Controllo e supervisione dell'energia reattiva in un impianto di produzione

1 Introduzione Il progetto che sarà presentato in questa tesi riguarda la realizzazione di un'applicazione client/server per la realizzazione della supervisione dell'energia reattiva in un impianto di produzione industriale qual è quello di Silicio Solar, un‟impresa spagnola con sede in Cuitad Real. Il sistema nel suo complesso è una SCADA che però non è commerciale ma fatto ad hoc per essere più flessibile alle esigenze del cliente che ha chiesto l'applicazione stessa. Questo vuol dire che non è un sistema di acquisizione di dati e controllo di supervisione comprato da un fornitore come Siemens o Allen Bradley, ma che è sviluppato interamente nell'impresa dove ho realizzato questo progetto. La necessità di modificare l‟impianto industriale deriva da quello che è il desiderio dell'impresa di "bonificare" l'energia elettrica che può prodursi grazie al sistema di cogenerazione utilizzato per la produzione di energia per il consumo della fabbrica e per la vendita alla rete commerciale. L'unico problema è che la società che compra l'elettricità mette una penalità alle imprese che vendono energia elettrica con un fattore di potenza troppo basso o, detto in altre parole, il denaro che ottiene è variabile secondo quanto questo valore è più o meno vicino all'unità; quindi l'obiettivo è far si che il fattore di potenza sia più alto possibile. Per questa ragione Silicio Solar ha deciso di dividere l‟impianto industriale di consumo dalla parte di generazione che non può somministrare più l'energia reattiva. La soluzione pensata prevede l'installazione dei condensatori che si usano per il miglioramento del fattore di potenza, e costituisce il metodo più economico, rapido e sicuro di proporzionare l'energia reattiva richiesta. La funzione dei condensatori è immagazzinare energia quando il campo magnetico la cede e cederla quando il campo magnetico la sollecita; i condensatori funzionano pertanto come generatori locali dell'energia magnetica per il motore. Anche se il mio compito è stato quello di sviluppare solo l'applicazione client/server per la supervisione dall'energia reattiva, nel progetto si farà una lunga introduzione che si riferisce a quali sono gli schemi elettrici dell‟impianto, i problemi che nascono quando si fornisce energia reattiva e pertanto si fa uno studio preliminare del problema perché ho pensato che non era possibile comprendere come trovare una soluzione efficiente senza comprendere interamente il sistema. Nel primo capitolo si descrive l'impresa, dove s‟installa tutta l'applicazione e si analizza per esempio ciò che produce, perché questo è importante per comprendere perché è possibile installare un impianto di cogenerazione per produrre energia elettrica e inoltre perché si genera molta reattiva. In effetti, si spiega che, poiché questa fabbrica produce celle solari, sono necessari forni elettrici che arrivano a temperature di 1400 °C, che è la temperatura alla quale fonde il silicio e con questo consumo importante è naturale che questi tipi di problemi possano sorgere.