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

La produzione da fonte rinnovabile ha una forte dipendenza dalle condizioni ambientali e da fenomeni non controllabili (temporali, pioggia, soleggiamento elevato…), per questo risulta difficile la previsione di dati, e la creazione di modelli risulta adatta solamente per una ridotta cerchia di impianti che abbiano condizioni a contorno molto simili a quello per cui sono effettuati gli studi ad hoc; la deviazione da queste condizioni infatti genera notevoli differenze nei dati stimati o monitorati, e non è raro che il malfunzionamento dipenda proprio dal contributo di condizioni e fenomeni climatici esterni e non controllabili o prevedibili in modo esatto, i cui effetti devono quindi essere stimati con una certa precisione per il buon rendimento dell’impianto. Ad aggiungere necessità di avere delle previsioni sulla produzione, sui dati elettrici di trasmissione e sui modi di guasto, è la connessione di questi impianti alla rete elettrica; per i grandi impianti il monitoraggio, la previsione di dati ambientali, di radianza, temperatura, produzione e tempi di fermo programmato per manutenzione sono indispensabili e soprattutto molto vantaggiosi (si stipulano contratti convenienti per le condizioni in cui ci si troverà).
Come esposto nel paragrafo 1.5 emerge dal progredire delle leggi sull’incentivazione del fotovoltaico che, visti gli elevati costi di messa in opera e la cessazione degli incentivi statali per l’installazione di nuove opere fotovoltaiche, non risulta più conveniente costruire nuovi impianti e si è praticamente fermato il boom esplosivo di progettazione.

Ad oggi l’attenzione si è spostata sul mantenimento degli impianti esistenti, che sono stati costruiti in gran numero senza concentrarsi sulla loro resa (in quanto gli incentivi erano garantiti per kW installato, non per produzione ed efficienza energetica) e si riscontra la necessità di rendere l’attività che fino ad ora era conveniente grazie agli incentivi, vantaggiosa per la produzione. L’importanza che ha acquisito la produzione di energia da fonte rinnovabile ha infatti reso indispensabile concentrare l’attenzione su modelli di affidabilità, che si basino su dati acquisiti da monitoraggio e previsioni estrapolate grazie all’uso di dati passati, per stabilire una corrispondenza dinamica e impostare allarmi e avvisi automatici al variare dei dati controllati.
E’ molto comune il ricorso a ditte esterne con contratti a prestazione per lo svolgimento di servizi ausiliari alla produzione e alla vendita di energia prodotta dal fotovoltaico, in quanto le imprese sia pubbliche che private, proprietarie di questi impianti, hanno necessità di aumentare l’efficienza delle risorse che utilizzano. Affidarsi a ditte terze vuol dire avere la possibilità di mantenere la propria impresa ridotta e comunque avere lavoratori esperti sul campo. Proprio per questo è indispensabile per queste aziende terze a contratto che curano solo gli aspetti manutentivi, mantenere dei servizi di alto livello e procedure aggiornate per essere competitivi sul mercato. Lo sviluppo di un piano di manutenzione che costituisca il miglior compromesso possibile tra costo di attuazione e performance dell’impianto è un obiettivo sempre più ricercato con l’evolversi della situazione politico-economica sulle rinnovabili. In questa fase di sviluppo la “previsione” delle attività da effettuare e delle prestazioni dell’impianto diventa fondamentale per la redditività del contratto da parte del fornitore.
Si rende necessario quindi uno sviluppo nelle tecniche di pianificazione che sia al passo con l’evolversi della situazione politico-economica attuale. Uno strumento di supporto per la definizione di un piano di manutenzione strutturato che sia migliorativo per il sistema attuale è l’Analisi FMEA, descritta nel capitolo 3.2. Ad oggi, osservando i piani di manutenzione per diversi impianti, effettuati anche da diverse aziende terze, risulta evidente come quasi la totalità delle attività sia comune a tutte; negli anni gli studi e l’esperienza di settore hanno ormai uniformato gli standard, e il margine di miglioramento possibile è rimasto di scarso interesse per via dei già elevati incentivi statali concessi per la sola messa in opera dell’impianto.

Da un punto di vista operativo le attività vengono svolte da tecnici, della cui formazione si occupa direttamente o indirettamente l’azienda, secondo un piano di manutenzione stilato dall’azienda stessa e che prevede attività in ogni sezione del campo e di vario tipo: da quelle che richiedono competenze specializzate per il controllo di dispositivi in tensione, a quelle più generiche ispettive. Le forniture sono affidate a ditte esterne, così come lavori manutentivi che non riguardano da vicino la produzione, come il taglio dell’erba o la sorveglianza dell’impianto. Si utilizza un sistema di monitoraggio da remoto per i parametri connessi con la produzione, l’irraggiamento ed il rendimento, la comunicazione diretta con i tecnici sul campo ed il software CMMS per la raccolta di informazioni riguardo la manutenzione preventiva programmata, la catalogazione di quella effettuata da comunicare al cliente e la correttiva mensile.
La Reliability Centered Maintenance è il tipo di analisi più diffuso in diversi settori industriali, in quanto permette, attraverso un’analisi dei modi di guasto (FMEA), di creare o di migliorare piani manutentivi per massimizzare performance e affidabilità d’impianto, contemporaneamente ottimizzando le spese ad essi legati, raggiungendo prestazioni notevolmente superiori a fronte di studi mirati a ridurre sia i fermi che i guasti, a quantificare i rischi e ad individuare interventi che eludano o mitighino gli effetti dei malfunzionamenti. L’analisi RCM viene usata quando le variabili da controllare sono difficilmente prevedibili e indipendenti le une dalle altre; infatti le informazioni non seguono un andamento lineare, quindi metodi parametrici come il Weibull non sono utilizzabili, ma sono stimate studiando la distribuzione temporale dei guasti. Se l’analisi RCM è applicata in modo corretto sono evidenti i vantaggi a livello di disponibilità ed affidabilità d’impianto, aumento di efficienza e riduzione delle perdite di produzione, miglioramento dei piani di manutenzione ordinaria e straordinaria a fronte di costi ridotti.
È perfettamente in linea con le esigenze di ottimizzazione dello stato dell’arte, la proposta di applicazione della tecnica RCM, in particolare dell’analisi FMEA, al fotovoltaico.