Emerson Solar Sistemi inverter fotovoltaici a servizio scalabile

Emerson Solar
Sistemi inverter fotovoltaici
a servizio scalabile
Guida all'inverter SPV: 145 kVA - 1590 kVA

Gli inverter grid-tie SPV di Emerson -
La soluzione ideale per ottimizzare il ritorno sull'investimento
Il rendimento energetico non implica solo l'efficienza, ma anche la disponibilità. Le soluzioni inverter fotovoltaici di Emerson
consentono di ottenere ritorni sull'investimento maggiori delle aspettative, ottimizzando i parametri di rendimento. Le soluzioni
sono progettate e costruite dai nostri tecnici altamente qualificati e controllate dai nostri team di gestione progetti per rispettare
appieno le esigenze applicative e di consegna del cliente. I nostri sistemi SPV sono coperti da garanzie che consentono di
mantenerli ai livelli ottimali di prestazione per l'intera vita operativa dell'impianto.
Emerson – il vostro partner "bancabile"
Emerson è una società diversificata di livello mondiale che riunisce
attività di ricerca, sviluppo tecnologico e progettazione per fornire
ai propri clienti soluzioni altamente affidabili e innovative. Ciascuna
delle sue attività è leader nel proprio settore e non è quindi un
caso che Emerson rientri nella prestigiosa classifica Fortune 500 ® .
Con un organico globale di oltre 127.000 dipendenti, 240 impianti
produttivi e un bilancio estremamente solido, siamo un vero partner
bancabile. Il gruppo Emerson dispone delle infrastrutture, del
know-how e dell'esperienza necessari a fornire prodotti e soluzioni
tecnologicamente all'avanguardia ai clienti di tutto il mondo.
Sistemi a inverter modulari multi-master per una collaudata
disponibilità
Emerson offre una gamma di inverter centralizzati senza trasformatore
per impianti fotovoltaici da 145 kVA a 1590 kVA. Ogni inverter è
costruito utilizzando più moduli standard da 145 kVA o da 175 kVA.
Sulla base di consolidati principi progettuali, i nostri moduli inverter
sono prodotti in serie per applicazioni sia industriali che fotovoltaiche.
Con collaudate caratteristiche di affidabilità e robustezza, i moduli
inverter di Emerson sono prontamente disponibili, semplificando le
consegne a livello mondiale e minimizzando il magazzino ricambi.
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Testimonianza di un successo
Progetto: Tunnel ferroviario di
Enfinity/Infrabel
Potenza dell'impianto: 5,5 MW
Paese: Belgio
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Soluzioni tecniche e di gestione progetti a misura delle vostre
esigenze
Emerson è in grado di fornire sistemi a inverter fotovoltaici
commisurati alle specifiche necessità, da quelli a singolo inverter
sino alle complete soluzioni chiavi in mano, comprendenti tutti i
componenti di potenza. Tali soluzioni includono cassette di stringa,
cabine elettriche con trasformatori e apparecchiature di comando e
commutazione progettate e configurate per assicurare la conformità
ai codici di connessione alle reti locali di distribuzione elettrica in
tutto il mondo. Su richiesta, sono disponibili soluzioni per la semplice
e immediata integrazione con apparecchiature di fornitori locali e
internazionali per ridurre i costi di trasporto e ottimizzare i tempi di
consegna.
❛ Emerson è una società globale, ® inserita nella prestigiosa classifica
Fortune 500, che vanta una lunga e solida reputazione per prodotti
di alta qualità e di eccellente rendimento finanziario. ❜

Intelligent Inverter Management (IIM) per ottimizzare i parametri di rendimento
I sistemi con inverter SPV di Emerson incorporano il concetto multi-master nel sistema di gestione intelligente IIM per controllare gli stati
"attivo" o "stand by" di ogni singolo modulo inverter. Questa soluzione esecutiva accresce significativamente le caratteristiche di rendimento
energetico e affidabilità:
➜ Controllo adattativo della potenza, per un rendimento ancora maggiore
La modularità, ottenuta tramite l'architettura multi-master di Emerson,
consente di scalare automaticamente la taglia degli inverter attivi per
ottimizzare il rendimento energetico in tutte le condizioni d'uso e permette
al sistema di generare il prima possibile energia in condizioni di bassa
irradiazione solare. Il risultato è che gli inverter SPV di Emerson arrivano a
offrire un'efficienza di picco del 98,1% e un grado di rendimento europeo
maggiore di 98% Euro η misurato in base a IEC 61683. I cicli di attività e
di stand-by di ogni modulo vengono avvicendati a rotazione, in modo da
uniformare la capacità di generazione e la durata di servizio degli inverter.
