CORSO DI SISTEMI ENERGETICI. Ing. Adriano Carrara P.h.D.

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1 CORSO DI SISTEMI ENERGETICI Ing. Adriano Carrara P.h.D. 1

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3 CASO A VALUTAZIONE DI FATTIBILITA TECNICO / ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO GRID-CONNECTED Si consideri la possibilità di realizzare un impianto fotovoltaico sui tetti piani del capannone principale di uno stabilimento sito in Cremona. Si effettui un dimensionamento di massima dell impianto e si determinino: potenza installabile; superficie effettivamente occupata dai panelli producibilità annua; inclinazione ottimale pannelli; l IRR; VAN; Pay Back Period. Tetto piano estensione m 2 sala quadri elettrici BT/MT (trafo + inverter) NORD SUD punto di consegna già esistente Figura 1: planimetria stabile. Il tetto è provvisto di una parapettatura di sicurezza, altezza 110 cm. Dati: rendimento pannello silicio monocristallino 13,5% perdita producibilità pannello annua (garanzia 20 anni) 1% costo manutenzione annua ordinaria e straordinaria 0,8% costo progettazione e pratiche autorizzative 3,35% costo opere civili 10% costo annuo assicurazione (percentuale sul valore impianto) 0,5% sulla base della analisi delle bollette elettriche si verifica che l azienda ha un fabbisogno annuale non inferiore ai kwh/anno costo di allacciamento alla rete di media tensione costo per l azienda dell energia elettrica prelevata dalla rete 0,13 /kwh l energia elettrica prodotta in esubero è ceduta alla rete ad un valore 62,35 /MWh medio di vita utile impianto 25 anni ammortamenti opere elettromeccaniche 9 anni ammortamento spese tecniche (progettazione e pratiche autorizzative) 5 anni ammortamento opere civili 25 anni tasso di attualizzazione 5% IRAP 3.9% IRPEG 27,5% Ipotesi che l investimento è realizzato all anno 0 mentre i ricavi partono dall anno. 3

4 Tipo pannello taglia impianto ( /kwp) dati 2013 Tipo impianto Poli < 100 kwp Tetto Poli kwp Tetto Poli kwp Terra Poli 2-3 kwp Tetto Tabella 1: costo fornitura impianto fotovoltaico. Tabella 2: Dati AEEG ottobre 2012 costo e.e. utente industriale. 4

5 1 Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati IRR 12,73% VAN (a 20 anni) Pay Back Period 7 anni 5

6 CASO B MASSIMIZZAZIONE POTENZA INSTALLATA Ipotizziamo ora di essere nelle medesime condizioni del caso A e di voler massimizzare la potenza installata. L energia non autoconsumata sarà ceduta in rete a valore di mercato. Si ipotizzi che l azienda lavori dal lunedì al venerdì. Si valuti l investimento e lo si confronti con il caso A. 6

7 1 Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati IRR 7,51% VAN (a 20 anni) Pay Back Period 10 anni 7

8 CASO C - COSTI AGGIUNTIVI Nel caso precedente (CASO B) non si sono considerati tutta una serie di possibili costi aggiunti, si è implicitamente ipotizzato che: l impianto fotovoltaico potesse collegarsi a un preesistente punto di consegna in MT; che la sala quadri elettrici dell azienda fosse abbastanza ampia da poter ospitare la nuova quadristica dell impianto fotovoltaico, inclusiva di inverter e trasformatore; che il tetto fosse a norma per l accesso in sicurezza degli operatori per le future manutenzioni. Inoltre si è partiti dall assunto che all interno dell azienda vi sia un responsabile della sicurezza in grado di svolgere tale ruolo in fase di cantiere, nonché personale qualificato e avente il tempo per coordinare i lavori in un ottica di direzione lavori, non è infatti detto che tutte le attività connesse alla realizzazione dell impianto siano affidate in appalto ad una sola ditta, è possibile che vi siano più ditte, le cui attività vanno coordinate. La stessa planimetria dell impianto (Figura 1), prevedendo un unico tetto, esclude la necessità di scavi per l interramento dei cavi in alternata, nonché la necessità di realizzare cabine per gli inverter dei campi posti su eventuali tetti lontani dalla sala quadri elettrici. Consideriamo ora un diverso caso (Figura 2) che si differenzia dal CASO B solamente per un maggior numero di tetti che rende necessario, a parità di superficie totale, realizzare scavi e installare non un solo inverter da 500 kw ma più inverter per una potenza totale sempre di 500 kw. I tetti non sono provvisti di parapettatura, questo implicherà che la loro messa in sicurezza per gli accessi per le future manutenzioni sarà necessario installare delle balaustre di altezza di almeno 1,1 m. Nuovi costi: direzione lavori e responsabile sicurezza di cantiere realizzazione opera civile nuova sala quadri elettrici fotovoltaica e cabine inverter scavi di BT per interramento cavi ca (al metro), inclusivi di tubazioni per 110 /m passaggio cavi scavi di MT, inclusivi di tubazioni per passaggio cavi 100 /m pozzetti di derivazione rompitratta cad 300 /cad armamento elettrico (quadri elettrici di MT e cavi di MT) già inclusi nel costo chiavi in mano dell impianto parapettatura di sicurezza 90 /ml 8

9 NORD 100 m 50 m SUD 50 m Tetto piano estensione m 2 sala quadri elettrici sala quadri elettrici fotovoltaica (trafo + inverter 3) inverter 2 Tetto piano estensione m 2 50 m scavi di BT per interramento cavi di ca 200 m nuovo scavo di MT 60 m punto di consegna già esistente inverter 1 50 m Tetto piano estensione m 2 50 m simbolo di pozzetto rompitratta Figura 2: nuovo schema impianto. 9

10 1 Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati Anno Investimento Ricavi Costi R.O. (3-4) Ammortamenti Margine Operativo Netto (5-6) Tasse Cash Flow Operativo (5-8) Pay Back Period Cash flow scontati (r=5%) Cumulata del Cash flow Scontati IRR 4,84% VAN (a 20 anni) Pay Back Period 14 anni 10

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