REGIONE SICILIA COMUNE DI MESSINA DIPARTIMENTO EDILIZIA SCOLASTICA

Transcript

1 REGIONE SICILIA COMUNE DI MESSINA DIPARTIMENTO EDILIZIA SCOLASTICA Progetto esecutivo per la realizzazione di un impianto fotovoltaico grid-connected nella scuola S. D'Acquisto - Messina - RELAZIONE TECNICA SPECIALISTICA I progettisti : arch. Rosa Antonuccio Visti ed approvazioni arch. Danilo De Pasquale Il r.u.p. ing. Salvatore Saglimbeni allegato data revisione

2 Indice 1. Studi e indagini preliminari Dati generali Dati climatici e di irraggiamento Natura e caratteristiche dell intervento Superficie di installazione Riepilogo Criteri utilizzati per le scelte progettuali Quantificazione benefici energetici ed ambientali Analisi costi benefici Quantità di energia primaria risparmiata Previsione dell energia prodotta Costo dell energia prodotta / costo totale dell intervento Emissioni evitate A2-2

3 1. Studi e indagini preliminari 1.1 Dati generali 1 Committente/Utilizzatore finale Comune di Messina 2 Utilizzo dell edificio Scuola 3 Ubicazione Messina (ME) Progettazione esecutiva di un impianto FV 4 Scopo del lavoro connesso alla rete di distribuzione BT Interfaccia alla rete secondo quanto consentito nel rispetto delle norme CEI e normativa unificazione ENEL. Alto pregio architettonico e paesaggistico Integrazione architettonica 5 Vincoli da rispettare Elevata replicabilità Accessibilità ai quadri riservata solo a personale specializzato ENEL DK 5950 Altri vincoli imposti dal committente e dall ente distributore Sito raggiungibile con strade idonee al trasporto leggero e pesante 6 Informazioni generali Nessun impedimento all accessibilità del luogo di installazione dell impianto Tabella 1. Caratteristiche area installazione Descrizione Copertura edificio 1 Esposizione Sud (Tilt = 0 ) Superficie utilizzabile c.a. 790 m 2 Superficie utilizzata c.a. 590 m 2 2 Ubicazione Edificio casello 3 Posizione Inverter Interno/Sotto copertura 4 Posizione quadro di misura e sezionamento Interno Locale quadri Montaggio a parete Tabella Dati climatici e di irraggiamento 1 Latitudine N 2 Longitudine E 3 Altitudine (m.s.l.m) 3 4 Time Zone GMT +1 Radiazione solare globale al suolo 5 [MJ/m 2 giorno] (Vedi Figura 1) media mensile minima 7.00 (Dicembre) Valori ricavati da: ENEA La radiazione solare globale al suolo in Italia. A2-3

4 media mensile massima (Giugno) 6 Coefficiente di albedo 0.2 Costante per tutti i mesi 7 Percorso solare Vedi Figura 2 Calcolato tramite SolariusPV Tabella 3. Figura 1. Radiazione solare globale al suolo [MJ/m 2 giorno]. Figura 2. Percorso solare. 1.3 Natura e caratteristiche dell intervento Superficie di installazione A2-4

5 La Figura 3 riporta lo schema della disposizione dell impianto fotovoltaico sul tetto del fabbricato. In particolare, sul tetto saranno disposti, complanari alla superficie, dei moduli in silicio amorfo. Figura 3. Impianto fotovoltaico. I moduli (Figura 4), in silicio amorfo, saranno flessibili per seguire il piano della copertura così da integrarsi perfettamente nell edificio. Inoltre la particolare tecnologia adottata consentirà non solo di sfruttare la radiazione diretta, ma anche quella diffusa, così da mantenere alte efficienze. A2-5

6 Figura 4. Moduli amorfi flessibili. La Figura 5 riporta le curve caratteristiche di tali moduli fotovoltaici al variare del livello di irraggiamento. Figura 5. Curve caratteristiche al variare del livello di irraggiamento. La Figura 6 riporta le dimensioni caratteristiche del modulo. La Tabella 4 riporta le sue proprietà. A2-6

