La Norma CEI 0-21: Guida Completa alla Regola Tecnica per la Connessione

La transizione energetica, caratterizzata dalla crescente integrazione di fonti rinnovabili, ha reso indispensabile lo sviluppo di normative specifiche per garantire la sicurezza e l'efficienza degli impianti. In questo contesto, la Norma CEI 0-21 rappresenta un riferimento tecnico fondamentale per la connessione degli impianti di produzione alla rete a bassa tensione (BT) in Italia.

Contesto e Necessità della Norma CEI 0-21

La crescente diffusione degli impianti fotovoltaici e delle fonti rinnovabili ha reso indispensabile una normativa aggiornata che favorisca l’integrazione in rete senza compromettere la stabilità elettrica. Gli impianti fotovoltaici rappresentano una delle soluzioni più efficaci per la produzione di energia sostenibile. Parleremo del processo di immissione in rete dell’energia prodotta, dei rischi legati alla sovratensione di rete e delle soluzioni per affrontarli. La sovratensione di rete si verifica quando il livello di tensione supera i limiti accettabili per i dispositivi elettrici, un fenomeno che può danneggiare le apparecchiature, causare guasti agli inverter e ai sistemi di accumulo e compromettere la sicurezza dell’impianto. A tal fine, l’Autorità per l’energia elettrica e il gas (AEEG), in collaborazione con Terna, ha emanato un atto relativo all’aumento della stabilità delle reti di bassa e media tensione. Il fine dell’intervento è la prevenzione di eventuali disattivazioni di molti impianti fotovoltaici, e quindi gravi perdite in termini di quantità di energia immessa o possibili blackout su larga scala. Accumulatori al litio, ad esempio, sono cruciali per immagazzinare energia in modo efficiente e sicuro, e la loro approvazione secondo i requisiti della Norma CEI 0-21 è un traguardo importante per garantire la loro affidabilità e sostenibilità.

Cos'è la Norma CEI 0-21?

La Norma CEI 0-21, intitolata “Regola tecnica di riferimento per la connessione di utenti attivi e passivi alle reti BT delle imprese distributrici di energia elettrica”, è stata pubblicata dal CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano). Questa norma è stata elaborata su impulso dell'AEEG con l'obiettivo di impostare delle regole tecniche comuni di connessione alle reti di distribuzione di energia elettrica su tutto il territorio nazionale, evitando diversità tra le imprese distributrici. Essa definisce i criteri tecnici per la connessione degli Utenti alle reti elettriche di distribuzione con tensione nominale in corrente alternata fino a 1000 V.

Obiettivi e Importanza

La CEI 0-21 è cruciale per assicurare che gli impianti di produzione energetica rispettino standard di sicurezza ed efficienza, favorendo l’integrazione di fonti rinnovabili nella rete elettrica italiana senza compromettere la stabilità del sistema. L’adeguamento alla normativa CEI 0-21 è essenziale per garantire la sicurezza e l’efficienza degli impianti fotovoltaici.

Per quanto riguarda gli Utenti attivi, la norma ha lo scopo di definire l’avviamento, l’esercizio ed il distacco dell’impianto di produzione, nonché di evitare che gli impianti di produzione possano funzionare in isola su porzioni di reti BT del Distributore. Definisce inoltre alcune prescrizioni relative agli impianti di produzione funzionanti in servizio isolato sulla rete interna del Produttore.

Evoluzione e Applicazione della Norma

La Norma CEI 0-21 completa la Norma CEI 0-16, che riguarda la «Regola tecnica di riferimento per la connessione di Utenti attivi e passivi alle reti AT ed MT delle imprese distributrici di energia elettrica». La prima edizione della CEI 0-21 è entrata in vigore il 1° gennaio 2012 solo per gli utenti passivi. La seconda edizione, che ha sostituito completamente la precedente, è entrata in vigore il 1° luglio 2012, mentre il 21 dicembre 2012 è entrata in vigore la variante V1 contenente alcune precisazioni tecniche con «lo scopo di rendere più semplice la sua interpretazione da parte degli utilizzatori e sanare alcune imprecisioni di natura editoriale».

