Impianti fotovoltaici in Africa

Impianti fotovoltaici in Africa

La progettazione e l’installazione di un impianto stand alone destinato a soddisfare le esigenze di un utenza in Africa prevede in, linea generale, le stesse regole di un qualunque progetto di fotovoltaico in sito isolato.L’Africa ha comunque delle peculiarità e problematiche che vanno prese in considerazione.Abbiamo generalmente a disposizione una radiazione solare maggiore rispetto all’Europa e soprattutto, più ci avviciniamo all’Equatore, una maggiore vicinanza tra il numero di ore di luce diurna e di buio notturno.Questo elemento è importante perché ci permette di progettare la dimensione dell’impianto senza grandi differenze tra le varie stagioni e quindi, a parità di utenze da soddisfare, ottenere un impianto più piccolo se paragonato ad uno progettato in Italia dove la variazione di ore di soleggiamento estate/inverno è molto alta.Sotto l’aspetto di mercato possiamo altresì dire che i bisogni e le opportunità (teoriche) di installazione di impianti in Africa sono considerevoli.Le aree non coperte da rete elettrica sono immense ed enormi le quantità di persone che non hanno accesso ad essa per il soddisfacimento degli elementari bisogni della persona.A fronte di questi importanti elementi postivi ce ne sono altri che rendono il lavoro più difficile. La nostra esperienza qui riportata e vissuta da ormai 36 anni in vari progetti di piccola dimensione, ha avuto finora come clienti finali, Associazioni, O.N.G., Università, Missioni e quindi in gran parte soggetti non professionali anche se in questi ultimi tempi qualche cliente privato non è mancato. Una delle iniziali difficoltà è definire, spesso da molto lontano, i carichi elettrici delle utenze da soddisfare.Normalmente predisponiamo una tabella in cui il cliente riporta i dati di ogni singola utenza (strumento, elettrodomestico…) comprensive di voltaggio, amperaggio e numero di ore di utilizzo nell’arco giornaliero o settimanale.La cosa non è sempre così facile e sono necessari alcuni passaggi di e-mail.Altri dati importanti riguardano la definizione del luogo di installazione, l’orientamento, le opere edili che vanno a supportare e contenere l’impianto.Va detto che ad oggi non ci sono problematiche legate e permessi o norme che regolano l’installazione, per cui basta che il legittimo proprietario del sito lo intenda fare e che ne abbia i mezzi economici.Una volta definito il totale dei carichi delle utenze si può iniziare a progettare l’impianto.Come già accennato andranno prese in considerazione le diverse condizioni climatiche rispetto all’Europa e questo sia nella progettazione che nella scelta dei materiali.Vanno qui generalmente considerate; la maggiore insolazione annuale e la migliore distribuzione nel ciclo quotidiano, le alte temperature, l’inclinazione dei pannelli in relazione alla latitudine ma anche alla possibilità della pulizia per dilavamento da pioggia, i fulmini, i venti e dato che tutto il mondo è paese i vandalismi ed i furti.La scelta dei materiale deve essere comunque sempre della migliore qualità almeno per i componenti elettronici.Gli accumulatori sono gli elementi più delicati di per se stessi ed a maggior ragione in situazioni di clima estremo.Buona cosa è anche prevedere, se possibile, uno smaltimento o recupero dei vecchi accumulatori. Un altro discorso a parte riguarda l’invio del materiale in loco e le modalità possono essere di diverso tipo.In un caso abbiamo portato i materiali come bagaglio accompagnato su più biglietti aerei, altre volte tramite i container via mare o ancora con spedizione aerea.Il trasporto via container ha il vantaggio di poter contenere molto materiale ma i costi sono rilevanti, i tempi di trasporto lunghi, le burocrazie spesso pesanti tanto che alcune organizzazioni limitano al massimo l’invio di materiale.Va anche detto che via via alcuni Paesi africani cominciano a restringere l’ingresso ad alcune tipologie di materiali anche per la protezione delle produzioni locali che si diversificano ed aumentano.In vari Paesi africani ormai si stanno producendo o si stanno avviando alla produzione di pannelli fotovoltaici senza parlare della penetrazione di materiale dall’Asia.Aspetti riguardanti la formazione la manutenzione.Come detto finora ci siamo rapportati con clienti non professionali e per questo motivo la conoscenza della tematica presso gli stessi è stata spesso molto bassa.Per questo motivo normalmente ci si avvale di tecnici elettricisti, tali o detti tali, che coinvolgiamo nella conoscenza dei materiali, nell’installazione ed ai quali vengono impartite le istruzioni di funzionamento e di manutenzione basate su una documentazione contenente gli elementi salienti.Purtroppo talvolta questo tentativo non da subito un buon esito.In particolar modo si tratta delle verifiche e manutenzioni periodiche dell’impianto e degli accumulatori, cosa che non è ancora entrata molto nel dna dei tecnici africani.Per tutelarsi da furti normalmente gli impianti essendo di natura comunitaria vengono installati su locali vicini ad abitazioni e comunque controllati dal senso di proprietà della comunità.Non potendo avvalerci di sistemi evoluti come i controlli satellitari si possono prevedere fissaggi con i bulloni non visibili dall’esterno, bulloni speciali, chiavi speciali, fissaggi a doppio dado o punti di saldatura.Ed ora alcuni esempi.