7 Figura 6. Dimensioni caratteristiche del modulo. Tabella 4. Caratteristiche dei moduli amorfi Riepilogo La Tabella 5 riporta le caratteristiche dell impianto. Numero moduli Area attiva [m 2 ] Potenza [kwp] A2-7

8 Tabella 5. Caratteristiche impianto. 2. Criteri utilizzati per le scelte progettuali L impianto fotovoltaico non è un corpo estraneo aggiunto all edificio, ma è un elegante elemento dell involucro. Questo concetto, utilizzato come criterio base per le scelte progettuali effettuate all interno dell intervento proposto, è alla base del BIPV Building Integrated Photovoltaics ovvero l integrazione architettonica, strutturale ed estetica della funzionalità fotovoltaica negli edifici. Lo studio realizzato per ogni tipologia di superficie nasce da questa connubio tra fotovoltaico ed edilizia in un ottica innovativa di I-Building, costruire intelligente: Ai sensi del DM 19 febbraio 2007 e delle indicazioni del GSE, si è scelto un impianto che rientra nella tipologia specifica 10: qualsiasi superficie descritta nelle tipologie precedenti sulla quale i moduli fotovoltaici costituiscano rivestimento o copertura aderente alla superficie stessa. I moduli fotovoltaici in silicio amorfo a film sottile rivestiranno la copertura della scuola. Figura 7. Esempio di applicazione di pannelli amorfi totalmente integrati. A2-8

9 3. Quantificazione benefici energetici ed ambientali La Tabella 6 riporta gli indicatori assunti per la tipologia progettuale in oggetto. L energia primaria risparmiata e le emissioni evitate sono valutate su base annua. Inoltre, si considerano le seguenti maggiorazioni: - maggiorazione pari al 1% nel caso di iniziative con alto grado di innovazione tecnologica attestata dal CNR ITAE di Messina; - maggiorazione pari al 2% nel caso di iniziative ad alto valore dimostrativo attestata da una relazione redatta dal CNR ITAE di Messina; - maggiorazione pari al 5% nel caso di presentazione di progetto esecutivo. Energia primaria risparmiata [Tep] Rapporto fra energia primaria risparmiata e valore complessivo dell investimento ammissibile Valore complessivo I1 Maggiorazioni investimento ammissibile [Tep/k ] [k ] 1% 2% 5% I1 [Tep/k ] 12,74 392,42 0,0325 0,0003 0,0006 0,0016 0, Emissioni evitate [tco 2 ] Rapporto fra emissioni evitate e valore complessivo dell investimento ammissibile Valore complessivo I2 Maggiorazioni investimento ammissibile [tco [k ] 2 /k ] 1% 2% 5% I2 [tco 2 /k ] 30,58 392,42 0,0779 0,0008 0,0016 0,0039 0, Tasso di risorse finanziarie da parte del proponente rapportato alla percentuale massima di contributo concedibile Risorse finanziarie proprie [%] Valore massimo contributo concedibile [%] I3 Maggiorazioni 1% 2% 5% ,2500 0,0025 0,0050 0,0125 0, Indicatore totale 0, Tabella 6. Indicatori energetici ed ambientali. I3 4. Analisi costi benefici La Tabella 7 riporta i dettagli del Business Plan. Si considera un inflazione media annua, che incide sul risparmio previsto e sui costi di manutenzione e assicurazione, pari a 0,04. Anni Produzione annuale kwh 50'965 50'761 50'558 50'356 50'154 49'954 49'754 49'555 Risparmio per autoconsumo 9'174 9'502 9'843 10'196 10'561 10'940 11'332 11'738 Totale ricavi 9'174 9'502 9'843 10'196 10'561 10'940 11'332 11'738 Costo assicurazione Costo manutenzione A2-9