Potenza
Giorno 1
Giorno 2
Giorno 3
1
Giorno Notte
Ora
1 2 1 2 3 1 2 1
1 1 2 3 1 2 1 2 1
1 2 1 2 3 1 2 1
1
Il n. 1 rappresenta la prima unità ad avviare la sequenza di attivazione del giorno
Potenza
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❛ Gli impianti di produzione di energia
fotovoltaica generano un significativo
ritorno sull'investimento grazie ai ricavi
provenienti dalle cessioni dell'energia alle
reti di distribuzione elettrica.
L'entità di energia prodotta è funzione
delle caratteristiche di efficienza e
disponibilità del sistema.
Per la valutazione del ritorno
sull'investimento, questi due fattori
influiscono in misura estremamente
rilevante. ❜
➜ Inverter tolleranti ai guasti, per una maggiore
disponibilità
Qualora un modulo inverter qualsiasi vada in allarme, il
sistema si riconfigura automaticamente per continuare
la generazione di energia.
Nelle applicazioni critiche, è possibile incorporare la
ridondanza nel sistema per mantenere a livelli ottimali
le caratteristiche di efficienza e rendimento con
investimenti minimi.
Ora
Tutti gli inverter disponibili
Un inverter non disponibile
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❛ A bassi livelli di irradiazione solare, gli
inverter Emerson iniziano a generare
energia prima e con rendimenti
più elevati rispetto alle soluzioni
convenzionali di inverter centralizzato,
con soglie di attivazione/disattivazione
inferiori a 900W. ❜
Sistemi di inverter SPV di Emerson
Maggiore rendimento a bassi livelli di irradiazione
Una caratteristica distintiva dei sistemi SPV di Emerson consiste nella
capacità di accrescere il rendimento a bassi livelli di irradiazione grazie
al ridimensionamento dinamico dell'architettura multi-master per
adeguarsi all'energia generata. Il grafico sotto riportato dimostra
come questa soluzione aumenti le caratteristiche di efficienza,
che si mantengono al di sopra del 96% a solo il 3% del pieno carico.
Nel grafico, i valori sono confrontati con quelli dei convenzionali
inverter centralizzati, in cui si inizia ad avere un significativo calo di
rendimento al di sotto del 30% del pieno carico. Il rendimento in
condizioni di basso carico è un fattore particolarmente importante nei
climi temperati come nell'Europa del nord.
Algoritmo MPPT per un'elevata efficenza
Per garantire la produzione massima di energia dei campi fotovoltaici,
l'esclusivo algoritmo di inseguimento del punto di massima potenza
di Emerson viene settato per il punto ottimale di efficienza sia per
i pannelli fotovoltaici a celle cristalline, che a film sottile. Il sistema
è in grado di adattarsi rapidamente alle repentine mutazioni delle
condizioni atmosferiche su di una ampia gamma di temperature.
Rendimento e guadagno di potenza del modello SPV1800 rispetto
a un convenzionale inverter in fase
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■ Rendimento SPV1800 ■ Rendimento inverter convenzionali
100,0%
Rendimento
98,0%
96,0%
94,0%
92,0%
90,0%
88,0%
86,0%
84,0%
82,0%
80,0%
0
Guadagno fiscale con funzionamento a basso carico
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% a pieno carico
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Dimensioni compatte e facilità di utilizzo e installazione
Ogni modulo inverter è compatto e leggero in modo da poter
essere maneggiato con facilità. La modularità di questi inverter
non incide sulle loro dimensioni di ingombro: un inverter da
1000 kVA ha una larghezza di soli 3,6 metri.
