessun riduttore di giri e le parti meccaniche immerse in acqua sarebbero minime... (ergo meno manutenzioni )
Per finire , ma non ne sono sicuro , credo gestiscano anche il fuorigiri in caso di distacco da ENEL per qualsiasi motivo.
Il discorso non cambia di molto per una turbina a coclea... ma non e' questo il mio caso.

Ma la domanda e': Con quali rendimenti ? Quale potrebbe essere una curva di lavoro che rispecchi la realta' ?

Conviene ancora la cara e vecchia Semi-Kaplan ? ?

E' un torrente e variazioni di portata ve ne sono in particolar modo nei mesi estivi...

Ho visto il tuo impianto devo dire che hai realizzato un bel sistema... complimenti , ma come mai la scelta di 3 inverter monofasi ?

La richiesta d'offerta è per un impianto da 100 kW.

Qui sotto un estratto copia/incolla dell'offerta ricevuta.

Generatori elettrici trifase, sincroni multipolari a bassa tensione con albero forato per
il leverismo di comando delle pale della turbina P 160 kW, Velocità 85 - 160, tensione nominale 500-600 Vac, n° poli 36.

Convertitore statico di energia AC/AC realizzata con la tecnica PWM a ponte a IGBT conforme alle direttive nazionali
ed europee per la sicurezza e l’emissione in rete dell’energia. Inoltre rispetta con funzioni incorporate le disposizioni ENEL DV 1604, DK 5940. Il trasformatore di isolamento a frequenza di rete, richiesto dalla norma CEI 11-20, e CEI 0-21
Potenza max. 207kWp

Un saluto
Spes

Che rendimenti dichiarano ?

Quelli dichiarati sono eccezionalmente alti.
La macchina varia i giri in funzione della portata e del salto (misura di livello a monte e a valle) andando a cercare sempre il miglior rendimento.
Poi devi mettere il generatore (direi 0.96) poi l'Inverter (altro 0.96)

Complessivamente vicino a 0.80, però non sono in grado di dirti se è tutto vero.

Se mi mandi la mail ti invio quello che ho.

Buon lavoro
Spes

La scelta dei 3 inverter monofase è dettata dal fatto che gli inverter trifase non permettono ma modifica della curva...

Ciao Illo,

inverter su pelton e francis possono avere ottimi vantaggi, su turbina ad elica non tanto.
Ho analizzato le varie soluzioni ... se proprio vuoi usare una kaplan con inverter devi prendere una semi kaplan ... come dicevano sopra con le pale regolabili.
Per inverter se vuoi regolare i giri devi andare su una soluzione con AFE e Inverter opportunamente dimensionati ... il fatto di farli lavorare all`85% è la solita cazzata che arriva dal fotovoltaico, se un inverter è fatto in modo serio può lavorare anni al 100%!!
ciao

mat

P.S. per fare poi la regolazione corretta del sistema devi conoscere bene la curva della turbina e poi farci una regolazione sopra

Ciao Mat,

Che mi dici di una semi-kaplan con pale fisse e distributore regolabile ?
Si riesce a migliorare la curva di lavoro ?

Per gli inverter.. dipende dagli inverter... in genere qualsiasi apparecchiatura e' concepita per lavorare al 70-80% della potenza nominale h24... con _punte_ massime come di potenza di targa... poi dipende dagli usi , dalle temperature d'esercizio... e da altri fattori...

Personalmente , da esperienze passate , (non con inverter) non utilizzo mai componenti dimensionandoli al 100% della loro portata... anche perche' tradotto la cosa in termini economici , la differenza e veramente irrisoria rispetto al totale...

Ciao Illo,

tutto dipende dal salto che hai e dalle condizioni che hai:

con il distributore cambi la portata
con la variazione della pala il salto

la variazione di salto può essere compensata con la variazione di velocità ... diciamo che hai un 10-15% di gioco.

Quindi prima di definire che tipologia di turbina bisogna sapere bene le variazioni di salto e portata, solo dopo si può cominciare a ragionare. Si può decidere come fare la turbina e con i dati precisi della turbina definire il generatore e quindi l`inverter ed il suo principio di funzionamento.

Tu parli di migliorare la curva di lavoro ... sicuramente l`inverter ti aiuta ma sulla kapaln non fa certo miracoli specialmente se la parte idraulica non è perfetta ... come spesso capita.
Una cosa che sicuramente potrebbe essere utile che ENEL ti limita la potenza invece di sganciartela ... ma qua siamo abbastanza avanti con i discorsi.

