PRIMO PREMIO Iniziative di sostenibilità

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1 PRIMO PREMIO Iniziative di sostenibilità 1

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4 Inclinazione ed esposizione: Molto importante sono pertanto l esposizione e l inclinazione del tetto rispetto all orizzontale dei moduli fotovoltaici: nella figure riportate qui sotto si può rilevare che la configurazione di un tetto, ad esempio esposto a sud con inclinazione di 30 dei pannelli, porta ad ottenere un rendimento ottimale. 4

5 Fotovoltaico e coperture dei tetti esistenti. Si può installare un impianto fotovoltaico su una copertura esistente? La risposta in linea di principio è si; Ci sono tuttavia molti aspetti di cui tener conto prima di procedere. Innanzitutto va verificato che la copertura sia in buono stato di conservazione e dia garanzie di efficienza per i successivi venti anni. Questa infatti è la durata che deve assicurare l insieme tetto-impianto fotovoltaico. Installare su un tetto poco affidabile è una pessima decisione, perché qualunque successivo intervento di manutenzione sarà molto complicato e costoso. Meglio in questi casi prevedere la sostituzione del materiale di copertura prima di installare i pannelli, visto che normalmente questa è una spesa che non incide eccessivamente se fatta contestualmente all impianto stesso, con un materiale che dia garanzie di affidabilità ultraventennale. Se tuttavia la falda del tetto non presenta queste caratteristiche è bene scegliere dei pannelli che garantiscano una buona efficienza anche in condizioni non ottimali, come i pannelli in silicio amorfo. Va poi verificato il grado di integrazione architettonica che verrà riconosciuta dopo l installazione dei pannelli sul tetto esistente. In questo senso è meglio privilegiare soluzioni che siano state specificatamente progettate per il tipo di materiale che costituisce la copertura esistente. Più è alta l integrazione architettonica più sarà breve il tempo di rientro dell investimento. Infine va valutata bene la soluzione tecnica: per ottenere l integrazione architettonica alle volte si tende a sostituire il materiale di copertura con pannelli fotovoltaici, lasciando l impermeabilità affidata a guaine o guarnizioni di incerta affidabilità. Queste soluzioni possono essere a forte rischio di impermeabilità nel tempo ed inoltre possono limitare molto la ventilazione dell intradosso dei moduli, elemento fondamentale per non far decadere l efficienza elettrica dei pannelli proprio nei mesi estivi, quando è massimal insolazione. Va poi verificata la resistenza meccanica della struttura. I pannelli, specie in cristallino, hanno un loro peso che può non essere stato previsto in sede di progettazione della struttura. Va ancora verificata l inclinazione del tetto ed il suo orientamento. Le condizioni ottimali di esercizio dei pannelli sono con pendenza 30 con orientamento a sud. 5

6 TECNOLOGIE A CONFRONTO IL principio di funzionamento: La cella fotovoltaica Le celle fotovoltaiche consentono di trasformare direttamente la radiazione solare in energia elettrica, sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico, che si basa sulla proprietà di alcuni materiali conduttori opportunamente trattati (tra i quali il silicio) di generare direttamente energia elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare. I vari tipi di celle solari A seconda dei loro processi di produzione, si distinguono i seguenti tipi di celle fotovoltaiche: - Celle monocristalline: vengono prodotte tagliando una barra monocristallina di silicio. Il vantaggio principale é un atto rendimento. Sono caratterizzate usualmente da un omogenea colorazione blu. - Celle policristalline: vengono colate in blocchi e poi tagliate a dischetti. Il rendimento é minore della tecnologia in silicio monocristallino. Questo tipo di celle é riconoscibile da una superficie variegata - Celle amorfe: vengono prodotte mediante deposizione di atomi di silicio su un supporto di vetro o un sottile film metallico flessibile [acciaio inox). Le celle così prodotte sono riconoscibili da un caratteristico colore scuro e, laddove applicate su lamina metallica, sono adattabili a qualunque superficie piana o curva. Per una valutazione degli impieghi ottimali per queste tre tecnologie attualmente più diffuse è bene focalizzare l attenzione su tre parametri: l efficienza, il comportamento alla radiazione solare diretta e diffusa, l andamento delle prestazioni del modulo in funzione della temperatura L Efficienza Il concetto di efficienza esprime il rapporto percentuale tra la potenza in uscita dal modulo e la potenza (energia) in ingresso dal sole. Tale valore consente di determinare la superficie necessaria all installazione di una determinata quantità di potenza. In tabella sono riportate le efficienze attuali medie delle diverse tecnologie fotovoltaiche. Monocristallini Policristallini Silicio Amorfo efficienza 12-16% 10-13% 5-7% Un esempio: un modulo che vanta una efficienza pari al 15% genererà una potenza specifica pari a 150 W/m 2 (nelle condizioni standard di irraggiamento di 1000 W/m2) ovvero saranno necessari: 1000(W)/150(W/m 2 = 6,67 mq di superficie per installare 1 kwp di potenza. 6

