Manutenzione e Smaltimento Impianto
Premessa
La differenza tra un impianto solare fotovoltaico e un impianto solare termico
L’impianto solare fotovoltaico è il più diffuso e utilizza le “celle” per convertire l’energia solare in energia elettrica. I raggi solari creando un campo elettrico tra gli strati di materiale semiconduttore producono corrente elettrica continua. Un inverter, successivamente, trasforma l’energia corrente continua in corrente alternata; la conversione si basa su un effetto fisico e non deve essere interrotta. La maggior parte delle strutture fotovoltaiche è collegata alla rete elettrica.
Diversamente, l’impianto solare termico o le caldaie solari convertono la luce in calore; sono composti da collettori piani con una miscela di acqua/glicole impiegata come fluido di trasferimento del calore. Il calore è, in seguito, trasportato in un serbatoio e può essere utilizzato per la produzione di acqua calda o per il riscaldamento. Tale impianto non comporta pericoli elettrici.
La volontà dell’Unione europea
L’energia solare riveste un ruolo fondamentale oggi, specialmente se si considera l’ambiziosa strategia dell’Unione europea che, per contrastare i cambiamenti climatici, prevede sia di ridurre l’emissione di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030, sia di aumentare la sicurezza energetica e di trasformare l’Europa in un’economia a bassa impronta di carbonio. La suddetta strategia è stata nuovamente affermata attraverso l’adozione, da parte del Consiglio europeo, della “Agenda Strategica 2024-2029”. Tale agenda, adottata il 27 di giugno, evidenza la volontà, da parte delle Istituzioni europee, di “Accelerare la transizione energetica, costruendo un’autentica unione energetica, assicurando la fornitura di energia abbondante, economica e pulita” per i prossimi 5 anni.
Tale articolo andrà a focalizzarsi sulla manutenzione e sullo smaltimento di un impianto solare fotovoltaico
1.1. La manutenzione di un impianto solare fotovoltaico
La manutenzione di un impianto solare fotovoltaico avviene, in un primo momento, attraverso la cosiddetta fase di monitoraggio. La fase di monitoraggio è l’insieme delle attività utili ai fini della conoscenza dello stato di salute dell’impianto. Tale attività è fondamentale per la definizione, qualificazione e quantificazione degli interventi necessari al mantenimento e alla piena efficienza dell’impianto (sia per medi-grandi impianti sia per piccoli impianti).
L’attività di monitoraggio – Performance Ratio
Il monitoraggio riguarda sia la parte che compone l’impianto sia la misurazione della performance dello stesso. Nello specifico, è necessario monitorare l’indice di prestazione PR ”Performance Ratio”; tale indice (che si ottiene dal rapporto tra l’energia prodotta in CA e l’energia producibile in CA, dove per CA si intende la corrente alternata) evidenza le possibili perdite di energia prodotta in CA dall’impianto fotovoltaico. Tali perdite possono essere causate da innumerevoli motivi, come: Temperature dei moduli, sfruttamento incompleto della radiazione solare, rendimento di conversione dell’inverter, inefficienza o possibili guasti dei componenti.
Per impianti di piccole dimensioni l’attività di monitoraggio si limita al controllo del dispositivo in sito (controllo al contatore e all’inverter), mentre per gli impianti di medio – grandi dimensioni è indispensabile l’utilizzo di tecnologie avanzate che controllino il funzionamento di tutto l’impianto. Al fine di evitare di raggiungere tali tipi di attività di monitoraggio, è auspicabile, pertanto, fare affidamento alla manutenzione ordinaria.
La manutenzione ordinaria prevede interventi di manutenzione sugli impianti a intervalli regolari e programmati nel corso tempo (nello specifico: pulizia periodica dei pannelli sostituzione o riparazioni di parti meccaniche o elettriche); si tratta di una strategia che ha come obiettivo quello di ridurre la manutenzione su guasto o reattiva, che rientra nella manutenzione straordinaria.
Gli impianti Grid-Connected devono prevedere le seguenti attività che rientrano nella manutenzione ordinaria:
– Verifica del campo fotovoltaico (Ispezione Visiva)
– Ispezione dei quadri elettrici in CC (Verifica degli scaricatori di tensione e del sezionatore)
– Ispezione dei quadri elettrici in CA (Controllo dei dispositivi destinati alla protezione)
– Verifica Inverter
– Verifica impianto a terra
La manutenzione straordinaria, invece, è mirata al ripristino della funzionalità di un impianto fotovoltaico tramite riparazioni o sostituzione.
Tendenzialmente un impianto fotovoltaico può funzionare in maniera automatica e senza guasti per anni, il suo corretto funzionamento può essere, in ogni momento, verificato ponendo attenzione alla resa dello stesso, ossia alla produzione dell’energia elettrica. Dunque, in base alle indicazioni di produzione/stato di rendimento dell’impianto è possibile avere una idea dello status dell’impianto fotovoltaico. In base, quindi, alle indicazioni di produzione è possibile delineare la necessità e/o la possibilità di una manutenzione ordinaria o straordinaria.