Sul discorso dimensionale ... avendo lavorato anni in R&D dove venivano progettati, realizzati e collaudati inverter anche si qualche MW .... ti posso garantire che se le cose vengono dimensionate nel modo corretto e realizzate a specifica non ci sono problemi anzi.
Usare un generatore a metà carico per stare tranquilli... vuol dire abbassare i rendimenti ... sovradimensionare un motore in corrente continua per stare tranquilli vuol dire andare in cerca di rogne con le spazzole ... tutto deve essere dimensionato nel modo corretto.

Ultima cosa ... io ho promosso la velocità variabile dal 2004, ho sviluppato impianti a velocità variabile con francis dove si utilizza l`85% del salto di un DMV con rendimenti molto buoni ... però resto sempre fortemente convinto che prima di scegliere bisogna analizzare attentamente tutti i fattori, primo di tutti le curve delle turbine.
Ora qualcuno, dopo avremi rubato l`idea, promuove la soluzione con by-pass ... quindi fare un generatore che possa lavorare sotto rete ed anche sotto inverter ... questo ti permette di ottimizzare al massimo i rendimenti del sistema ... ma per fare questo bisogna avere i collinari reali delle macchine idrauliche e saper realizzare il software di comando conoscendo turbina, generatore e inverter!!

Ripeto quindi ... inverter si ma solo se giustificato da tanti fattori!!

ciao

Mat

Ciao Mat ,

Quindi mi stai dicendo sostanzialmente che in una kaplan si puo' _al limite_ giocare solo sulla pale , perche' varia il numero di giri .
La variazione di portata a carico del distributore non incide sul numero di giri , e quindi l'inverter non servirebbe sostanzialmente a nulla ( o quasi).

A mio avviso ,per quanto riguarda enel, vi sono parecchi vantaggi , cos-fi unitario , avviamenti e fermi macchina lenti , controllo in todo del generatore , ecc ecc , ma che comunque non giustificano l'utilizzo di un inverter da svariate migliaia di euro.

Il sito d'installazione o perlomeno quello in cui si vorrebbe fare un'impianto , e' caratterizzato da portate variabili, e dato che comunque non si parla di grosse potenze , ( 75-90 kw circa) si era pensato alla possibilita' di usare una kaplan ad elica fissa ed un distributore regolabile al posto di una full-kaplan
Se poi con l'utilizzo dell'inverter si riusciva a migliorare il rendimento sarebbe stata una bella cosa.

Toglimi una curiosita' , mi sto informando da diversi costruttori per quanto riguarda gli inverter rigenerativi , ma praticamente nessuno e' in grado di fornirmi una dichiarazione di conformita' CEI 0-21 ( e non capisco come possano vendere comunque queste macchine), tu come hai risolto ? Trasformatore d'isolamento ?

Ciao Illo,

ho fatto diverse analisi e la Kaplan è la macchina che meno benificia, rispetto alle altre, della variazione di giri mediante inverter.
quindi ... il costo vantaggio è ancora più difficile da verificare correttamente specialmente su impianti piccoli.

Sul lato ENEL sono convinto invece che sia utile l`inverter per quanto riguarda sia il fattore di potenza sia lo stacco/ limitazione.
Inoltre l`avviamento graduale, ripresa al volo ecc sono fattori che a livello meccanico possono influire e non poco sulla scelta dell`utilizzo o meno.

La certificazione deve essere fornita da chi produce l`inverter, poi sul trasfo io ho la mia teoria ... tanti cercano di evitarlo ... io invece consiglio sempre di metterlo ... è l`unico modo per eliminare la tensione continua!

Ciao

Mat

Ciao Mat,

Strano perche' una Francis ed una Kaplan sono molto simili ,anche concettualmente... e se si riesce a recuperare qualcosa nella francis , agendo solo sul distributore e sull'inverter , analogamente dovrebbe essere la stessa cosa anche su di una Kaplan ad elica fissa e con distributore variabile.

Per quanto riguarda il trasformatore , dal punto di vista prettamente tecnico , concordo al 100% con te , ma e' anche vero che specialmente su impianti piccoli un 5% di perdite si fanno sentire.... Comunque il dubbio non esiste visto che NESSUN produttore (ABB , Schneider Electric , Siemens , ecc ecc ) sono in grado di certificarlo.

Ciao Illo,

sul discorso che le turbine sono simili ... si sono simili ma non uguali! Ho lavorato un anno sulla R&D delle turbine a velocità variabile, anchio inizialmente pensavo che la più adatta fosse la kaplan, invece alla fine di svariati mesi di simulazioni e test è risultato che ne guadagna di più la Francis però ...

