Impianti a energie rinnovabili: fotovoltaico, microeolico

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1 Impianti a energie rinnovabili: fotovoltaico, microeolico Ing. Emilio Ghiani Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Università di Cagliari Bilancio elettrico nazionale anno

2 Produzione lorda Solare dell EU15 nel Produzione lorda Eolica dell EU15 nel

3 Produzione Rinnovabile / Consumo Interno Lordo Impianti a energie rinnovabili Parte1: fotovoltaico Ing. Emilio Ghiani Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Università di Cagliari

4 Impianti Fotovoltaici La radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre si distingue in: (1) diretta (2) diffusa (3) Riflessa Le proporzioni di radiazione (1), (2) e (3) ricevuta da una superficie dipendono da: (a) condizioni meteorologiche (b) inclinazione della superficie (c) presenza di superfici riflettenti Source: PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO CELLA FOTOVOLTAICA La conversione diretta dell energia solare in energia elettrica, utilizza il fenomeno fisico dell interazione della radiazione luminosa con gli elettroni di valenza nei materiali semiconduttori, denominato Effetto Fotovoltaico FOTONI CORRENTE ELETTRICA

5 Energia producibile dall impianto FV Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) Geographical Assessment of Solar Resource and Performance of Photovoltaic Technology Energia producibile dall impianto FV

6 Calcolo energia producibile dall impianto FV Il campo fotovoltaico Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli fotovoltaici opportunamente collegati in serie e in parallelo in per realizzare le condizioni operative desiderate CELLA MODULO MODULO PANNELLO

7 Il campo fotovoltaico PANNELLO STRINGA STRINGA CAMPO FOTOVOLTAICO Tipi di impianti Utenza Isolata Impianto STAND ALONE REGOLATORE DI CARICA INVERTER CARICO BATTERIE

8 Tipi di impianti Impianto Collegato alla Rete GRID CONNECTED QUADRO CAMPO QUADRO CAMPO INVERTER CARICO RETE ELETTRICA Tipologie di installazioni sugli edifici: retrofit I sistemi fotovoltaici retrofit vengono applicati in contesti edilizi già esistenti (tetto piano, tetto inclinato, facciata)

9 Tipologie di installazioni: su struttura Impianti Fotovoltaici P 20 kwp Installati su immobili di privati cittadini, di attività commerciali e di piccole aziende. L energia prodotta è usata per a ridurre i prelievi dalla rete ed i conseguenti costi per la fornitura di energia elettrica. P> 20 kwp Realizzati da imprese interessate alla produzione di energia elettrica sia per l autoconsumo che per la vendita I costi di gestione crescono, arrivando a comprendere oneri fiscali e la gestione del contratto di vendita dell energia

10 Incentivi per l installazione In Italia è attivo il meccanismo di incentivazione Conto Energia (DM 19/02/2007), per la produzione di energia elettrica mediante impianti fotovoltaici. Tariffa incentivante per impianti di Potenza > 1 kwp Altri incentivi per l installazione di impianti fotovoltaici possono essere erogati dalle Regioni e dalle Province Es: i finanziamenti in conto capitale risultano cumulabili agli incentivi in conto energia solo se la quota non supera il 20 % del costo dell impianto. Il Conto Energia REQUISITI DEI SOGGETTI CHE POSSONO BENEFICIARE DELLE TARIFFE INCENTIVANTI (art.3) Tipologie di soggetti responsabili: a) persone fisiche; b) persone giuridiche; c) soggetti pubblici; d) condomini di unità abitative e/o di edifici.

