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Gli inverter solari ABB per la nuova stazione funiviaria di Punta Helbronner, sul massiccio del Monte Bianco

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16/03/2015 - L’esperienza di salire in funivia nel cuore del massiccio del Monte Bianco viene catalogata a buon diritto fra le “Ottave Meraviglie del Mondo”, con scenari di incredibile bellezza fra seracchi e torri granitiche e la sensazione di poter allungare la mano e toccare la vetta più alta d’Europa. Dal 2015 l’ascesa sarà ancora più spettacolare, grazie a un’opera ingegneristica di rilevanza mondiale: i nuovi impianti funiviari collegheranno la stazione di base di Pontal d’Entrèves (Courmayeur) a Punta Helbronner, passando per la stazione intermedia di Pavillon du Mont Fréty. Vetro, acciaio e alta tecnologia verranno sfruttati al meglio per “immergere” il visitatore nello scenario naturale del Monte Bianco, con cabine che ruoteranno su sé stesse per regalare una visione panoramica a 360 gradi. Stessa vista mozzafiato dai 3452 metri di Punta Helbronner, grazie a una terrazza circolare di 14 metri di diametro affacciata sulla vetta del Monte Bianco, sul Dente del Gigante e sulla straordinaria Vallée Blanche.

Impatto zero
Per rispettare lo straordinario valore naturalistico dell’area, il progetto ha posto particolare attenzione al contenimento dell’impatto ambientale e dei consumi energetici, con strutture accuratamente integrate nel contesto paesaggistico, impiego di materiali ad alto isolamento, sistemi di riscaldamento con pompe di calore e ampie superfici fotovoltaiche, per realizzare edifici “Zero Energy”.

Per la realizzazione degli impianti fotovoltaici, il consorzio Cordée Mont Blanc si è affidato alla tecnologia di EnergyGlass, azienda di Cantù (Como) nata nel 2007 e specializzata nella realizzazione di componenti costruttivi multifunzione per involucro edilizio, cioè elementi che svolgono la funzione primaria di elementi architettonici e, in aggiunta, producono energia sfruttando la luce del sole. EnergyGlass ha installato un impianto fotovoltaico da 13,3 kWp di potenza sulla stazione di base a Pontal d’Entrèves, costituito da 92 pannelli di vetro stratificato triplo da 29,04 mm di spessore per una superficie complessiva di 160 metri quadri, e un secondo impianto a Punta Helbronner, dove 84 pannelli con una superficie di 120 metri quadri generano una potenza di 12,9 kWp. Per questo impianto, installato in condizioni ambientali estremamente critiche, è stato utilizzato un vetro stratificato triplo con doppia camera e uno spessore di 69,5 mm.

Sole e gelo
Gli impianti fotovoltaici realizzati da EnergyGlass sono interconnessi con la rete elettrica, alla quale restituiscono l’energia pulita generata per ottenere una compensazione economica dall’ente di distribuzione dell’energia. I generatori dell’impianto fotovoltaico sono collegati ad inverter solari, per i quali EnergyGlass si è affidata ad ABB, azienda leader nelle tecnologie per l'energia e l'automazione. ABB fornisce da tempo una gamma completa di prodotti, soluzioni e servizi per il mercato dell’energia solare, con un’offerta che va dai piccoli edifici residenziali ai grandi impianti.

Per la stazione di Punta Helbronner EnergyGlass aveva bisogno di inverter solari con caratteristiche idonee a coprire il fabbisogno energetico di una struttura posta a oltre 3500 metri di altitudine. Come spiega Antonio Rossi, Technical Sales Manager EMEA che ha seguito il progetto per ABB, un’installazione a quota così elevata, richiede un’attenta valutazione del dimensionamento dei generatori fotovoltaici per permettere il funzionamento ottimale degli inverter in condizioni ambientali estreme. “Le condizioni di lavoro degli inverter e dei generatori fotovoltaici devono essere valutate con cura,” spiega Rossi, “per tenere conto di come si modificano i rating elettrici degli inverter ad altitudini superiori ai 2000m per effetto della rarefazione dell’aria. È quindi necessario calibrare con cura la configurazione del generatore fotovoltaico per assicurare le massime prestazioni anche in circostanze estreme come queste”.

Per fornire a EnergyGlass la configurazione corretta, Rossi e i tecnici di ABB hanno studiato con molta attenzione le condizioni di lavoro dell’impianto ad alta quota, che presentano due aspetti con un forte impatto sul funzionamento dell’impianto fotovoltaico. Il primo, come già accennato, è la rarefazione dell’aria a causa dell’altitudine in cui l’impianto è situato; il secondo è rappresentato dagli elevati valori di
irraggiamento a cui il generatore è esposto, per effetto di una maggiore componente diretta (l’atmosfera più rarefatta filtra in minima parte la radiazione solare) e riflessa (il forte riverbero, dovuto alla presenza di una coltre di neve e ghiaccio per buona parte dell’anno).

Tris di inverter
EnergyGlass ha utilizzato tre diverse tipologie di pannelli solari (da 160, 170 e 190 W) per sfruttare al meglio le tre diverse esposizioni della superficie fotovoltaica. Per la gestione dei generatori fotovoltaici sono stati scelti due modelli di inverter di stringa ABB, PVI-3.6-TL-OUTD-S e PVI-6000-TL-OUTD-S, appartenenti alla famiglia di inverter monofase UNO, che rappresenta la soluzione più efficiente per la maggior parte delle installazioni su tetto. Inoltre, la famiglia UNO è una linea di inverter da esterno costituiti da un’unità completamente sigillata, in grado di resistere alle condizioni ambientali più estreme.

In particolare la presenza di una doppia esposizione dei pannelli del generatore fotovoltaico ha portato alla scelta dell’inverter PVI-3.6-TL-OUTD-S, caratterizzato (come tutti gli inverter della serie UNO con potenza superiore a 3kW) da una doppia sezione di ingresso, che consente di gestire attraverso due canali di ingresso indipendenti la potenza di due stringhe separate aventi esposizioni diverse. ”Questa soluzione è particolarmente utile per installazioni con orientamenti diversi come quelle sulle nuove stazioni funiviarie del Monte Bianco,” conferma Rossi, “perché consente di gestire due generatori con condizioni operative diverse utilizzando un unico inverter.”

Un’altra peculiarità del progetto ad alta quota riguarda le potenze installate, relativamente basse rispetto alla potenza nominale. “A causa della rarefazione dell’aria dovuta all’altitudine,” spiega Rossi, “lo scambio termico con l’ambiente circostante è minore. Inoltre a causa di livelli di irraggiamento più elevati rispetto ad gnificativo riverbero), uniti a ridotte temperature di lavoro delle celle, i pannelli fotovoltaici renderanno disponibile una potenza più elevata rispetto alle condizioni standard (STC)”

Gli inverter sono stati selezionati nella completa gamma di prodotti e soluzioni che ABB offre per la generazione, trasmissione e distribuzione di energia solare - in sistemi fotovoltaici connessi alla rete e in sistemi ibridi – operando lungo l’intera catena del valore del fotovoltaico. L’offerta comprende un ampio portfolio di inverter per grandi e piccoli impianti, ad uso commerciale o residenziale, industriale o utility.

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