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Rifasamento dinamico con inverter fotovoltaici presso Wilden
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- • Risparmio: 2.500 EUR/anno di penali evitate
Scenario del cliente
Wilden, sede di Villa Carcina (BS), è un sito produttivo energivoro con un impianto fotovoltaico connesso in media tensione. L’andamento dei carichi e della generazione comportava frequenti abbassamenti del fattore di potenza (cosφ), con rischio di penali per energia reattiva prelevata dalla rete.
Il rifasatore aveva subito un guasto ed era necessaria la sua sostituzione, con un esborso economico stimato di oltre 10.000 €. È stata valutata quindi un'alternativa: l'attivazione dell'impianto fotovoltaico per la produzione di energia reattiva in fascia F1 e F2. Questa soluzione è risultata più rapida ed economica nell'attuazione, non prevedendo l'installazione di hardware, ma solamente la programmazione di un regolatore. Sia Regula che il cliente hanno valutato positivamente questa alternativa.
Perché il fattore di potenza deve essere elevato
Il cosφ misura quanto efficacemente l’energia elettrica viene convertita in lavoro utile. Un cosφ basso indica una quota rilevante di potenza reattiva (Q) rispetto alla potenza attiva (P), che:
Obiettivo
Eliminare le penali per energia reattiva senza sacrificare l’energia attiva prodotta dall’impianto fotovoltaico e massimizzando l’autoconsumo.
Impianto esistente
Generazione FV (totale 285,6 kW):
Il Seneca R-PASS è stato programmato da Regula per eseguire, in tempo reale:
Perché non limitare la potenza attiva
Limitare P significherebbe rinunciare a parte dell’energia FV disponibile, aumentando i prelievi dalla rete e il costo della bolletta. La logica implementata privilegia sempre la produzione attiva fotovoltaica e modula la sola reattiva entro i limiti dell'apparente, massimizzando l’autoconsumo e i benefici economici.
Alternativa al rifasatore tradizionale
Stato di fatto: in stabilimento è già presente un rifasatore automatico. In alcune condizioni di carico, tuttavia, la sua potenza reattiva non è sufficiente a mantenere il cosφ ≥ 0,95.
Integrazione con gli inverter FV
gli inverter, orchestrati dal R‑PASS, generano la quota di Q residua che il rifasatore non riesce ad erogare, fino a ±230 kVAr complessivi (induttivi o capacitivi). In questo modo si evita di:
Con la soluzione implementata, si stima un risparmio tra oltre 10.000 € di mancato esborso per aggiornare il rifasatore, oltre ai costi della manutenzione ordinaria.
Limiti e corretto posizionamento della soluzione
gli inverter non sono il sostituto di un sistema di rifasamento dedicato. Operano solo entro la loro potenza apparente (S): quando P² + Q² ≤ S², la Q viene ridotta per non ridurre P. Sono quindi ideali per piccole e medie potenze di reattiva e per una piccola modulazione del cosφ, mentre il rifasatore rimane il pilastro per il rifasamento strutturale dei carichi.
Risultati (giugno–settembre 2025)
Cosφ medio in F1
Benefici per il cliente
L’integrazione tra analisi in cabina MT, Seneca R-PASS e inverter FV ha consentito a Wilden di trasformare l’impianto fotovoltaico in un rifasatore dinamico ad alte prestazioni, senza penalizzare la produzione di energia attiva. Il risultato è un cosφ stabilizzato sempre prossimo a 1 e penali ridotte di circa il 90% nel quadrimestre analizzato, con beneficio economico immediato e mancato esborso rispetto a un rifasatore tradizionale di pari taglia (±230 kVAr).
Wilden, sede di Villa Carcina (BS), è un sito produttivo energivoro con un impianto fotovoltaico connesso in media tensione. L’andamento dei carichi e della generazione comportava frequenti abbassamenti del fattore di potenza (cosφ), con rischio di penali per energia reattiva prelevata dalla rete.
Il rifasatore aveva subito un guasto ed era necessaria la sua sostituzione, con un esborso economico stimato di oltre 10.000 €. È stata valutata quindi un'alternativa: l'attivazione dell'impianto fotovoltaico per la produzione di energia reattiva in fascia F1 e F2. Questa soluzione è risultata più rapida ed economica nell'attuazione, non prevedendo l'installazione di hardware, ma solamente la programmazione di un regolatore. Sia Regula che il cliente hanno valutato positivamente questa alternativa.
