VALUTAZIONE TECNICO / ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO. Ing. Adriano Carrara P.h.D.

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1 VALUTAZIONE TECNICO / ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO Ing. Adriano Carrara P.h.D. 1

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3 VALUTAZIONE DI FATTIBILITÀ TECNICO / ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO GRID-CONNECTED CASO A Si consideri la possibilità di realizzare un impianto fotovoltaico sui tetti piani del capannone principale di uno stabilimento sito in Cremona. potenza installabile; superficie effettivamente occupata dai panelli producibilità annua; inclinazione ottimale pannelli; l 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 2,25% costo progettazione e pratiche autorizzative 3,35% costo opere civili 0% costo annuo assicurazione (percentuale sul valore impianto) 0,8% sulla bas un fabbisogno annuale non inferiore ai kwh/anno costo di allacciamento alla rete di media tensione 0,1766 /kwh 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% IRES 24,0% 3

4 Ipotesi ch Tipo pannello Taglia impianto Dati 2017 Tipo impianto Poli 2-3 kwp Tetto Poli < 100 kwp Tetto Poli kwp 1200 Tetto Poli kwp Terra Tabella 1: costo fornitura impianto fotovoltaico. Nota: nel calcolo degli ammortamenti considerare il super ammortamento del 140% per le componenti inverter e pannelli. Costo - incidenza inv. moduli Costo - incidenza inv. BOS Costo - incidenza inv. Installazione + pratiche + allacciamento Costo - incidenza inv. Inverter < 20 50% 20% 21% 9% % 20% 21% 9% % 14% 33% 15% > % 14% 33% 15% % 14% 33% 15% Tabella 2: Renewable energy report 2017 Energy strategy group. Nota 1: per impianti fotovoltaici di taglia > 100 kwp la connessione alla rete elettrica deve essere in MT. Si ipotizzi che azienda abbia una connessione in MT idonea. Nota 2: nella tensione, si dovrà inoltre verificare, con il gestore di r ricevere in cessione una potenza elettrica pari alla potenza nomina si intende realizzare. 4

5 SVOLGIMENTO Dimensionamento impianto (max potenza installabile) Superficie tetto = m 2 No lucernari, impiantistica, ombreggiamenti superficie utile = m 2. 2 Sup _ utilem P( kwp ) 500kWp 2 8 2,5m 8 2,5 kwp Ipotesi: al fine di accedere al regime di scambio sul posto si decide di limitare la potenza installata a 199 kwp. Costo impianto Costo _ impianto 199 kwp kwp Ipotizzando un extra margine del 5% per imprevisti ed altri costi Costo _ impianto Costo annuale assicurazione Costo _ assicurazione , anno Costo annuale manutenzione ordinaria e straordinaria Il c% annuo ed è pari a: Costo _ mantenzi one Producibilità annua Località: Cremona Dal sito 0, anno si ottiene una produzione annua netta (angolo di tilt e di azimut ottimali) pari a kwh/kwp. Ipotizzando una perdita di produzione per il deterioramento dei moduli del: - 10% dopo i primi 10 anni - 20% dopo il 20esimo anno si ha: 5

6 kwp 1.230kWh 244. kwh Produz_ anni(1 10) kwp Produz_ anni(11 20) 199 kwh , kWh Produz_ anni(21 25) 199 kwh , kwh Ricavi Anni da 1 a 10 Ri spar mi o _ bolletta Anni da 11 a 20 Ri spar mi o _ bolletta Anni da 20 a 25 Ri spar mi o _ bolletta kwh 0, kwh kwh 0, kwh kwh 0, kwh Ammortamenti (calcolo di prima approssimazione) Spese tecniche e autorizzative = (Costo impianto * 3,35%) / 5 [anni] = ( * 3,35%) / 5 = = / 5 = per 5 anni. Opere civili = (Costo impianto * 0%) / 25 [anni] = ( * 0%) / 25 = 0 per 25 anni. Inverter e moduli = [Costo impianto * (50% + 9%) * 140%] / 11 [anni] = ( * 59% * 140%) / 11 = ( ,6 * 140%) / 11 = / 11 = per 11 anni. Opere elettromeccaniche = ( ,6 ) / 11 [anni] = ,4 / 11 = 8.582,2 per 11 anni. Totale ammortamenti primi 5 anni = Totale ammortamenti anni 6, 7, 8, 9, 10 e 11 = = Totale ammortamenti anni da 12 a 25 = 0 6