Inverter core Unidrive SPMD da 175kVA
310mm
796mm
298mm
Contratti di garanzia e assistenza
Sono disponibili contratti di estensione di garanzia e di assistenza
che consentono di mantenere ai livelli ottimali i parametri di
rendimento energetico per tutta la vita operativa dell'impianto.
Questi contratti possono essere integrati nel pacchetto di
investimento o stipulati su base annuale.
Testimonianza di un successo
Progetto: Kublank
Potenza dell'impianto: 1,1 MW
Paese: Germania

Vista anteriore del modello SPV1800
Vista posteriore delle connessioni c.c. del modello SPV1800
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❛ Gli inverter Emerson sono estremamente affidabili,
tuttavia se un modulo necessita di un intervento di
manutenzione, il resto dell'impianto continuerà a
generare energia. La progettazione modulare e compatta
semplifica notevolmente gli interventi di riparazione o
sostituzione. ❜
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Caratteristiche standard e opzioni degli inverter SPV di Emerson
Caratteristiche principali degli inverter
➜ Elevato rendimento di conversione dell'energia, 98,1% di efficienza
di picco, >98% Euro η misurato in base a IEC 61683 a 340 Vc.a.,
511 Vc.c. (esclusi i dispositivi ausiliari)
➜ Ottimizzati per garantire affidabilità e lunga durata di servizio
➜ Moduli inverter prodotti in serie secondo elevati standard
industriali
➜ Potenze nominali di 145 kVA, 175 kVA e incrementi successivi di
175 kVA fino a 1590 kVA a 340 Vc.a. (sono inoltre disponibili le
seguenti tensioni: 260 Vc.a., 300 Vc.a. e 400 Vc.a.)
➜ Compatti e con ridotte dimensioni di ingombro
➜ Basso punto di inserimento di 900 W (0,057% sull'inverter da
1590 kVA)
➜ Algoritmo di inseguimento del punto di massima potenza
(MPPT) per un'elevata efficienza sull'intero campo di tensione
➜ Progettati per essere conformi agli standard internazionali di
connessione alle reti elettriche di distribuzione
➜ Controllo automatico della corrente reattiva e del fattore di
potenza
➜ Protezione anti-islanding (anti-isola) / perdita della rete
➜ Tecnologia inverter sinusoidali - 2,28% di distorsione armonica
totale (ITHD) - non è richiesto alcun declassamento dei
trasformatori
➜ Tolleranza ai guasti dei moduli inverter con funzioni rapide di
ripristino automatico
➜ Comunicazione tramite Ethernet con protocollo standard
Modbus TCP o Modbus RTU con configurazione e monitoraggio
in locale o in remoto
➜ Interfaccia di comunicazione con la società erogatrice del
servizio pubblico
➜ Tipologia trasformatore di distribuzione standard. Nessuna
perdita aggiuntiva, avvolgimento secondario doppio o necessità
di resistere a valori elevati di dV/dt
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➜ Gli inverter di grandi dimensioni riducono in misura significativa i
costi B.O.S. (balance of system costs)
➜ Monitoraggio dell'isolamento dei campi fotovoltaici
➜ Protezione contro sovratensioni c.c.
Opzioni
➜ Ridondanza inverter integrata
➜ Fusibili o interruttori automatici c.c.
➜ Messa a terra lato +/- c.c.
➜ Esecuzione monoblocco o split lato c.a. / c.c.
➜ Inserzione sino a 1000 V
➜ Arresto e ripartenza alla mancanza
dell'alimentazione / supporto rete (LVRT)
in conformità alle più recenti norme BDEW.
Certificazione indipendente rilasciata da TÜV Nord
➜ Interruttori lato c.a. / lato c.c. (opzione di configurazione della
stazione)
➜ Ventilatori alimentati tramite inverter / sistema di
raffreddamento (opzione di configurazione della stazione)
Testimonianza di un successo
Progetto: Michelin, Bad
Kreuznach
Potenza dell'impianto: 1 MW
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Paese: Germania

Schema del sistema di inverter SPV di Emerson
Connessioni di campo dai campi fotovoltaici
Connessioni di campo dai campi fotovoltaici
Note:
Protezione contro
sovratensioni
Fusibili
Fusibili
c.c.