7 In pratica dal confronto emerge che a parità di potenza da installare sarà necessario, utilizzando ad esempio moduli in silicio amorfo, una superficie 2-2,5 volte maggiore rispetto a quella necessaria ai moduli in silicio cristallino. Luce diretta e luce diffusa Come già specificato, in funzione delle condizioni meteorologiche e dell inclinazione dei moduli, cambiano i contributi all effetto fotovoltaico delle diverse componenti della radiazione solare. In termini generali è possibile affermare che più l inclinazione dei moduli è prossima ai 30 (considerate le nostre latitudini), più è marcato il contributo della luce diretta e diviene di secondaria importanza il contributo della luce diffusa. Viceversa tanto più l inclinazione si avvicina all orizzontale, tanto più assume un peso maggiore il contributo della componente della luce diffusa. Infatti nelle giornate di cielo sereno, la componente diretta della luce esprime il maggior contributo, mentre nelle giornate nuvolose sarà la componente diffusa a prevalere. Poiché i moduli in silicio cristallino producono di più se esposti alla luce diretta, mentre i moduli che utilizzano la tecnologia amorfa si comportano molto bene in condizioni di luce diffusa, è possibile, molto indicativamente, schematizzare le precedenti considerazioni nella tabella che segue: Inclinazione circa 30 Bassa inclinazione Zone ad alto soleggiamento medio CRISTALLINO AMORFO/CRISTALLINO Zone a basso soleggiamento medio AMORFO/CRISTALLINO AMORFO Temperatura La capacità di generare corrente dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino è influenzata negativamente dalla loro temperatura di esercizio. Questi infatti presentano un abbassamento costante dell energia prodotta a partire dai 25 C di circa lo 0,4-0,5% per grado ogni centigrado. Ciò equivale ad un abbattimento della producibilità di un modulo in silicio cristallino di circa il 25% alla temperatura di 75 C. Tali temperature possono essere facilmente raggiunte dai moduli, quando questi sono montati su coperture a bassa pendenza in assenza di adeguata retro-ventilazione. Pertanto nel caso di applicazioni di pannelli fotovoltaici in silicio cristallino su coperture a basse pendenze, è opportuno distanziare adeguatamente i moduli dalla copertura in modo da garantire una adeguata retro ventilazione atta a smaltire parte del calore accumulato dai moduli stessi. L entità di tale quota è ovviamente da valutare caso per caso, in funzione della geometria della falda fotovoltaica e del sito di installazione. Per quanto concerne i moduli in silicio amorfo, tali accorgimenti sono meno restringenti e dunque è possibile installare i moduli in modo complanare alla falda. 7