fotovoltaici

Mulino solare.

Il progetto sperimentale del mulino azionato da un motore elettrico c.c. ad energia fotovoltaica in alternativa al motore diesel è stato realizzato in Senegal fine anni ’90.Precedentemente un progetto del UNDP aveva sostenuto l’attività di artigiani locali per il miglioramento tecnico e la produzione di macinatori (mulini) a martelli per cereali.L’idea era quella di diffondere conoscenza, dare lavoro, creare attività economica e nello stesso tempo iniziare a rendere più autonomi i locali rispetto al reperimento di attrezzature dall’estero.Fatto questo restava però sempre la dipendenza dai produttori di motori diesel non presenti in Senegal. Da questo è nata l’dea di sperimentare la motorizzazione solare fotovoltaica in un Paese cosi ricco di sole e questa è una applicazione nata essenzialmente in Senegal da un idea spagnola.Noi ci siamo occupati della progettazione, realizzazione ed installazione del reostato di avvio ed arresto motore.Dati tecnici:

• alimentazione 24V c.c.

• motore 1,5 Kw a 4.700 giri/min.

• 1 Kw di assorbimento medio

• produzione farina: 150 Kg/h

• sistema di avvio ed arresto protetto da reostato.Per un autonomia di 2 giorni servono:

• generatore fotovoltaico da 600Wp- 10 accumulatori da 105 Ah - un regolatore solare.

I vantaggi costruttivi di questo mulino rispetto al mulino a motore diesel:

• maggiore velocità senza bisogno di regolazione del giri, meno componenti

• l’albero del motore collegato ai martelli senza l’utilizzo di pulegge e cinghie di trasmissione

• motore, mulino, supporto, martelli divengono un solo pezzo facile da trasportare, importante per l’uso e la manutenzione.

Il mulino con motore diesel da 11cv gira a 3.600 giri/min tramite un sistema di puleggia/cinghia ed utilizzerà più martelli per le stesse performance del mulino solare con rotazione più veloce.Per brevità accenniamo solo al fatto che esiste uno studio comparativo dei costi.Il progetto relativo al reostato è stato finanziato dalla Regione Piemonte attraverso l’ONG CISV che ci ha affidato questo incarico.

Impianti fotovoltaici in Congo.

A sostegno delle attività di accoglienza e di formazione di ragazzi di strada accolti ed avviati ad percorso di ricostruzione della persona, l’Istituto Don Guanella di Como ci ha richiesto la progettazione e la messa in opera di n° 4 impianti fotovoltaici in Congo.Il primo impianto per dare energia elettrica in una delle sedi di formazione agricola situata in una località a 200 Km. dalla capitale ed inserita in una zona molto silenziosa con vista lago.Qui vi alloggiano 20 adolescenti ospitati in una abitazione con camere e servizi.L’impianto è stato progettato per alimentare:

• 30 lampade a LED da 12W- 1 frigo ed un congelatore - uno pompa a lago.

La dimensione e la strutturazione dell’impianto da 2KWp è la seguente:

• 16 pannelli da 12V 125W collegati in serie di 4 a 48V

• una scatola di giunzione delle 4 serie di pannelli

• regolatore solare 48V 40A

• 24 accumulatori da 2V 300Ah

• 4 supporti pannelli, fusibili e cavi.