2
Fusibili
Fusibili
Monitoraggio
tensione in c.c.
Modulo 1
Filtro EMC
Modulo 2
Filtro EMC
Modulo 3...n
Controllo
Sistema di gestione
Intelligente (IIM)
Contattori Contattori
3
Controllo
inverter
Contattori Contattori
3
Controllo
inverter
3
3
Filtro
Filtro
Filtro EMC
Filtro EMC
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3
Fusibili Trasduttori
di corrente
Fusibili
3
Protezione contro
sovratensioni
Trasformatore di
distribuzione standard
(la tensione del
secondario
dipende
dall'applicazione)
➜ L'interruttore di ingresso c.c. e i fusibili/mcb sono opzionali, ma occorre installare una di queste protezioni. Qualora non si ordini una di queste opzioni, la protezione deve allora
essere installata esternamente all'inverter SPV
➜ I fusibili di uscita c.a. sono standard, l'interruttore è opzionale
Alla rete MV / HV
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Apparecchiatura di comando e
commutazione MV/HV
Trasformatore MV/HV
Cabina elettrica di Emerson pronta all'uso
Inverter progettati per l'utilizzo ottimale dello spazio disponibile
Gli inverter SPV possono essere forniti in esecuzione monoblocco (inverter e
apparecchiature ausiliarie c.c. in un unico quadro) oppure divisi (in due parti),
come mostrato, per un minore ingombro nella cabina elettrica.
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Apparecchiatura c.c. ausiliaria
Inverter SPV grid tie
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Testimonianza di un successo
Progetto: Avenal
California
Potenza dell'impianto: 57 MW
Paese: USA
Sezione di controllo SPV
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Valori nominali e dati degli inverter SPV
Valori nominali
SPV 248 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700
Corrente alternata A 248 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700
Corrente continua A 300 350 700 1050 1400 1750 2100 2450 2800 3150
Potenza lato AC inverter a 340 Vc.a. kVA 145 175 350 530 700 880 1060 1230 1410 1590
Euro η 1 % 97,6 97,6 97,9 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0
Potenza di inserimento/disinserimento W

Conformità e sicurezza
BDEW2008 (certificazione indipendente da TÜV Nord), IEEE1547 (in corso di
Compatibilità con la rete
concessione), UL1741 (in corso di concessione), FERC 661, Arrêté du 23 avril 2008,
ERDF-NOI-RES 13E Versione 2, CEI – 016 come parte dell'impianto completo, RD1663, RD661.
Conformità CE, UL e CSA (in corso di concessione)
EMC Immunità - IEC 61000-6-2 | Emissioni – IEC 61000-6-4
Messa a terra lato c.a. Sistema flottante senza collegamenti a terra (IT)
Messa a terra lato c.c. Flottante, con collegamenti a positivo o negativo
Categoria di sovratensioni lato c.a. Categoria III in base a IEC 60664-1
Categoria di sovratensioni lato c.c. Categoria III in base a IEC 60664-1
Fusibile per alimentazione in c.c. Su richiesta
Protezione
Classe 1 in base a IEC 62103 e a IEC 61140, la protezione contro le sovracorrenti transitorie
lato c.c. è conforme a IEC 61643-11
Specifiche
Frequenza Hz 50-60
Campo di tensione c.a. V c.a. 260, 300, 340 e 400
Intervallo MPPT V c.c. 400-800, dipendente dalla tensione c.a.
Massima tensione circuito aperto (OC) V c.c. 1000
Massima tensione DC di accensione V c.c. 825
Fattore di potenza Completamente controllabile (priorità assegnata all'alimentazione di corrente reattiva)
Controllo del fattore di potenza Controllo esterno mediante interfaccia digitale o bus di comunicazione
Distorsione armonica totale, ITHD (tipica) % 2,28
Consumo in stand-by (notturno) W

Il sistema fotovoltaico completo
Gli inverter fotovoltaici fanno parte del complesso sistema FV, che
comprende le cassette di stringa, trasformatori e l'apparecchiatura
di comando e commutazione MV/HV. Emerson è in grado di fornire
soluzioni complete chiavi in mano tramite la propria rete globale di
assistenza, presente in 31 paesi. Possiamo collaborare con fornitori
certificati locali per minimizzare tempi e costi di trasporto delle
apparecchiature. In alternativa, gli inverter SPV possono essere
forniti singolarmente, già predisposti e configurati per operare con
apparecchiature di altri costruttori.
