Revisione del piano manutentivo di un impianto fotovoltaico attraverso l’approccio RCM”

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Sommario 
 
INTRODUZIONE ..................................................................................................................................................... 8 
CAPITOLO 1: LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA .....................................................................................................11 
1.1 L’EFFETTO FOTOVOLTAICO ................................................................................................................................... 13 
1.2 I COMPONENTI BASE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO ............................................................................................... 20 
1.2.1 Proprietà e classificazione dei pannelli .............................................................................................................22 
1.2.2 I quadri di campo ..............................................................................................................................................25 
1.2.3 Gli inverter ........................................................................................................................................................26 
1.2.4 I trasformatori ..................................................................................................................................................29 
1.3 POTENZA ED EFFICIENZA DELL’IMPIANTO................................................................................................................. 30 
1.3.1 Il Performance Ratio (PR)..................................................................................................................................34 
1.3.2 La disponibilità tecnica .....................................................................................................................................35 
1.4 DAL PUNTO DI VISTA POLITICO-ECONOMICO ............................................................................................................ 36 
1.4.1 Il protocollo di Kyoto ........................................................................................................................................36 
1.4.2 Il pacchetto 20-20-20 ........................................................................................................................................37 
1.4.3 Incentivi per il Fotovoltaico ..............................................................................................................................39 
1.5 I CONTRATTI DEL FOTOVOLTAICO: EPC E O&M ....................................................................................................... 40 
1.5.1 Il contratto EPC .................................................................................................................................................41 
1.5.2 Il contratto O&M ..............................................................................................................................................42 
CAPITOLO 2: LA MANUTENZIONE .........................................................................................................................44 
2.1 RICHIAMI E CONCETTI BASE DELLA MANUTENZIONE ................................................................................................... 44 
2.2 LE POLITICHE DI MANUTENZIONE .......................................................................................................................... 47 
2.3 CRITERI DI SCELTA DELLA POLITICA MANUTENTIVA ..................................................................................................... 50 
2.4 FAULT TREE ANALYSIS (FTA) ............................................................................................................................... 55 
CAPITOLO 3: LA RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE .......................................................................................58 
3.1 LA TECNICA RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) ........................................................................................ 58 
3.2 I PASSI DEL RISK ASSESSMENT ............................................................................................................................... 61 
3.3 FAILURE MODE EFFECT ANALYSIS (FMEA) ............................................................................................................. 63 
3.4  COMPUTERIZED MAINTENANCE MANAGEMENT SYSTEM (CMMS) ............................................................................. 68 
CAPITOLO 4: L’UTILIZZO DELLA FMEA PER LA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI ..........................70 
4.1 L’UTILIZZO DELLA FMEA PER LA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI NELLA LETTERATURA SCIENTIFICA ................ 73

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Analisi FMEA applicata al Fotovoltaico (M. Catelani, L. Ciani, L. Cristaldi, M. Faifer, M. Lazzaroni (2013)) ..............73 
4.1.1 Analisi FMEA applicata al Fotovoltaico (A. Colli (2015)) ...................................................................................75 
4.2 LIMITI DELLA LETTERATURA ESISTENTE .................................................................................................................... 78 
CAPITOLO 5: LA PROPOSTA METODOLOGICA .......................................................................................................80 
5.1 SOLARIG O&M ................................................................................................................................................. 82 
5.2 ASPETTI ORGANIZZATIVI E CONTRATTUALI DELLA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI ........................................................... 83 
5.2.1 Il contratto della Solarig O&M ..........................................................................................................................84 
5.3 PROCEDIMENTO METODOLOGICO PER L’APPLICAZIONE DELLA FMEA AL FOTOVOLTAICO .................................................. 88 
5.3.1 Machine Breakdown Structure .........................................................................................................................88 
5.3.2 Individuazione dei Failure Mode ......................................................................................................................90 
5.3.3 Preparazione della scheda FMEA ......................................................................................................................92 
5.4 CONFRONTO CON LA LETTERATURA ESISTENTE E VALIDAZIONE DEI RISULTATI ................................................................ 101 
5.4.1 Confronto con la FMEA di M. Catelani, L. Ciani, L. Cristaldi, M. Faifer, M. Lazzaroni (2013) ..........................101 
5.4.2 Confronto con la FMEA di “Failure mode and effect analysis for photovoltaic systems” di Alessandra 
Colli, 2015 ......................................................................................................................................................................104 
Panorama Americano VS Panorama Italiano...........................................................................................................104 
Risultati del confronto .............................................................................................................................................106 
CAPITOLO 6: LA FASE PROATTIVA....................................................................................................................... 111 
6.1 ANALISI TECNICO-COMPARATIVA TRA LE AZIONI MIGLIORATIVE E LA MANUTENZIONE ATTUALE ......................................... 112 
6.2 ANALISI ECONOMICA QUALITATIVA DEGLI INTERVENTI PROPOSTI ............................................................................... 119 
CAPITOLO 7: CASO DI STUDIO ............................................................................................................................ 124 
 CARATTERIZZAZIONE DELL’IMPIANTO FOTOVOLTAICO OGGETTO DEL CASO DI STUDIO ..................................................... 124 
 POTENZIALE DI APPLICAZIONE DELLA FMEA .......................................................................................................... 127 
 ANALISI DEL DELTA PRODUTTIVO: LA SITUAZIONE REALE E LA POTENZIALE .................................................................... 130 
 ANALISI ECONOMICA QUANTITATIVA ................................................................................................................... 135 
 ANALISI DI SENSITIVITÀ ..................................................................................................................................... 137 
7.5.1 Scenario 1 .......................................................................................................................................................138 
7.5.2 Scenario 2 .......................................................................................................................................................140 
CONCLUSIONI ..................................................................................................................................................... 142 
APPENDICE A ...................................................................................................................................................... 146 
APPENDICE B ...................................................................................................................................................... 148 
RINGRAZIAMENTI ............................................................................................................................................... 149

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BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................................... 151