L’impianto è stato installato nel mese di aprile del 2007 e ad oggi funziona regolarmente.Nel corso del montaggio sono stati formati per la gestione e la manutenzione il Direttore del Centro e l’elettricista.Nel 2008, a seguito di questa prima esperienza, sono stati progettati ed installati altri 3 impianti per una scuola rurale (1KWp), un piccolo impianto (250Wp) per la casa del Padre missionario ed in un dispensario in capitale a Kinshasa (1,2KWp) per poter dare continuità al servizio durante le numerose interruzione della rete elettrica pubblica.Quest’ultimo impianto è stato corredato di deviatore manuale per commutare al bisogno l’alimentazione da rete o da pannelli solari.Gli impianti sono stati finanziati in parte da Enti italiani.

Pompaggio solare in Senegal.

Il finanziamento del progetto di rientro di un senegalese restato in Italia per diversi anni prevedeva l’avvio di attività agricola e di allevamento.Per il sostegno delle varie attività è stato previsto un pozzo per pompaggio acqua ed un serbatoio sopraelevato per la distribuzione dell’acqua nelle coltivazioni.La scelta del tipo di tecnologia per il sistema di pompaggio da adottare nel progetto, è stata frutto di scambi di vedute tra le persone coinvolte.La riflessione si è basata su punti oramai comuni a tutte le persone che si occupano di temi generali legati allo sviluppo sostenibile e non solo relativi al Sud del Mondo.Problemi ambientali, disponibilità di materie prime, costi degli idrocarburi, difficoltà nella comprensione e gestione tecnologica, pezzi di ricambio, inquinamento di aria e suolo...oltre a riflettere su tutte queste ed altre questioni, abbiamo fatto uno studio comparativo tra un sistema tradizionale composto da motopompa diesel, con un sistema di pompa solare a pannelli fotovoltaici senza accumulo e ad azionamento diretto.I prezzi si riferiscono al Senegal nell’anno 2001, anno in cui si è realizzato il progetto. 

voce

motopompa

fotovoltaico

prezzo acquisto:

1.500 €

2.100

energia utilizzata:

gasolio, non rinnovabile

sole, rinnovabile

tecnologia:

affidabile

recente, affidabile

costi d’esercizio:

gasolio 1,50 €/ora + lubrificanti

bassissimi, quasi zero

manutenzione:

cambio olio, filtri, regolazioni

lavaggio pannelli fotovoltaici

durata:

gruppo elettrogeno 10 anni, pompa 10 anni

pannelli 25 anni, pompa 10 anni

compatibilità ambientale:

fumi, rumore, oli esausti

nessuna emissione

effetti:

scelta tradizionale

nuova proposta, effetto moltiplicatore, ambientalmente positivo

 La differenza di prezzo d’acquisto iniziale, a favore della motopompa, diviene ben presto compensata dai costi di carburanti e lubrificanti, in meno di 500 ore di funzionamento.Risulta altresì difficile trovare sul mercato un gruppo elettrogeno di piccola potenza (circa 1.000w) che abbia le caratteristiche di solidità necessarie per resistere a lungo in situazioni climatiche estreme. Da un tale confronto abbiamo ottenuto la certezza nell’indicare la soluzione solare come quella che dà globalmente una risposta più soddisfacente in termini economici ed ecologici.Il sistema di pompaggio diretto si attua senza accumulo d’energia elettrica in batteria, ma con un accumulo dell’acqua pompata nel serbatoio durante le ore diurne.Questo ho permesso economie e semplicità dell’impianto.L’iniziativa è stata cofinanziata dalla UE e da due O.N.G. italiane.Sono state qui sviluppate alcune delle applicazioni tipiche e/o che abbiamo portato avanti in questi anni. Saremmo ben lieti di collaborare con quanti abbiano intenzione di sviluppare attività fotovoltaica ed in generale energie rinnovabili in Africa siano esse attività umanitarie, associative, private o di business; in tal caso contattateci senza esitare.Nei riferimenti di sito Web e Facebook, di seguito riportati, si possono vedere materiali ed esperienze realizzabili oltre il fotovoltaico...forni e cucine solari, essiccatori solari, pompe per acqua solari e manuali, sistemi innovativi di combustione...Articolo postato da http://www.solesienergia.com/