7 Tasse e Cash Flow Anno 1 Ricavi Costi = R.O = AMMORTAMENTI MON R.O. AMM = = IRAP (3,9%) (MON + costo personale + oneri finanziari) * 0,039 = * 0,039 = 253 IRES (24,0%) (MON * 0,24) = * 0,24 = MON dopo le tasse = CASH FLOW OPERATIVO RO±(IRAP+IRES) = = CASH FLOW ATTUALIZZATO CASH FLOW OPERATIVO / (1+0,05)

8 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 11,32% VAN (a 25 anni) Pay Back Period 8 anni 8

9 CASO B MASSIMIZZAZIONE POTENZA INSTALLATA Ipotizziamo ora di essere nelle medesime condizioni del caso A e di voler massimizzare la potenza Si ipotizzi che SVOLGIMENTO Dimensionamento impianto (max potenza installabile) Superficie tetto = m 2 No lucernari, impiantistica, ombreggiamenti superficie utile = m 2. 2 Sup _ utilem P( kwp ) 500kWp 2 8 2,5m 8 2,5 kwp Ipotesi: si vuole massimizzare la potenza installata, pertanto si decide di installare tutti i 500 kwp. Costo impianto Costo _ impianto 500 kwp kwp Ipotizzando un extra margine del 5% per imprevisti ed altri costi Costo _ impianto Costo annuale assicurazione Costo _ assicurazione , anno Costo annuale manutenzione ordinaria e straordinaria 2,25% annuo ed è pari a: Costo _ mantenzi one , anno 9

10 Producibilità annua Località: Cremona Dal sito si ottiene una produzione annua netta = kwh/kwp. Ipotizzando una perdita di produzione per il deterioramento dei moduli del: - 10% dopo i primi 10 anni - 20% dopo il 20esimo anno si ha: Produz_ anni(1 10) 500kWp 1.230kWh kwh kwp Produz_ anni(11 20) 500kWh , kwh Produz_ anni(21 25) 500 kwh , kWh Ricavi più fotovoltaica, il sabato e la domenica, non potranno essere auto consumati. Infine anche nei giorni dal lunedì al venerdì non è plausibile che vi sia una perfetta corrispondenza essendo la generazione di potenza di un impianto fotovoltaico non programmabile. Anni da 1 a 10 Energia elettrica prodotta dal lunedì al venerdì = [kwh] x 5/7 = [kwh] Essendo [kwh] maggiore del fabbisogno del [kwh], produzione dovrà essere ceduta alla rete. Dei [kwh] teoricamente auto consumabili si ipotizza che il 20% non siano auto consumati causa sfasamento tra la curva di carico degli auotoconsumi ed il profil Energia elettrica prodotta dal lunedì al venerdì autoconsumata = [kwh] * 0,8 = [kwh] Energia elettrica ceduta in rete = [kwh] [kwh] = [kwh] Ri spar mi o _ bolletta kwh 0, kwh 10

11 Vendita _ ee kwh 0, kwh Totale _ ricavi Anni da 11 a 20 Energia elettrica prodotta dal lunedì al venerdì = [kwh] * 5/7 = [kwh] > dello h] * 0,8 = [kwh]). medesime ipotesi precedenti, se invece la produzione fosse stata inferiore allo 80% a dal lunedì al venerdì sarebbe stata autoconsumata. Energia elettrica ceduta in rete = [kwh] [kwh] = [kwh] Ri spar mi o _ bolletta Vendita _ ee kwh 0, kwh kwh 0, kwh Totale _ ricavi Anni da 20 a 25 Energia elettrica ceduta in rete dal lunedì al venerdì = [kwh] * 5/7 = [kwh] > medesime ipotesi precedenti, se invece la produzione fosse stata inferiore allo 80% Energia elettrica ceduta in rete = [kwh] [kwh] = [kwh] Ri spar mi o _ bolletta Vendita _ ee kwh 0, kwh kwh 0, kwh Totale _ ricavi Ammortamenti (calcolo di prima approssimazione) Spese tecniche e autorizzative = (Costo impianto * 3,35%) / 5 [anni] = ( * 3,35%) / 5 = = / 5 [anni] = per 5 anni. Op per 25 anni * 53% * 140%) / 11 = ( * 140%) / 11 = / 11 = per 11 anni. 11