Di seguito, le principali cause di malfunzionamento che posso provocare la riduzione della resa:
– Sporcizie varie sui pannelli;
– Ombreggiamenti del generatore fotovoltaico;
– Disturbi/picchi di tensione provenienti dalla rete elettrica;
– Problemi di messa a punto o guasti dell’inverter;
– Difetti di cablaggio; –
– Discontinuità per deterioramento serraggio morsetti;
– Difetti/malfunzionamenti ai dispositivi di sicurezza e protezione; ai moduli fotovoltaici; ai diodi di bypass dei moduli;
– Invecchiamento dei moduli;
– Disaccoppiamento (mismatching): moduli FV, collegati in un’unica serie, non aventi le medesime proprietà elettriche od esposti a diverse condizioni ambientali;
– Effetto termico
In conclusione, il sistema fotovoltaico è una tecnologia consolidata e sicuramente maggiormente utilizzata per la produzione dell’energia elettrica. Nonostante la sua solidità e affidabilità, è possibile che si possano verificare situazioni di malfunzionamento; per tale motivo è essenziale e altamente consigliato intervenire preventivamente ed efficacemente attraverso costanti e specializzati controlli di monitoraggio.
1.2. Lo smaltimento di un impianto solare fotovoltaico
La vita media di un impianto fotovoltaico, con la giusta manutenzione, è di circa 25/30 anni, al termine di questi si può provvedere al suo smaltimento. L’attività di smaltimento di un sistema fotovoltaico prevede una serie di fasi; tale aspetto è dettato dal fatto che i pannelli fotovoltaici sono composti principalmente da materiali riciclabili (vetro e alluminio). I pannelli solari, inoltre, rientrano nella categoria dei Rifiuti di Apparecchi Elettrici ed Elettronici (RAEE) e, nello specifico, rientrano nel raggruppamento n°4 (R4). Tale classificazione è utile poiché determina le modalità e i costi dello smaltimento. La potenza di un impianto, infatti, determina la categoria di appartenenza e, di conseguenza, la procedura di smaltimento.
– Se l’impianto ha una potenza inferiore ai 10 kW, il proprietario è responsabile dello smaltimento dello stesso e potrà portare i pannelli presso un centro di raccolta dei RAEE.
-Se l’impianto ha una potenza superiore ai 10 kW, invece, lo smaltimento è regolato dalla Direttiva RAEE 2012/19/UE, recepita in Italia tramite il Decreto Legislativo n. 49 del 14 marzo 2014 e, successivamente aggiornata. La Direttiva prevede che i pannelli vengano consegnati presso un impianto di trattamento autorizzato iscritto al centro di coordinamento dei RAEE.
In entrambi casi il proprietario dell’impianto dovrà rivolgersi a soggetti autorizzati che si occupano delle operazioni di smaltimento.
Le fasi di smaltimento:
– Raccolta e trasporto (Effettuato da aziende specializzate nello smaltimento e gestione dei rifiuti specializzate)
– Smontaggio (Attori coinvolti: Tecnici specializzati)
– Trattamento dei moduli Fotovoltaici (Attori coinvolti: Impianti di riciclaggio specializzati)
– Riciclo dei materiali (Attori coinvolti: Aziende di riciclaggio dei materiali)
– Smaltimento dei rifiuti residuali (Attori coinvolti: Aziende di gestione rifiuti specializzate)
Tutto il processo deve essere documentato per assicurare la sua conformità alle leggi e ai regolamenti ambientali, pertanto, le aziende, che si occupano dello smaltimento, sono tenute a fornire report dettagliati alle autorità competenti.
Per concludere, alla luce dell’approvazione da parte del Parlamento europeo, il 13 marzo 2024, della Direttiva (Ue) 2024/884, che modifica la 2012/19/UE, sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), gli Stati membri dovranno conformarsi alla presente, entro il 9 ottobre 2025 e, pertanto, ci potranno essere delle modifiche rispetto a quello che oggi prevede la Direttiva 2012/19/UE.
Ulteriori aggiornamenti saranno resi disponibili sul nostro sito: https://www.zotecsolar.com/blog/
https://www.treccani.it/vocabolario/glicol/
https://www.testo-unico-sicurezza.com/_media/efact68-osh-in-solar-energy-sector-it.pdf
https://www.consilium.europa.eu/en/policies/strategic-agenda-2024-2029/
https://www.reteambiente.it/repository/normativa/44901__istruzioni_operative_raee.pdf
Il finanziamento delle operazioni di raccolta, trasporto, trattamento adeguato, recupero e smaltimento “ambientalmente compatibile” dei RAEE storici fotovoltaici professionali è a carico del produttore, in caso di fornitura di una nuova apparecchiatura elettrica ed elettronica in sostituzione di un prodotto di tipo equivalente, ovvero è a carico del detentore negli altri casi.
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32012L0019
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri=OJ:L_202400884
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