L’evoluzione dei sistemi energetici intelligenti: progettazione, digitalizzazione e gestione integrata di impianti fotovoltaici

Abstract

Il presente elaborato analizza il processo di progettazione, digitalizzazione e gestione operativa di un impianto fotovoltaico industriale, con l’obiettivo di fornire una visione integrata dell’intero ciclo di vita del sistema. Il lavoro considera il fotovoltaico non solo come tecnologia per la produzione di energia da fonte rinnovabile, ma come un sistema nel quale progettazione, monitoraggio e gestione risultano strettamente collegati.

L’elaborato nasce dall’integrazione tra le competenze sviluppate durante il percorso universitario e l’esperienza di tirocinio svolta presso Evogy S.r.l., azienda operante nel settore energetico. Tale esperienza ha permesso di osservare concretamente come la realizzazione di una commessa richieda il coordinamento tra progettazione, monitoraggio e gestione dell’impianto.

Il lavoro prende come riferimento un caso studio relativo a una piccola-media impresa manifatturiera del Nord Italia, per la quale viene progettato un impianto fotovoltaico destinato a supportare il fabbisogno energetico aziendale e ad aumentare la quota di autoconsumo.

L’elaborato si sviluppa in tre parti strettamente connesse. La prima è dedicata alla progettazione dell’impianto e analizza il profilo dell’utenza, la risorsa solare, la configurazione impiantistica, il dimensionamento del campo fotovoltaico, la scelta dei componenti e delle protezioni. La seconda approfondisce la digitalizzazione, descrivendo le infrastrutture necessarie al monitoraggio e all’elaborazione dei dati di funzionamento. La terza riguarda la gestione operativa dell’impianto, con particolare attenzione al controllo continuo, agli indicatori di performance e alle attività manutentive.

L’obiettivo finale è evidenziare come progettazione, digitalizzazione e gestione operativa contribuiscano congiuntamente a garantire efficienza, affidabilità e valore tecnico-economico dell’impianto durante l’intero ciclo di vita.

This thesis analyzes the design, digitalization, and operational management of an industrial photovoltaic system, with the aim of providing an integrated view of its entire life cycle. The study considers photovoltaic technology not only as a renewable energy generation solution, but also as a system in which design, monitoring, and operational management are closely interconnected.

The thesis is based on the integration of the knowledge acquired during the university program and the internship experience carried out at Evogy S.r.l., a company operating in the energy sector. This experience provided practical insight into how the successful implementation of an energy project requires effective coordination between system design, monitoring, and operational management.

The work is based on a case study concerning a small-to-medium-sized manufacturing company located in Northern Italy, for which a photovoltaic system is designed to support the company's energy demand and increase the level of self-consumption.

The thesis is structured into three closely connected sections. The first focuses on the design of the photovoltaic system, including the analysis of the energy demand profile, solar resource assessment, system configuration, photovoltaic array sizing, component selection, and protection systems. The second section examines the digitalization process, describing the infrastructure required for system monitoring and operational data processing. The third section addresses the operational management of the system, with particular attention to continuous monitoring, performance indicators, and maintenance activities.

The main objective of this work is to demonstrate how design, digitalization, and operational management jointly contribute to ensuring the efficiency, reliability, and technical-economic value of a photovoltaic system throughout its entire life cycle.