Il gioco più intelligente consiste nel sfruttare nel miglior modo possibile la turbina ... mi spiego meglio:

usare la turbina nel modo classico fin che si può e solo nelle fasce estreme di lavoro inserire l`inverter, in questo modo puoi ampliare il range di lavoro e non di poco.

tutto questo lavoro però comporta una profonda conoscenza dell`idraulica, della turbina e della curva di portata e su come far funzionare l`inverter!.

insomma si tratta di dover mettere assieme diverse competenze, idrauliche, elettriche ed elettroniche ... spenderci un pò di tempo (quindi costi) e poi sicuramente si riesce a fare un bel lavoro ma bisogna vedere a che costi.

Come ti avevo già accennato ho sviluppato il progetto di una francis a velocità variabile che fatta nel modo tradizionale sfruttava solo il 24% dell`energia potenziale mentre con studi e integrazione delle varie tecnologie siamo arrivati a sfruttare l`85% ... quindi se uno fa 2 conti la produttività è cresciuta di più del 300% ... quindi permetteva la realizzazione dell`impianto da 250 kW su DMV ... quindi ...

Ciao

Mat

Mi permetto di inserirmi nella discussione, dal momento che ci sto lavorando anche io a una cosa di questo tipo; provate a contattare KEB (https://www.keb.de/it/home.html), hanno rigenerativi in fase di certificazione CEI 0-21.

Saluti

Ciao Esco84,

non per scoraggiarti ma Siemens ha rinunciato ... poi vedi tu se fare come quelli che hanno installato Siemens (che sicuramente riusciranno ad avere la certificazione...) e poi Enel non allacciava fino a che non hanno cambiato inverter...

in bocca al lupo

Mat

eliche

Salve, leggo solo orala vostra discussione. Potresti indicare salto e portata del tuo progetto, specificando portata massima e minima lungo l'anno, e durata delle minime e massime. A quel punto si riesce dimensionare la parte meccanica.
Per la parte elettrica penso che tu abbia ragione, su macchine piccole al giorno d'oggi conviene tutta la vita affidarsi a un inverter e andare a giri variabili
arrivederci

Mat, Ho contatto siemens ed ovviamente anche loro mi hanno detto che non hanno nulla di certificato.
Ma in linea generale , non e' sufficente , interporre un trasformatore d'isolamento ( a scapito dei rendimenti ovviamente) per riuscire ad essere in regola con la normativa vigente ?

Anche perche' poi non si spiegherebbe come facciano a commercializzare (e a montare ) questi inverter per altre applicazioni tipo ascensori , montacarichi , ecc ecc senza certificazione.....

Ciao Illo,la certificazione serve per lAFE, per la rigenerazione. Per gli usi normali, quelli dove non rigeneri in rete non serve la certificazione.il trasfo non basta in quando il sistema deve sottostare ai comandi di Enel, quindi deve essere un sistema che limita la produzione e/o sgancia.mat

ciao Guido,

affidarsi all'inverter su macchine piccole? questa frase mi fa morir dal ridere ... poi fa morir dissanguati i clienti però!
Io ho sempre sostenuto l'uso dell'inverter ma solo ed esclusivamente dopo aver valutato correttamente la macchina idraulica, pensare di fare una turbina e poi usare la variazione di velocità dell'inverter per farla funzionare vuol dire non capire nulla di idroelettrico.
Molte volte mi sono sentito dire ... "ma non possiamo usare l'inverter per mettere a posto i giri della turbina?" ... NO, se la turbina non rende vuol dire che è stato sbagliato il progetto, se durante la progettazione tenendo conto della velocità fissa si sono sbagliati i dimensionamenti sicuramente non si ha la più pallida idea di cosa succede a velocità variabile!

Se uno non è capace di camminare, non è che si prende una moto così va meglio!

Saluti

Mat

Concordo con te mat, certo che l'enel abbia ancora oggi diritto di veto su inverter rigenerativi come Siemens ,Abb ecc. usati in tutto il resto del mondo .. mi fa altrettanto ridere . Pensa cosa dicono di noi ... hanno ragione ! Poi si tratta solo di carta , un mucchio di carte che nessuno mai leggerà . Quando io metto un trasformatore per scongiurare la dc in rete ,un'interfaccia cei 021 oppure 016 certificata enel a valle ...cosa serve ancora ....un mucchio di cartacce per i burocrati ! Vuoi dirmi che il livello di armoniche di tensione e soprattutto di corrente in uscita inverter non siano compatibili con la nostra rete ? mentre con quella austriaca si ?

Ciao Sandro,

cosa dicono di noi all`estero? lasciamo perdere che è meglio ... te lo dico per esperienza personale.
Sul fatto trasfo ... concordo al 100%, quando tu hai un bel trasfo tu sei a posto ....
Sul fatto normative dico solo che 100 anni fa quando le centrali avevano i regolatori a masse centrifughe non c`erano i casini che ci stanno ora ... qui mi fermo.

ciao

mat

P.S. sul fatto livello di armoniche ... pensi che qualcuno ne sappia qualcosa?