8 Fotovoltaico: cosa prevede il Conto Energia IMPIANTI FOTOVOLTAICI e TETTI: UN BINOMIO VINCENTE TERMINI ECONOMICI IL Soggetto Responsabile (SR o Utilizzatore) può contare su tre componenti economiche attive: A) RICAVO DA TARIFFA INCENTIVANTE Il ricavo per kwh prodotto, determinato dalla tariffa incentivante, è articolato secondo la seguente tabella: Potenza nominale impianto P (kwp) 1 Non Integrato Tipo di Impianto Fotovoltaico 2 Parzialmente integrato 3 Integrato A da 1 a 3 0,40/kwh 0,44/kwh 0,49/kwh B da 3 a 20 0,38/kwh 0,42/kwh 0,46/kwh C Superiore 20 0,36/kwh 0,40/kwh 0,44/kwh (N.B. Gli impianti si misurano sempre in kwp (potenza di picco in Kilo Watt) e non in superficie) Le tariffe indicate sono: Valide per impianti entrati in funzione entro il 31/12/2008 (per il 2009 e 2010 saranno ridotte del 2% annuo) Riconosciute dal momento dell entrata in funzione del impianto per un periodo di venti anni Costanti e senza adeguamenti ISTAT Le tariffe possono essere incrementate del 5% nei seguenti casi (non cumulabili): Per impianti integrati in sostituzione di eternit o materiali contenenti amianto Per impianti non integrati da 3 a 20 kwp dove SR-Utilizzatore consuma almeno il 70% dell energia prodotta Per impianti dove SR-Utilizzatore sia una scuola pubblica/paritaria o una struttura sanitaria pubblica Per impianti dove SR-Utilizzatore sia un ente Locale con meno di 5000 abitanti Nota: per impianti fino a 20 kwp è possibile ottenere un incremento della tariffa qualora si effettuino miglioramenti delle prestazioni energetiche dell edificio 8

9 B) RISPARMIO PER AUTOCONSUMO L energia prodotta dal impianto viene utilizzata per i propri consumi e quindi non deve essere acquistata dalla rete C) RICAVO PER VENDITA O CONGUAGLIO L energia prodotta e non auto consumata può essere venduta o conguagliata. In questo senso si hanno due regimi alternativi: Scambio sul posto può essere scelto per impianti fino a 20 kwp: annualmente si effettua il saldo tra l energia immessa in rete e quella prelevata. Qualora il saldo sia a credito questo viene riportato all anno successivo per la compensazione (per max 3 anni), in energia, di un eventuale saldo negativo. Vendita: può essere scelto per impianti fino a 20 kwp ed è il regime obbligatorio per quelli oltre 20 kwp, nel quale l energia non utilizzata è venduta alla rete con le tariffe stabilite dall Acquirente Unico (ENEL). 9

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13 IL progetto AGS FOTOVOLTAICO FACILE Esempio di impianto da 2.99 Kwp in regime di scambio sul posto Il termine "scambio sul posto" significa possedere un impianto fotovoltaico, autorizzato dal GSE (Gestore Servizi Elettrici), dimensionato per produrre energia elettrica in grado di soddisfare il proprio fabbisogno famigliare e quindi senza costi di acquisto per una quantità di energia pari a quella prodotta del proprio impianto. Prendendo in considerazione un impianto tipo dimensionato per una abitazione privata con potenza installata da 2.99 Kwp (Chilowatt di picco), funzionante in regime di scambio sul posto, e ipotizzando un consumo dell utenza annuo di Kwh, con una produzione dell impianto fotovoltaico di Kwh anno, si potrà conseguire il risultato come di seguito specificato e schematizzato dalla figura che segue. Tutta l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico verrà conteggiata dal contatore 1; la stessa sarà resa disponibile per soddisfare il fabbisogno delle utenze casalinghe della famiglia (autoconsumo); l'eventuale energia eccedente, non consumata, verrà automaticamente immessa in rete e conteggiata dal contatore 2. L eccesso immesso in rete non verrà pagato ma costituirà un credito, in termini di energia e non economico, che potrà essere utilizzato nel corso dei successivi tre anni; in qualsiasi momento sarà possibile prelevarlo (ad esempio quando l impianto non è in produzione: nottetempo - stagione invernale ecc.). In seguito sarà il bilancio dei contatori 1 e 2 a determinare la necessità di pagare o meno l energia all'enel. L'energia conteggiata dal primo contatore verrà invece remunerata dal GSE come Conto Energia ad una tariffa di 0,44 ogni Kwh prodotto, (indipendentemente che venga consumata o immessa in rete) mentre, non acquistando questa energia da Enel, verrà conseguito un risparmio dal non acquisto. PROGETTO FOTOVOLTAICO FACILE L operazione che AGS propone ai cittadini di Provaglio d Iseo, sulla base dei principi come sopra esposti, consiste nel rendere disponibile, da parte del cittadino o famiglia, il proprio tetto; in seguito AGS provvederà a valutare che lo stesso abbia dimensioni e orientamento idonei per poter installare un impianto fotovoltaico di proprietà di AGS per 20 anni. L impianto verrà dimensionato secondo le necessità energetiche dell utente, rilevate sulla base dei dati del consumo storico dell ultimo anno (o dalla media degli ultimi anni). La metà del costo di tale consumo storico determinerà anche la base del contributo fisso che AGS riceverà per 20 anni dall utente e rappresenterà l unico onere che lo stesso dovrà sostenere. AGS sosterrà tutti gli oneri di investimento, assicurativi, di manutenzione e di mantenimento dell impianto, sollevando l utente da ogni altro onere. Al termine dei 20 anni AGS cederà gratuitamente l impianto all utente, che ne diverrà, proprietario usufruendo dei relativi benefici. Esempio pratico; - produzione impianto tipo da 2.99 Kwp: Kwh x 0,44 = 1.452,00 anno Conto energia; - Consumo storico rilevato: Kwh; X 0,18= 594,00 anno costo energia consumata; - Base del contributo annuo da versare ad AGS = 50% di 594,00 = 297,00. 13