11 IL CONTO ENERGIA Vendita dell energia

12 Autoconsumo + Vendita LE REGOLE DEL NUOVO CONTO ENERGIA Installare i pannelli Fotovoltaici conviene oppure no?

13 Impianti FV in Esercizio Conto Energia al Il DM 19/02/2007 stabilisce che l'obiettivo nazionale di potenza nominale fotovoltaica cumulata da installare e' di 3000 MW entro il 2016, mentre il limite massimo della potenza elettrica cumulativa incentivabile e' stabilito pari a 1200 MW >> Attualmente siamo a 200MW VALUTAZIONE DEGLI INVESTIMENTI FINANZIAMENTI I finanziamenti che riguardano il risparmio energetico, legato al miglioramento dell'efficienza luminosa, rientrano in due categorie: Autofinanziamento Debito-finanziamento

14 AUTOCONSUMO REGIME DI SCAMBIO SUL POSTO In questo caso l'utente potrà pagare all ENEL solamente l energia consumata in eccesso rispetto a quella prodotta dall impianto installato. La delibera AEEG 3 giugno ARG/elt 74/08 Testo integrato delle modalità e delle condizioni tecnicoeconomiche per lo scambio sul posto (TISP) definisce i criteri di remunerazione dei produttori. Non ci sono vincoli sul fatto che l energia prodotta sia maggiore di quella consumata. Impianto FV 3 kwp Scambio sul posto

15 Impianto FV 3 kwp Scambio sul posto Impianto FV 3 kwp Scambio sul posto Sintesi sull Impianto di 3 kwp: Chiedo alla banca ~21.000,00 (mutuo 15 anni) Pago alla banca per il mutuo => 1.108,00 (rata semestrale) Ricavo per l energia => 1.116,00 (semestrale) Differenza => 8,00 ogni 6 mesi Profitto dell impianto a 3kWp => 1,20 al mese Ho un profitto, oltre all energia non pagata, dopo che ho finito di pagare le rate del prestito, nel frattempo.

16 Impianto FV 20 kwp Scambio sul posto Impianto FV 20 kwp Scambio sul posto

17 Impianto FV 20 kwp Scambio sul posto Concludendo per l Impianto a 20 kw: Chiedo alla banca ,00 (mutuo 18 anni) Pago alla banca per il mutuo => 6.040,00 (rata semestrale) Ricavo per l energia => 7.200,00 (semestrale) Differenza => 1.160,00 ogni 6 mesi Profitto dell impianto a 20kWp => 193,00 al mese Impianti FV in Esercizio - 1 settembre

18 Sardegna: in arrivo 5 milioni per impianti FV privati Sabato 4 ottobre 2008 L Assessorato regionale dell Industria della Regione Sardegna pubblicherà il bando fotovoltaico 2008 persone fisiche e soggetti giuridici privati diversi dalle imprese. Il bando sarà rivolto ai privati e prevede l erogazione di contributi per l installazione di impianti fotovoltaici di potenza nominale da 1 a 20 kw, rientranti nelle tipologie semintegrato e integrato. I fondi complessivamente disponibili ammontano a 5 milioni di euro. Impianti a energie rinnovabili Parte2: Minieolico Ing. Emilio Ghiani Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Università di Cagliari

19 Classificazione Potenza Applicazioni Minieolico kw Utenze industriali Microeolico < 20 kw Utenze residenziali Atlante eolico: velocità media vento annua Valori medi a 25m s.l.t.

20 Tecnologie Mini-Microeolico Sistemi ad asse orizzontale Tecnologie Mini-Microeolico Rotore derivato da Darrieus ad "H" Vertical-axis wind turbine (VAWT)

21 Tecnologie Mini-Microeolico Turbina Savonius Vertical-axis wind turbine (VAWT) Tecnologie Mini-Microeolico Turbina Darrieus Vertical-axis wind turbine (VAWT)

22 Tecnologie Mini-Microeolico Turbina Windside Tecnologie Mini-Microeolico

23 Potenziali Utenti per impianti minieolici Residenziale, Agriturismi, Camping, Villaggi turistici PMI manifatturiere (officine, imprese artigiane) PMI agricole (tenute vitivinicole e olivicole, imprese di trasformazione di prodotti agricoli PMI industriali (caseifici) Segmenti di mercato e Applicazioni

24 Analisi Economica Impianto 20kW