La delibera ARG/elt 187/11 ha reso applicabile la nuova Norma CEI 0-21 inerente le connessioni attive alle reti BT. Occorre sottolineare che in base alla "Prefazione Nazionale" alcuni paragrafi non sono ancora in vigore. Le intenzioni dell'Autorità per l’Energia sono rivolte a fare in modo che la Norma CEI 0-21 rappresenti le condizioni tecniche anche per le utenze passive, quindi per la connessione di clienti finali che prelevano dalle reti elettriche di distribuzione in Bassa Tensione. La norma è valida su tutto il territorio nazionale e si applica a tutte le reti delle imprese distributrici.

Prescrizioni della Delibera AEEG 84/2012 e Allegato A70

La delibera AEEG 84/2012/R/EEL ha introdotto importanti disposizioni per la CEI 0-21 e l'Allegato A70. Dal 1 Luglio 2012, dopo le disposizioni entrate in vigore ad Aprile, sono valide ulteriori prescrizioni. Per impianti fotovoltaici connessi alla rete BT dal 1/7/2012 è necessario il rispetto dell’intero Allegato A70 al Codice di rete TERNA e della Norma CEI 0-21. Fa eccezione il punto relativo al "Low Voltage Fault Ride Through" (LVFRT), che sarà richiesto a partire dal 1/1/2013.

Sono necessarie le dichiarazioni sostitutive di atto di notorietà del costruttore relative agli inverter e ai dispositivi di sicurezza. Per impianti fotovoltaici connessi alla rete di Media Tensione dal 1/07/2012 viene richiesto il rispetto dell’intero Allegato A70, i cui requisiti principali sono:

• Riduzione automatica della potenza in presenza di aumento di frequenza, P(f)
• Condizioni di riconnessione
• LVFRT (Low Voltage Fault Ride Through)

Anche in questo caso viene richiesta la dichiarazione sostitutiva di atto di notorietà del costruttore relativa agli inverter e ai dispositivi di sicurezza. La fase di transizione, disciplinata dall’Autorità e in vigore dal 01/04/2012, si è conclusa il 30/06/2012. Questa fase prevedeva l'impostazione dei limiti di frequenza prescritti dalla delibera AEEG per gli inverter, con possibilità di modifica dei parametri attraverso diversi dispositivi di comunicazione.

Ambito di Applicazione della CEI 0-21

La norma CEI 0-21 prevale sulla CEI 11-20 e si applica alle nuove connessioni sia monofase che trifase a partire dalla data del 1° luglio 2012 e riguarda:

• Utenti passivi;
• Utenti attivi (per gli impianti che producono una potenza inferiore ad 1 kW si applicano solo le prescrizioni relative agli Utenti passivi);
• Impianti di alimentazione dei veicoli elettrici (stazioni di carica batterie);
• Impianti di alimentazione di illuminazione pubblica (in tutto o in parte su suolo pubblico);
• Impianti destinati a forniture temporanee (cantieri, circhi, ecc.);
• Reti di distribuzione nell’ambito della realizzazione e del mantenimento della connessione tra reti di distribuzione.

Termini Chiave e Definizioni della CEI 0-21

La norma CEI 0-21 individua e definisce i seguenti soggetti e concetti fondamentali per la connessione alla rete di distribuzione nazionale:

• Impresa di Distribuzione (Distributore): Qualsiasi soggetto con l’obbligo di connessione terzi sulle proprie reti e responsabile della gestione, manutenzione e sviluppo della rete elettrica e relativi dispositivi di interconnessione.
• Utente della rete (Utente): Soggetto che utilizza la rete per immettere e/o prelevare energia elettrica, suddiviso in passivi e attivi.
• Utenti attivi: Utenti che utilizzano qualsiasi macchinario che converta energia in elettricità in corrente alternata previsto per funzionare in parallelo con la rete.
• Utenti passivi: Tutti gli Utenti non rientranti nella definizione precedente, solitamente titolari di impianti che prelevano soltanto energia dalla rete.
• Venditore: Soggetto che esercita l'attività di vendita di energia elettrica.
• Connessione: Collegamento di un impianto elettrico a una rete con continuità circuitale, senza interposizione di impianti di terzi.
• Punto di connessione (PdC): Confine fisico tra due reti di titolarità o gestione diversa, attraverso cui avviene lo scambio di energia.
• Cavo di collegamento: Tratto di cavo di proprietà dell’Utente che collega il contatore con il primo dispositivo di protezione contro le sovracorrenti.
• Dispositivo Generale di Utente (DG): Apparecchiatura di protezione, manovra e sezionamento che assicura la separazione dell’intero impianto dell’Utente dalla rete.
• Dispositivo Generale di Linea (DGL): Apparecchiatura di protezione, manovra e sezionamento al termine del cavo di collegamento che assicura la separazione di una linea dell’Utente dalla rete.
• Dispositivi Limitatori di Potenza (DLP): Dispositivo atto a limitare il prelievo/immissione di potenza da parte dell’Utente.
• Dispositivo di Interfaccia (DDI): Apparecchiatura di manovra la cui apertura, comandata da un apposito sistema di protezione, assicura la separazione dell’impianto di produzione dalla rete.
• Dispositivo di Generatore (DDG): Apparecchiatura di manovra e protezione la cui apertura determina la separazione del generatore.
• Interruzione dell’alimentazione: Condizione in cui la tensione è inferiore all'1% della tensione nominale, con diverse durate (lunga, breve, transitoria).
• Impianto di rete per la connessione presso l’utenza: Porzione di impianto di rete per la connessione, includente il contatore, installata su aree messe a disposizione dall’Utente.
• Impianto utilizzatore: Insieme dei circuiti di alimentazione degli apparecchi utilizzatori.
• Impianto di utenza (o di Utente): Impianto di produzione e/o impianto utilizzatore nella disponibilità dell’utente.
• Limite di emissione Utente: Massima emissione di disturbo in rete consentita all’Utente.
• Potenza contrattualmente impegnata: Livello di potenza indicato nei contratti, reso disponibile dall’esercente.
• Potenza disponibile in prelievo: Massima potenza che può essere prelevata in un punto di connessione.
• Pianificazione della rete di distribuzione: Attività finalizzata alla previsione dello sviluppo della rete di distribuzione.
• Esercizio: Insieme delle attività finalizzate al funzionamento con continuità di un sistema o impianto elettrico.
• Alta tensione (AT): Tensione nominale tra le fasi superiore a 35 kV fino a 150 kV.
• Media tensione (MT): Tensione nominale tra le fasi superiore a 1 kV fino a 35 kV.
• Bassa tensione (BT): Tensione nominale tra le fasi inferiore o uguale a 1 kV.
• Compatibilità elettromagnetica (EMC): Capacità di un dispositivo di funzionare correttamente nel suo ambiente elettromagnetico.
• Cabina secondaria (CS): Cabina elettrica alimentata in MT, provvista di almeno un trasformatore MT/BT.

Prescrizioni Specifiche per Utenti Passivi

Le principali prescrizioni relative ai soli utenti passivi includono:

• Nelle reti BT la tensione nominale Un vale 230 V per le forniture monofase e 400 V per quelle trifase, con frequenza nominale fn di 50 Hz. Le vecchie tensioni 220/380 V non sono più valide, abrogate dal Decreto n°1 del 24/01/2012. Le caratteristiche della tensione di fornitura sono definite dalla Norma CEI EN 50160, che ammette variazioni entro ± 10% dell'ampiezza della tensione al punto di consegna.
• La rete BT del Distributore è gestita con neutro direttamente a terra (sistema TT, come definito nella norma CEI 64-8 articolo 312.2.2). È fatto divieto agli Utenti di impiegare il neutro come conduttore di protezione o di collegarlo alla terra di protezione dell’impianto di utenza.
• Per il corretto intervento dei dispositivi di protezione di tipo differenziale, è necessario che la messa a terra del neutro da parte del Distributore abbia un valore inferiore a 180 Ω, mentre la messa a terra dell’impianto dell’Utente deve essere coordinata con i requisiti indicati nella Norma CEI 64-8 articolo 413.1.4. La verifica di tale condizione può essere richiesta al Distributore dall’Utente in caso di malfunzionamento delle protezioni differenziali.
• Le protezioni adottate dal Distributore per la propria rete non hanno lo scopo di proteggere gli impianti dell’Utente. Tuttavia, il Distributore è tenuto a evitare le masse nell’impianto di rete per la connessione presso l’utenza e a mantenere la continuità del conduttore di neutro.

Adeguamento e Manutenzione alla Norma CEI 0-21

L'installazione e la manutenzione degli impianti connessi alla rete BT richiedono competenze specifiche. Un sistema ben mantenuto riduce il rischio di guasti e garantisce una maggiore durata dell’impianto. Il monitoraggio continuo degli impianti connessi alla rete BT è fondamentale per garantire la sicurezza e l’efficienza. La manutenzione periodica è essenziale per garantire la continuità operativa e la sicurezza degli impianti connessi alla rete BT. Il corretto utilizzo e la manutenzione richiedono personale qualificato.

