L’importanza della manutenzione negli impianti agrivoltaici

Gli impianti agrivoltaici sono al centro dell’attenzione del legislatore che ha previsto un quadro di incentivi per l’installazione di almeno 1,04 Gw di nuovi impianti. Le attività legate all’O&M, quindi, rivestono un ruolo fondamentale per garantire sicurezza e prestazioni.

È opportuno introdurre il tema definendo due im­portanti termini:

• agrivoltaico (o agrovoltaico / agro-fotovoltaico): impianto fo­tovoltaico che adotta soluzioni volte a preservare la continui­tà delle attività di coltivazione agricola e pastorale sul sito di installazione (nota 1);
• manutenzione: combinazione di tutte le azioni tecniche, am­ministrative e gestionali, duran­te il ciclo di vita di un’entità, vol­te a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta (nota 2).

Requisiti per la qualifica di “agrivoltaico”

La qualifica di un impianto foto­voltaico come agrivoltaico (AV) passa attraverso il riconosci­mento di diversi requisiti tecnici e gestionali atti a sancire la co­esistenza – meglio l’integrazio­ne – fra la produzione di energia elettrica e l’attività agricola o zo­otecnica.

Tali requisiti, che riguardano di­versi aspetti (agricolo/zootecni­co, impiantistico, di innovazione), vanno monitorati nel tempo e conservati in validità. Essi, oltre a dare evidenza del rispetto di regole di finalità generale, con­sentono di accedere al quadro normativo attuale in materia di incentivi.

Particolarmente importante per l’attività agricola/zootecnica e, su di essa impattante, è il “Requisito C” che prevede il ricorso per l’impianto agrivoltaico a soluzioni integrate innovative con moduli elevati da terra.

Esso indica un riferimento metrico dal suolo dei moduli fotovoltaici per poterli definire:

• installazione di tipo 1: consente la continuazione delle attività anche sotto ai moduli FV. A 1,3 m si parla di attività zootecnica, mentre a 2,1 m di attività colturale. Questo tipo di installazione consente un doppio uso del suolo e la massima integrazione fra impianto FV e coltura (figura 1);
• installazione di tipo 2: non consente la continuazione delle attività anche sotto ai moduli FV ma è possibile un utilizzo combinato del suolo e nessuna integrazione fra impianto FV e coltura (figura 2);
• installazione di tipo 3: i moduli FV sono disposti in verticale e l’altezza da terra non incide significativamente. Questa tipologia influisce sul possibile passaggio di animali e, quindi, sull’uso dell’area per fini zootecnici ma si integra con l’attività agricola operando come barriera frangivento (figura 3).

Costi di investimento elevati

Gli impianti agrivoltaici per loro costituzione sono caratterizzati da:

• elevata estensione spaziale;
• elevata potenza;
• particolari condizioni installative, operative e ambientali.

I costi di investimento per questi impianti sono onerosi rispetto al tipo tradizionale. Le Linee Guida del MISE stimano così gli incrementi di costo in termini medi:

• + 1.200,00 €/kW (per sistemi a colture seminative);
• + 950,00 €/kW (per sistemi a colture permanenti).

Invece, gli oneri complessivi di manutenzione e conduzione (O&M – Operation and Maintenance) risultano inferiori a quelli per i corrispondenti impianti tradizionali. Il motivo di tale diminuzione risiede nel fatto che le attività legate alla pulizia del sito e agli sfalci, nel caso dell’impianto AV, sono di fatto comprese nell’attività agricola e di conseguenza eseguite a costo zero; sebbene parzialmente compensate dai costi derivanti dalle riparazioni per riparare i danni causati dall’esercizio dei mezzi agricoli.

Norma CEI PAS 82-93

Il riferimento normativo dedicato agli impianti AV è la Norma CEI PAS 82-93, di carattere sperimentale, che fornisce indicazioni tecniche relative a condutture elettriche, moduli FV, inverter, inseguitori solari e sistemi di monitoraggio; ai requisiti di sicurezza per la messa in servizio e il funzionamento, contro le interferenze e le influenze esterne.

Vengono altresì fornite indicazioni relative alla gestione del rischio incendio, ai lavori e­lettrici e alla protezione contro i fulmini: sul primo punto si invita alla valutazione del rischio di pi­rolisi di componenti elettrici sul­le colture sottostanti e quello di propagazione attraverso le colti­vazioni; in base all’esito di dette valutazioni si deciderà se ricorre­re o meno alle prescrizioni della Sezione 751 (Luoghi MA.R.C.I.).

Sul secondo punto si raccoman­da di evitare attività contempo­ranee con le attività agricole. Sul terzo punto la raccomanda­zione è quella di considerare un opportuno numero di ore all’an­no con presenza di persone o animali in prossimità degli im­pianti e delle loro strutture.

La CEI PAS 82-93 dedica all’O&M il paragrafo 11 in cui si raccoman­da la pulizia dei moduli FV, quan­do questi molto sporchi, con una frequenza maggiore di quella utilizzata per gli altri impianti FV: ciò perché le lavorazioni agricole e l’utilizzo dei pesticidi possono aumentare la sporcizia dei mo­duli.

Se nelle operazioni di pulizia ven­gono usati detergenti essi do­vranno essere conformi alle nor­mative per alimenti e mangimi. Gli interventi di manutenzione devono essere indicati dal pro­gettista nel manuale operativo.