10 Totale Costi Margine netto/cash flow 8'507 8'809 9'121 9'445 9'781 10'128 10'488 10'860 Cash flow progressivo 8'507 17'315 26'437 35'882 45'663 55'791 66'279 77'139 Anni Produzione annuale kwh 49'357 49'159 48'963 48'767 48'572 48'377 48'184 47'991 Risparmio per autoconsumo 12'159 12'594 13'046 13'513 13'998 14'499 15'019 15'557 Totale ricavi 12'159 12'594 13'046 13'513 13'998 14'499 15'019 15'557 Costo assicurazione Costo manutenzione Totale Costi '027 1'068 1'111 1'155 1'201 Margine netto/cash flow 11'246 11'645 12'058 12'486 12'930 13'389 13'864 14'356 Cash flow progressivo 88' ' ' ' ' ' ' '111 Anni Produzione annuale kwh 47'799 47'608 47'418 47'228 47'039 46'851 46'663 46'477 Risparmio per autoconsumo 16'115 16'692 17'291 17'910 18'552 19'217 19'906 20'619 Totale ricavi 16'115 16'692 17'291 17'910 18'552 19'217 19'906 20'619 Costo assicurazione Costo manutenzione Totale Costi 1'249 1'299 1'351 1'406 1'462 1'520 1'581 1'644 Margine netto/cash flow 14'865 15'393 15'939 16'505 17'091 17'697 18'325 18'975 Cash flow progressivo 193' ' ' ' ' ' ' '901 Anni Totali Produzione annuale kwh 46'291 46'106 45'921 45'738 45'555 45'372 1'443'489 Risparmio per autoconsumo 21'358 22'124 22'917 23'738 24'589 25' '170 Totale ricavi 21'358 22'124 22'917 23'738 24'589 25' '170 Costo assicurazione '018 1'059 1'101 19'808 Costo manutenzione '607 Totale Costi 1'710 1'778 1'850 1'924 2'000 2'081 37'415 Margine netto/cash flow 19'648 20'345 21'067 21'815 22'588 23' '755 Cash flow progressivo 333' ' ' ' ' '755 Tabella 7. Business Plan. 5. Quantità di energia primaria risparmiata La Tabella 8 riporta l energia primaria risparmiata annualmente e complessivamente considerando una vita utile di 30 anni. Anni Energia risparmiata Tep 12,74 12,69 12,64 12,59 12,54 12,49 12,44 12,39 Anni Energia risparmiata Tep 12,34 12,29 12,24 12,19 12,14 12,09 12,05 12,00 A2-10

11 Anni Energia risparmiata Tep 11,95 11,90 11,85 11,81 11,76 11,71 11,67 11,62 Anni Totale Energia risparmiata Tep 11,57 11,53 11,48 11,43 11,39 11,34 360,87 Tabella 8. Energia primaria risparmiata. 6. Previsione dell energia prodotta La Tabella 7 con il BP del progetto riporta la previsione della producibilità dell impianto, annualmente e complessivamente considerando una vita utile di 30 anni, ipotizzando una riduzione annua della resa dell impianto pari a 0,4%. 7. Costo dell energia prodotta / costo totale dell intervento In 30 anni, come si evince dalla Tabella 7, il valore dell energia prodotta, ipotizzando un inflazione annua pari a 0,04, è pari a 480'170,00. Il rapporto tra tale valore e il costo complessivo dell investimento è pari a 1,224. Relativamente al primo anno di produzione dell impianto tale rapporto risulta pari a 0, Emissioni evitate L impianto fotovoltaico consente la riduzione di emissioni in atmosfera delle sostanze che hanno effetto inquinante e di quelle che contribuiscono all effetto serra, come mostrato in Tabella 9. In particolare, riguardo alle emissioni evitate di CO 2 corrispondenti a 1 Tep, nel caso di utilizzo di energia elettrica acquistata dalla rete nazionale, queste sono pari a 2,4 t per il primo anno di vita dell impianto. Emissioni evitate in atmosfera di CO 2 SO 2 NO X Polveri Emissioni specifiche in atmosfera [g/kwh] Emissioni evitate in un anno [kg] Emissioni evitate in 30 anni [kg] Fonte dati: P.E.A.R.S; Rapporto ambientale ENEL 2008 Tabella 9. Emissioni evitate in atmosfera. A2-11