Cosa deve misurare questo settore
L'energia rinnovabile è il settore in cui agli strumenti si chiede più spesso di lavorare senza nessuno presente. I siti sono remoti, sparsi e spesso incustoditi, quindi la misura deve essere autonoma, tollerante verso il meteo e in grado di consegnare la sua registrazione su un collegamento che può non essere affidabile. Questa sola condizione incide sulla specifica più di quanto non faccia la grandezza fisica misurata.
La seconda caratteristica è che le grandezze servono spesso a sostenere un'affermazione sulle prestazioni e non a controllare un processo. Irraggiamento, velocità e direzione del vento, energia prodotta e rapporto di rendimento decidono se un impianto produce quanto era stato previsto, e una controversia commerciale sulla produzione si chiude con prove di misura. Questo sposta l'accento sulla taratura, sull'intervallo di campionamento e sulla comprensività della registrazione, non sulla velocità di risposta.
La terza è la diversità dentro il settore. Un impianto fotovoltaico misura irraggiamento e produzione degli inverter, un parco eolico misura il vento con un requisito di disponibilità che ha conseguenze commerciali, un impianto idroelettrico misura portata e livello e un sistema di accumulo misura corrente, tensione e temperatura delle batterie. Trattare tutto questo come una sola categoria di strumentazione è un errore: ciò che hanno in comune è il modello di esercizio, non la fisica.
Dove si collocano gli strumenti
Solare fotovoltaico
Irraggiamento, temperatura del modulo e dell'ambiente, produzione degli inverter ed energia consegnata. Queste misure stabiliscono il rapporto di rendimento, quindi la taratura e la comprensività della registrazione contano quanto l'accuratezza del sensore.
Eolico
Velocità e direzione del vento, condizioni della navicella, vibrazioni e potenza prodotta. La disponibilità della misura ha conseguenze commerciali e gli strumenti sono esposti al meteo in continuo.
Idroelettrico e biomasse
Portata, livello, pressione e temperatura del fluido di lavoro, più la strumentazione di processo attorno a un impianto termico. I mezzi sono spesso abrasivi o corrosivi e l'impianto resta a lungo incustodito.
Accumulo di energia e interfaccia di rete
Corrente, tensione, potenza, energia, temperatura e lo stato del sistema di accumulo. Sono misure elettriche e termiche e spesso alimentano insieme controllo e protezione.
Strumentazione utilizzata in questo settore
| Misura | Cosa viene misurato in questo settore | Strumenti comunemente specificati |
| Irraggiamento e meteorologia | Irraggiamento solare, temperatura ambiente e del modulo, velocità e direzione del vento, precipitazioni e umidità | Piranometri e celle di riferimento, sensori di temperatura sul modulo e nell'aria e sensori di vento scelti per l'esposizione e per l'intervallo di manutenzione che il sito può sostenere |
| Portata | Fluido di lavoro negli impianti idroelettrici e termici, fluido termovettore, acqua di raffreddamento e acqua di processo | Flussimetri elettromagnetici e a ultrasuoni per l'acqua e i fluidi conduttivi e installazioni a vortice o a pressione differenziale per vapore e gas in un impianto termico |
| Livello e pressione | Serbatoi, vasche, circuiti idraulici e sistemi di raffreddamento | Trasmettitori idrostatici e radar, trasmettitori di pressione con tenuta adatta al mezzo e interruttori per la protezione dove un'escursione di livello ha un costo |
| Temperatura | Temperatura del modulo e dell'ambiente, delle batterie e degli inverter, di cuscinetti e moltiplicatori e di processo | RTD e termocoppie per misure di superficie e di processo e misure senza contatto per parti in rotazione o inaccessibili |
| Elettrica | Tensione, corrente, potenza, energia, qualità dell'energia e stato dell'isolamento | Wattimetri e analizzatori di reti per l'interfaccia di rete, megaohmmetri per la manutenzione e canali di acquisizione adatti alla tensione e alla forma d'onda del sistema |
| Vibrazioni e stato | Vibrazioni di turbine, moltiplicatori e macchine rotanti | Accelerometri e misure di prossimità, spesso collegati a un sistema di monitoraggio dello stato perché il sito è incustodito |
Qui il modello di esercizio conta quanto la fisica. Alimentazione disponibile nel punto di misura, accesso remoto e intervallo di manutenzione vanno indicati insieme alla misura.
Come definire le specifiche per un impianto di energia rinnovabile
- L'alimentazione disponibile nel punto di misura, prima di tutto, perché un sito senza alimentazione cambia tutta la specifica e impone la scelta fra batterie, una piccola alimentazione locale e la sola registrazione in loco.
- Come la registrazione raggiunge l'esercente: una visita fisica, un collegamento radio o una connessione cellulare, perché un collegamento poco affidabile va previsto in progetto e non scoperto dopo l'installazione.
- Se la misura sostiene un'affermazione sulle prestazioni o un conguaglio commerciale, perché richiedono taratura, comprensività e una registrazione verificabile e non soltanto un sensore funzionante.
- L'esposizione: vento, salsedine, polveri, intervallo di temperatura e precipitazioni, tutte cose che decidono involucro e montaggio più di quanto non faccia il sensore.
- L'intervallo di manutenzione che il sito può sostenere, che è il limite pratico di tutto ciò che richiede pulizia, nuova taratura o un consumabile.
- Intervallo di campionamento e durata della registrazione, che insieme fissano la memoria e il fabbisogno di alimentazione e sono spesso sottostimati nella fase di progetto.
- Se la misura alimenta anche una protezione e non solo il controllo, perché una funzione protettiva richiede indipendenza e un comportamento definito in caso di guasto.
- La tensione del sistema e la forma d'onda nel punto di misura elettrica, perché la classe dello strumento segue quelle e non la potenza nominale.
Norme e omologazioni eventualmente applicabili
- I requisiti di connessione alla rete e di qualità dell'energia applicati dal gestore di rete, che definiscono le misure elettriche e la registrazione.
- Le norme di prestazione e di valutazione della risorsa richiamate nell'accordo commerciale, che fissano il metodo di misura per l'irraggiamento o per il vento.
- I requisiti di sicurezza elettrica per la tensione del sistema interessata, compresi quelli specifici dei sistemi a corrente continua.
- Gli obblighi ambientali e autorizzativi, dove oltre alle misure dell'impianto possono essere richiesti il monitoraggio del rumore, quello ecologico o quello paesaggistico.
- Descriviamo ciò che un impianto potrebbe dover rispettare. Non dichiariamo che un prodotto sia omologato se il certificato non ci è stato fornito, e le pagine di prodotto seguono la stessa regola.
Applicazioni in questo settore