14 Rapporto fra potenza impianto installato - produzione e disponibilità di consumo, Conto Energia e contributo annuale richiesto Potenza nominale dati impianto produzione anno CONTO ENERGIA RISPARMIO UTENZA Contributo annuale Campo famiglia media Kwp Kwh al kwh tot.anno /Kwh anno Importo base 2, ,44 968,00 0,18 396,00 198,00 2, , ,80 0,18 435,60 217,80 2, , ,60 0,18 475,20 237,60 2, , ,40 0,18 514,80 257,40 2, , ,20 0,18 554,40 277, , , ,00 0, ,00 297,00 3, , ,40 0,18 633,60 316,80 3, , ,80 0,18 673,20 336,60 3, , ,20 0,18 712,80 356,40 3, , ,60 0,18 752,40 376,20 4, , ,00 0,18 792,00 396,00 4, , ,80 0,18 871,20 435,60 4, , ,60 0,18 950,40 475,20 5, , ,00 0,18 990,00 495,00 5, , ,80 0, ,20 534,60 5, , ,60 0, ,40 574,20 6, , ,00 0, ,00 594,00 NB: i dati di produzione sono da intendere orientativi e devono essere confermati dai progetti ad "hoc" 14

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16 AGS E IL CITTADINO LE PARTI STIPULANO UN CONTRATTO DI UTILIZZO DI IMPIANTO FOTOVOLTAICO CON FUTURO RISCATTO GRATUITO AGS = CONCEDENTE CITTADINO = UTILIZZATORE 16

17 MODELLO DI SCHEDA ECONOMICA E DI PRODUZIONE ALLEGATA AL CONTRATTO DI CONCESSIONE DI UTILIZZO DI IMPIANTO FOTOVOLVOLTAICO LEGENDA 1-Metà del costo medio storico dell energia consumata 2-I valori sono fissati sulla base della tariffa media, attualmente in vigore, incrementata del 1,5% 3-Il valore della produzione è decrementato dello 0,9% come indicato dai produttori dei moduli fotovoltaici 4-Il contributo annuale sarà determinato sulla base dell effettiva produzione dell impianto (il valore indicato in tabella è una stima calcolata secondo specifiche tabelle) 17

18 FOTOVOLTAICO FACILE ad OGGI ADESIONI AL PROGETTO 350 INDAGINI PRELIMINARI PER VERIFICA DI FATTIBILITA 290 IMPIANTI INSTALLATI 125 IMPIANTI ALLACCIATI 75 RICHIESTE DI INCENTIVO PER SCAMBIO SUL POSTO INVIATE AL GSE

19 IMPIANTO DA 3,2 kwp PARZIALMENTE INTEGRATO 19

20 FASE DI COSTRUZIONE SU FALDA di nr 2 IMPIANTI DA 5,55 kwp cad. 20

21 IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 4,07 kwp 21

22 IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 2,88 kwp INTEGRATO 22

23 Inverter per impianto fotovoltaico da 3 kwp 23

24 Impianto fotovoltaico da 4,2 kwp SEMINTEGRATO 24

25 Impianto fotovoltaico da 4,2 kwp SEMINTEGRATO 25

26 IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 2,2 kwp PARZIALMENTE INTEGRATO 26

27 SEDE AGS Spa IMPIANTO FOTOVOLTAICO DA 8,14 kwp TOTALMENTE INTEGRATO 27

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