Perché il fattore di potenza deve essere elevato
Il cosφ misura quanto efficacemente l’energia elettrica viene convertita in lavoro utile. Un cosφ basso indica una quota rilevante di potenza reattiva (Q) rispetto alla potenza attiva (P), che:
- aumenta correnti e perdite nei conduttori;
- riduce la capacità disponibile delle linee e dei trasformatori;
- genera penali per l’energia reattiva prelevata.
Obiettivo
Eliminare le penali per energia reattiva senza sacrificare l’energia attiva prodotta dall’impianto fotovoltaico e massimizzando l’autoconsumo.
Impianto esistente
Generazione FV (totale 285,6 kW):
- 6 inverter Fimer da 27,6 kW;
- 4 inverter Fronius da 25 kW;
- 1 inverter Fronius da 20 kW.
- Analizzatore di rete in cabina MT per il monitoraggio istantaneo di potenza attiva e reattiva lato punto di consegna;
- Seneca R-PASS, gateway/PLC che acquisisce dati dai singoli inverter e dall’analizzatore tramite Modbus (RS-485) o Modbus TCP/IP.
Il Seneca R-PASS è stato programmato da Regula per eseguire, in tempo reale:
- Calcolo del cosφ istantaneo del sito a valle del punto di consegna.
- Controllo automatico della potenza reattiva degli inverter.
- La potenza reattiva totale erogabile è ±230 kVAr, modulata in funzione della misura in cabina.
- La reattiva comandata è vincolata alla potenza apparente massima degli inverter. Se P² + Q² > S², l’algoritmo riduce Q per non limitare P. In altre parole: nessun derating della potenza attiva prodotta.
Perché non limitare la potenza attiva
Limitare P significherebbe rinunciare a parte dell’energia FV disponibile, aumentando i prelievi dalla rete e il costo della bolletta. La logica implementata privilegia sempre la produzione attiva fotovoltaica e modula la sola reattiva entro i limiti dell'apparente, massimizzando l’autoconsumo e i benefici economici.
Alternativa al rifasatore tradizionale
Stato di fatto: in stabilimento è già presente un rifasatore automatico. In alcune condizioni di carico, tuttavia, la sua potenza reattiva non è sufficiente a mantenere il cosφ ≥ 0,95.
Integrazione con gli inverter FV
gli inverter, orchestrati dal R‑PASS, generano la quota di Q residua che il rifasatore non riesce ad erogare, fino a ±230 kVAr complessivi (induttivi o capacitivi). In questo modo si evita di:
- acquistare un nuovo rifasatore o un quadro di espansione;
- sostituire il rifasatore esistente.
Con la soluzione implementata, si stima un risparmio tra oltre 10.000 € di mancato esborso per aggiornare il rifasatore, oltre ai costi della manutenzione ordinaria.
Limiti e corretto posizionamento della soluzione
gli inverter non sono il sostituto di un sistema di rifasamento dedicato. Operano solo entro la loro potenza apparente (S): quando P² + Q² ≤ S², la Q viene ridotta per non ridurre P. Sono quindi ideali per piccole e medie potenze di reattiva e per una piccola modulazione del cosφ, mentre il rifasatore rimane il pilastro per il rifasamento strutturale dei carichi.
Risultati (giugno–settembre 2025)
Cosφ medio in F1
- Con controllo tramite PV: 0,9319
- Senza controllo PV (scenario di riferimento): 0,7375
- Energia attiva totale: 388.714,5 kWh
- Energia reattiva totale: 151.302,843 kVArh;
- Soglia 33% (cosφ 0,95): 128.275,785 kVArh;
- Eccedenza soglia: 23.027,058 kVArh;
- Penale: € 93,95
- Energia reattiva totale: 355.978,4 kVArh
- Soglia 33% (cosφ 0,95): 128.275,785 kVArh
- Eccedenza soglia: 227.702,7 kVArh
- Penale: € 929,03
Benefici per il cliente
- Eliminazione o quasi-azzeramento delle penali per energia reattiva.
- Massimizzazione dell’energia attiva FV autoconsumata (nessuna limitazione di P).
- Controllo dinamico e predittivo del cosφ.
- Scalabilità: logica estendibile a nuovi inverter.
- Supervisione centralizzata via piattaforma Regula con KPI, allarmi e report.
L’integrazione tra analisi in cabina MT, Seneca R-PASS e inverter FV ha consentito a Wilden di trasformare l’impianto fotovoltaico in un rifasatore dinamico ad alte prestazioni, senza penalizzare la produzione di energia attiva. Il risultato è un cosφ stabilizzato sempre prossimo a 1 e penali ridotte di circa il 90% nel quadrimestre analizzato, con beneficio economico immediato e mancato esborso rispetto a un rifasatore tradizionale di pari taglia (±230 kVAr).