Sostituzione di Inverter o SPI

Nei casi in cui venga sostituito l’inverter e/o il sistema di protezione d’interfaccia (SPI), occorre adeguare parzialmente a CEI 0-21 e si applicano le disposizioni di cui all’articolo 4 della delibera 84/2012. La nuova apparecchiatura deve essere conforme alle norme e regole vigenti al momento della sostituzione. Il produttore è tenuto a dare comunicazione della data di sostituzione, con dichiarazione sostitutiva dell’atto di notorietà redatta ai sensi del D.P.R. Una deroga è inserita in caso di problemi tecnici. Per un impianto trifase, la sostituzione di un inverter non a norma CEI 0-21 potrebbe richiedere l'applicazione di un'interfaccia esterna.

Quando è Richiesto l'Adeguamento

L’adeguamento è richiesto per gli impianti fotovoltaici allacciati alla rete elettrica nazionale con contatore bidirezionale di potenza superiore a 6 kWp sotto obbligo di progetto. Oppure, in caso di impianti domestici con potenza inferiore o pari a 6 kWp con inverter di connessione alla rete non certificato secondo la CEI 0-21, si richiede la compilazione del rapporto di verifica. Questo è un requisito fondamentale per mantenere costantemente efficiente l'impianto (in particolare il dispositivo di interfaccia) e garantire il rispetto dei principi generali di sicurezza e qualità della tensione di alimentazione, previsti da leggi e normative vigenti.

È un preciso obbligo richiamato dalla legge (Articolo 15 del D.lgs. 09/04/2008 n. 81 e Articolo 8 del DM 22/01/08 n. 37) e le verifiche possono essere svolte in conformità alle norme e guide CEI di riferimento (ad es. la Guida CEI 64-14 e la Norma CEI 64-8 per gli impianti in BT). Il controllo e la manutenzione ordinaria e straordinaria dell'impianto competono all'Utente produttore relativamente agli elementi di sua proprietà. L'operatore incaricato dell'impresa installatrice deve essere abilitato ai sensi del DM 37/08 e possedere la qualifica professionale FER secondo il DLgs 28/11 art.15.

Periodicità delle Verifiche

Ogni cinque anni vanno effettuate le prove tramite cassetta di prova relè. La verifica quinquennale del sistema di protezione di interfaccia (SPI), secondo la delibera 786/16, deve essere eseguita per tutti gli impianti con potenza superiore a 11,08 kW connessi alla rete in bassa tensione.

L'Utente produttore si impegna inoltre a rendersi disponibile per garantire l'effettuazione delle opportune verifiche (su SPI in particolare) anche in seguito a:

• Modifiche ai valori delle tarature delle protezioni di interfaccia che si rendono necessarie per inderogabili esigenze di rete.
• Sostituzione dell'SPI.
• Eventuali modifiche del regolamento di esercizio che si rendano necessarie in conseguenza di nuove normative o innovazioni tecnologiche.

I risultati delle verifiche devono essere inviati via elettronica al distributore tramite PEC o raccomandata A/R.

Supporto alla Compilazione del Rapporto di Verifica

Esistono strumenti dedicati che permettono di compilare il Rapporto di Verifica CEI 0-21 attraverso funzioni apposite. Oltre alla compilazione, è spesso possibile allegare un PDF con i tempi di intervento prodotti dalla cassetta prova relè o dall'inverter (in caso di SPI integrato), oppure creare una relazione fotografica del display dell'inverter.

Dichiarazioni di Conformità

È necessario che i costruttori forniscano le Dichiarazioni di Conformità alla Norma CEI 0-21 per gli inverter, come quelle richieste per le connessioni di impianti fotovoltaici alla rete elettrica italiana di bassa tensione successive al 1 gennaio 2013. Queste includono tipicamente una dichiarazione di conformità (corredata di copia del documento d'identità del legale rappresentante del produttore) redatta ai sensi del DPR n.445/28 Dic. e un certificato di conformità rilasciato da ente accreditato EA secondo la Norma ISO 17025, basato su Rapporti di Prova redatti da laboratori accreditati. Tali documenti sono spesso integrati con note tecniche che specificano le condizioni e restrizioni di utilizzo.

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