12 Altre opere elettromeccaniche = ( ) / 11 [anni] = = / 11 = per 11 anni. Totale ammortamenti primi 5 anni = = Totale ammortamenti anni 6, 7, 8, 9, 10 e 11 = = Totale ammortamenti anni da 12 a 25 = 0 Tasse e Cash Flow Anno 1 Ricavi Costi = R.O = AMMORTAMENTI MON = IRAP (3,9%) (MON + costo personale + oneri finanziari)*0,039 = *0,039 = IRES (24,0%) (MON *0,24) = * 0,24 = MON dopo le tasse ( ) = CASH FLOW OPERATIVO RO±(IRAP+IRPES) = ( ) = CASH FLOW ATTUALIZZATO CASH FLOW OPERATIVO / (1+0,05) MON negativo si tra flusso di cassa positivo, in termini di minori tasse. 12

14 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: poter ospitare la nuova tori per le future manutenzioni. enda vi sia un responsabile della sicurezza in grado di svolgere tale ruolo in fase di cantiere, nonché personale qualificato e avente il tempo per coo all più ditte, le cui attività vanno coordinate. Figura 1), prevedendo un unico tetto, esclude la necessità di 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 4 inverter scavi di BT per interramento cavi ca (al metro), inclusivi di tubazioni per passaggio cavi scavi di MT, inclusivi di tubazioni per passaggio cavi pozzetti di derivazione rompitratta cad armamento elettrico (quadri elettrici di MT e cavi di MT) già inclusi nel costo parapettatura di sicurezza 14

15 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. 15

16 SVOLGIMENTO Nuovi costi opere civili Costo scavi - - Parapetto di sicurezza = edificio A + edificio B + edificio C = [(100 m x 2) + (50 m x 2) + (50 m x Tot. nuovi costi impianto = scavi bt + scavi MT + pozzetti + parapettatura + cabina = Costo investimento = (impianto fotovoltaico + nuovi costi impianto + D.L. e Sicurezza) x 1,05 (5% extra per imprevisti) = ( ) * 1, = * 1,05 = = Ammortamenti (calcolo di prima approssimazione) Spese tecniche = progettazione e pratiche autorizzative + D.L. e Sicurezza = x 0, = , = ,5 / 5 anni = Opere civili = (scavi bt + scavi MT + pozzetti + parapettatura + cabina) / 25 anni = anni = anni. Inverter e moduli = ( * 53% * 140%) / 11 = ( * 140%) / 11 = / 11 = Altre opere elettromagnetiche = (Costo investimento spese tecniche opere civili inverter e moduli) / 11 anni = ( , anni = anni = anni. Tot. Ammortamenti primi 5 anni = = Tot. Ammortamenti anni 6, 7, 8, 9, 10 e 11 = = Tot. Ammortamenti anni dal 12 al 25 = Costo annuale assicurazione Costo _ assicurazione ( , Costo annuale manutenzione ordinaria e straordinaria 2,25% annuo ed è pari a: Costo _ mantenzi one ( anno , anno 16

17 Tasse e Cash Flow Anno 1 Ricavi AMMORTAMENTI Costi = R.O = MON = IRAP (3,9%) (MON + costo personale + oneri finanziari) = * 0,039 = IRES (24,0%) (MON *0,275) = * 0,24 = MON dopo le tasse ( ) = CASH FLOW OPERATIVO RO±(IRAP+IRPES) = ( ) = CASH FLOW ATTUALIZZATO CASH FLOW OPERATIVO / (1+0,05) ttivo e che il flusso di cassa positivo, in termini di minori tasse. 17