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Soluzione fotovoltaica completa di Emerson
❛ Emerson collabora con fornitori locali per minimizzare i tempi e i costi di
trasporto. ❜
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Cabine elettriche per inverter, trasformatori e apparecchiature
di comando e commutazione
Le cabine elettriche Emerson possono comprendere:
➜ Sezioni separate per inverter, trasformatore e commutatore MV,
se richiesto
➜ Costruzione in cemento o acciaio
➜ Sezionatori integrati nel trasformatore
➜ Fornibili precablati
➜ Con ventilazione forzata o condizionamento aria a controllo
termostatico
➜ Riscaldatori anticondensa
➜ Contatori kVA sui lati LV e MV
➜ Apparecchiatura di sicurezza
➜ Gruppi di continuità Emerson per back up controllo
➜ Strumentazione meteorologica
Testimonianza di un successo
Progetto: Würth Solar
Potenza dell'impianto: 10,9 MW
Paese: Spagna

Cassette di stringa e funzionalità SCADA
Emerson è in grado di fornire soluzioni
complete comprendenti funzionalità
SCADA basate su web, cassette di stringa
e strumentazione meteorologica; in
alternativa, la flessibilità di comunicazione
dei sistemi SPV consente ai progettisti, agli
integratori o agli operatori di richiedere i
sistemi da essi preferiti.
Trasformatori
I trasformatori e gli schemi di
commutazione MV sono configurati
specificamente per ogni progetto,
in modo da rispondere ai requisiti di
connessione in rete, ambientali, normativi
e di protezione. Sono disponibili soluzioni
con trasformatori raffreddati in olio, a
secco e in resina. Sono inoltre disponibili
opzioni tipo gruppi di continuità e quadri
di comando e interruttori LV.
Sistemi di inseguimento solare
Gli inseguitori solari aumentano di
circa il 30% il rendimento energetico.
Con i convertitori e i motoriduttori,
Emerson è in grado di fornire soluzioni
elettromeccaniche complete per
inseguitori solari di schiere di pannelli
fotovoltaici in modo da massimizzare
l'assorbimento di energia solare.
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Soluzioni personalizzate e flessibili
Sistemi a inverter singolo
Soluzioni multi-inverter
I tecnici di Emerson sono in grado di progettare e realizzare
sistemi appositamente concepiti per la vostra applicazione,
indipendentemente dai requisiti di potenza, utilizzando sistemi a
inverter singolo o con più inverter.
Testimonianza di un successo
Progetto: Euro Projects EPC
srl
Potenza dell'impianto: 2,7 MW
Paese: Italia
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Guida alla configurazione degli inverter SPV e delle opzioni di sistema
Opzioni per gli inverter
Opzioni per il sistema
Esempio di configurazione generale degli inverter: SPV 0248 DE 1 1 1 - 1 1 0 1 - 1 1 - 1 1 1 1 1
Corrente nominale c.a. / taglia SPV
Paese di uso finale del prodotto
Utilizzare il codice paese di due lettere definito dallo standard ISO 3166-1 alpha-2: DE - Germania, FR - Francia,
IT - Italia, ES - Spagna, US - USA, CN - Cina, TH - Thailandia, GR - Grecia, CA - Canada,
GB - Regno Unito, IN - India, BE - Belgio, OT -Altro
Norme e codici di connessione alla rete elettrica
1 - BDEW, 2 - FERC, 3 - RD, 4 - DK, 5 - IEEE1547, 6 - Arrêté, 7 - GB/Z 19964-2005, 8 - Australian, 9 - Altro
Intervallo MPPT
1 - UL, 2 - EU - campo con attivazione a 800 V, 3 - EU - campo con attivazione a 1000 V
Tensione c.a.
1 - 260V c.a., 2 - 300V c.a., 3 - 340V c.a., 4 - 400V c.a.
Esecuzione
Zoccolo
Sezionatore principale
Protezione c.c.
Messa a terra del lato c.c.