Norma CEI EN IEC 62446-2

Un altro documento normativo molto importante per le attività di manutenzione è la Norma CEI EN IEC 62446-2 (CEI 82-84), vali­da per tutti i sistemi FV.

È bene sottolineare come le at­tività di manutenzione siano fondamentali sia per mantene­re ai livelli di progetto le presta­zioni di un impianto FV, sia per conservarne i requisiti di sicu­rezza. Le prestazioni – specifica­tamente in termini di producibi­lità – sono collegate al sistema di incentivi e incidono sui tempi di rientro degli investimenti.

Per i sistemi installati a terra è opportuno monitorare visiva­mente:

• la presenza di segni di erosione in corrispondenza dei punti di appoggio al suolo;
• il corretto orientamento degli inseguitori solari, quando pre­senti, rispetto a quelli circo­stanti;
• la robustezza dei mezzi di posa dei cavi elettrici nei punti critici.

La vegetazione non va monitora­ta in quanto al centro dell’attività agricola.

Controlli su tutti i componenti

I controlli di sicurezza devono prevedere l’ispezione di nume­rose parti che compongono l’im­pianto.

Inverter

Gli inverter sono normalmente imbullonati alla base di ogni pun­to di montaggio. I controlli di si­curezza prevedono la ricerca di bulloni allentati e/o danneggiati, di eventuali infiltrazioni d’acqua, presenza dell’azione di roditori e di polvere al suo interno.

Quadri di connessione

Per quanto riguarda i quadri di connessione bisogna controllare i collegamenti elettrici aprendo gli involucri per cercare la pre­senza di detriti e danni causati da infiltrazioni di acqua, ma an­che l’azione di scolorimento cau­sata da archi elettrici sui mor­setti o quella di roditori e il ser­raggio lasco delle connessioni. Molto utile può risultare in que­sta indagine il ricorso a tecniche termografiche.

In riferimento al­la corrosione degli involucri me­tallici, ricercare punti che possa­no aver compromesso la tenuta all’ingresso di acqua e di roditori; analoga ricerca per i punti di de­terioramento di involucri isolanti a causa degli agenti atmosferici.

Preservare il grado di protezio­ne meccanica degli armadi sia nei confronti dei corpi solidi che di quelli liquidi mediante oppor­tune azioni di controllo e manu­tenzione. L’intrusione da parte di roditori e/o insetti va combattuta decisamente, sigillando con at­tenzione tutti i punti di accesso. Verificare secondo le indicazio­ni del costruttore i meccanismi elettromeccanici di cui sono do­tati i disconnettori, i sezionatori e gli interruttori.

Moduli fotovoltaici

È importante ispezionare a cam­pione le superfici dei moduli per individuare difetti che possono presentarsi sotto forma di bru­ciature, distorsioni, microfrattu­re (“bave di lumaca”), disconti­nuità/separazione vetro/telaio. Eliminare il sudiciume e/o le deie­zioni di animali, quando oggetto di deposito eccessivo. In caso di rotture del vetro di pro­tezione, celle incrinate, segni di bruciature, scolorimento signi­ficativo delle celle, i moduli an­drebbero sostituiti.

Connettori fotovoltaici

Un altro passaggio è l’ispezione a campione dei connettori per e­videnziare installazioni e accop­piamenti non corretti, presenza di sporco, olio e altri detriti, l’a­zione del ciclo termico e del gelo, presenza di licheni o funghi.

Cablaggio

Il controllo va esteso a tutte le se­zioni del cablaggio (stringa, sot­to-campo e campo FV) special­mente in corrispondenza di punti critici (angoli, spigoli delle strut­ture di supporto e delle vie cavo), alla messa a terra delle apparec­chiature.

Sistema di montaggio

Ricercare difetti come ruggine, corrosione, cedimento, distorsio­ne geometrica, mancanza/am­maloramento di graffe e/o bul­loni.

Condutture

Dell’esterno delle passerelle con­trollare l’idoneità dei supporti, il grado di usura e di corrosione, l’eventuale eccessiva flessione; all’interno verificare l’integrità, la disposizione dei cavi, la pre­senza di piante e altri materiali o di roditori.

Consigli per la pulizia

Qualora non vi fossero indicazio­ni specifiche per la pulizia del co­struttore del modulo, è opportu­no:

• usare solo acqua (detergenti, ossidanti e tensioattivi solo per rimuovere sporco oleoso o or­ganico);
• usare spruzzatori a bassa pres­sione (<10 bar);
• usare soluzioni detergenti do­cumentate (scheda tecnica);
• evitare uso di detergenti acidi o di acqua con pH>9 o pH<6;
• usare acqua con durezza infe­riore a 20 mg di CaCO3 per li­tro;
• utilizzare spazzole o lavavetri specificati dal costruttore del modulo FV;
• effettuare la pulizia in condizio­ni di basso irraggiamento;
• rimuovere accumuli di neve o ghiaccio per evitare problemi di peso sulle strutture (è preferibi­le l’uso di un turbocompressore a quello di una pala).

Qualora le attività combinate di monitoraggio dovessero eviden­ziare elementi non conformi, l’incaricato dell’O&M dovrebbe attivare le procedure di manu­tenzione correttiva per risolvere sia i problemi legati alla sicurez­za sia alle prestazioni.