Interfacce per comunicazione
Shelter (cabina elettrica)
Interfaccia SCADA
Cassette di stringa
Trasformatore
Apparecchiatura di comando e commutazione MV/HV
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1 - Standard (in linea), 2 - Split
1 - 100 mm (4in), 2 - 200 mm (8in)
0 - Nessuno, 1 - Solo c.a., 2 - Solo c.c., 3 - c.a. e c.c.
0 - Nessuna, 1 - Solo portafusibili, 2 - Fusibili + portafusibili, 3 - MCB
0 - Nessuna, 1 - Positivo, 2 - Negativo
1 - Ethernet, Modbus 2 - Altro
1 - Sì, 0 - No
1 - Sì, 0 - No
1 - Sì, 0 - No
1 - Sì, 0 - No
1 - Sì, 0 - No

10 motivi "mission critical" per scegliere Emerson
1. Disponiamo ampiamente di tutte le risorse necessarie a
mantenere le nostre promesse
Emerson, presente nella prestigiosa classifica Fortune 500 ® delle
società, vanta una straordinaria bancabilità nella comunità finanziaria.
2. Progettati per una lunga durata di servizio
Emerson si avvale di moduli inverter prodotti in serie, utilizzati sia
nelle applicazioni industriali, sia in quelle fotovoltaiche. I moduli sono
realizzati ricorrendo a collaudate tecniche di progettazione che ne
garantiscono affidabilità e robustezza.
3. Rendimenti più elevati e per più lungo tempo
Gli inverter fotovoltaici di Emerson sono altamente efficienti (>98%
Euro ETA) e, grazie alla nostra esclusiva configurazione modulare, si
inseriscono prima e disinseriscono dopo, generando più energia a bassi
livelli di irradiazione rispetto alle soluzioni a inverter singolo.
4. Pronti a rispettare le scadenze
Emerson si rende perfettamente conto delle pressioni di natura
temporale associate all'installazione di impianti fotovoltaici; i nostri
team di gestione progetti lavorano con grande impegno per rispettare
i vostri termini di messa in funzione dell'impianto.
5. Tolleranza ai guasti
Gli inverter Emerson sono tolleranti ai guasti: se un modulo inverter
va in allarme, il modulo inattivo viene automaticamente isolato in
modo da consentire al sistema di continuare a generare energia. Per le
applicazioni critiche, è possibile incorporare la ridondanza nel sistema.
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6. Presenti dovunque voi siate
Emerson vanta un organico di oltre 140.000 persone, la maggior parte
delle quali situata presso centri di engineering sparsi in tutto il mondo e
dedita alle attività di progettazione e assistenza per i nostri prodotti di
conversione dell'energia.
7. Soluzioni personalizzate a misura delle necessità
Emerson è in grado di fornire sistemi a inverter fotovoltaici
commisurati alle specifiche necessità, da quelli a singolo inverter
sino alle soluzioni complete, comprendenti cassette di stringa,
trasformatori, cabine elettriche, interruttori media tensione e
funzionalità di controllo sistema e acquisizione dati (SCADA).
8. Assoluta tranquillità
Sono disponibili contratti di estensione di garanzia e di assistenza per
periodi sino a 20 anni, che consentono di mantenere ai livelli ottimali
i parametri di rendimento energetico per tutta la vita operativa
dell'impianto.
9. Pronti e attrezzati per la crescita del settore fotovoltaico
Emerson è già completamente attrezzata per produrre in serie moduli
standard da rendere prontamente disponibili per la crescente industria
del fotovoltaico.
10. Già in servizio in tutto il mondo
Gli inverter e le soluzioni FV di Emerson hanno ormai raggiunto una
diffusione globale. Progetti di grandi dimensioni, come la nostra
recente soluzione di impianto da 58 MW c.c. in California, sono in fase
di sviluppo in tutto il mondo.
Stabilimento di
produzione degli
inverter Emerson
con una superficie di
12.000 metri quadri
15

P.N. 0701-0011-09 11/11
AUSTRALIA
Melbourne
Tel: +613 973 81777
controltechniques.au@emerson.com
Sydney
Tel: +61 2 9838 7222
controltechniques.au@emerson.com