LINEE GUIDA PER LA DEFINIZIONE DEI REQUISITI DEGLI

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1 LINEE GUIDA PER LA DEFINIZIONE DEI REQUISITI DEGLI IMPIANTI ACQUEDOTTISTICI UTILIZZABILI ANCHE A SCOPO IDROELETTRICO INDICE 1. PREMESSA DEFINIZIONE DELLE LINEE GUIDA COMPATIBILITÁ IMPIANTISTICA FATTIBILITÁ TECNICA FATTIBILITÁ ECONOMICA...3 Realizzato in collaborazione con: Azienda Energetica Metropolitana Torino S.p.A; R&C Studio Associato Ingg. Rosso & Cavallo EDIZIONE GENNAIO 2005

2 1. PREMESSA Nel presente documento vengono presentate le linee guida per la definizione dei requisiti degli impianti acquedottistici utilizzabili anche a scopo idroelettrico. Quanto riportato nel seguito deriva dallo Studio sul potenziale energetico dell'utilizzo a scopo anche idroelettrico delle acque destinate a usi idropotabili redatto da A.E.M. Torino S.p.A., con la collaborazione di R&C Studio Associato Ingg. Rosso & Cavallo, per conto della Direzione Area Ambiente, Parchi, Risorse Idriche e Tutela della Fauna della Provincia di Torino. 2. DEFINIZIONE DELLE LINEE GUIDA L individuazione degli impianti di approvvigionamento idrico idonei all utilizzo per scopi idroelettrici rappresenta il risultato di un attenta analisi di tutti i fattori che ne determinano la fattibilità, sia dal punto di vista tecnico-realizzativo sia sotto l aspetto economico-finanziario. Pertanto l identificazione della potenzialità all utilizzazione idroelettrica di un impianto acquedottistico deve soddisfare una serie di requisiti che possono essere ricondotti ai seguenti tre macrofattori: COMPATIBILITÀ IMPIANTISTICA FATTIBILITÀ TECNICA FATTIBILITÀ ECONOMICA 2.1 COMPATIBILITÁ IMPIANTISTICA L impianto acquedottistico oggetto dello studio deve possedere requisiti tipologici e funzionali compatibili con la realizzazione di un impianto idroelettrico a monte: a tal proposito, dovranno essere valutate le caratteristiche costruttive e tecnologiche delle principali parti costituenti gli impianti esistenti. In particolare, per ciascun impianto acquedottistico dovranno essere forniti tutti gli elementi utili per delineare la consistenza effettiva delle opere esistenti, precisando: - materiali e diametri delle tubazioni; - la presenza di pozzetti di salto lungo il tracciato delle condotte, di organi di intercettazione e regolazione della portata; - la presenza di serbatoi di accumulo e di regolazione. Tali requisiti dovranno essere supportati da un adeguata documentazione grafica delle opere esistenti, in particolare: - planimetrie e livellette delle reti di adduzione e distribuzione; - particolari costruttivi; indicando possibilmente anche lo stato manutentivo delle stesse ed il presumibile anno di costruzione. Dovranno essere altresì fornite eventuali proposte tecniche di adeguamento delle opere esistenti per soddisfare i requisiti richiesti; tali proposte di adeguamento saranno tenute in considerazione in fase di valutazione economica (vedi 2.3) I piani di adeguamento dovranno essere corredati da un dimensionamento preliminare delle opere, per consentire una stima di massima dei costi da sostenere. A titolo puramente indicativo alcuni aspetti che possono inficiare la compatibilità impiantistica sono rappresentati dalla ridotta portata che alimenta la rete o dalla sua elevata variabilità stagionale, dalla disponibilità di un basso salto in rapporto alle perdite di carico della tubazione di adduzione, dalle resistenze caratteristiche della tubazione rapportate alle pressioni di esercizio Pagina 1

3 della nuova destinazione d uso idroelettrica, dalla tipologia stessa dei materiali (ghisa, pvc, ecc.). 2.2 FATTIBILITÁ TECNICA La successiva fase di valutazione degli impianti interesserà la fattibilità tecnica dell opera, determinata dall identificazione dei seguenti elementi: 1. caratteristiche territoriali 2. caratteristiche tipologiche 3. caratteristiche di utilizzazione idroelettrica Per caratteristiche territoriali si intende il contesto geografico-territoriale nel quale si colloca l impianto, in riferimento al bacino idrografico, alla Comunità Montana e al Comune di appartenenza. Le caratteristiche tipologiche interessano direttamente la costituzione stessa dell impianto, comprendendo i seguenti componenti: Sorgente tipologia dell affioramento (puntuale o diffuso); permanenza della sorgente (stagionale o annuale); presenza di più sorgenti che possono essere convogliate in un unico serbatoio di accumulo. Vasca di accumulo caratteristiche geometriche (capacità) e costitutive (materiali) del serbatoio; nel caso di serbatoi già esistenti o situati in prossimità di quelli previsti dovranno essere fornite tutte le indicazioni necessarie per delinearne lo stato di conservazione. Condotta forzata caratteristiche costitutive (materiali, diametro, spessore), sviluppo plano-altimetrico del tracciato; nel caso di condotte già esistenti occorrerà verificarne lo stato di conservazione, la presenza di eventuali pozzetti di salto. Vasca di distribuzione caratteristiche geometriche e costitutive (capacità, materiali). Le caratteristiche di utilizzazione idroelettrica sono espresse attraverso la definizione di 5 parametri, così definiti: Salto disponibile (H espresso in m) dislivello altimetrico tra il serbatoio di accumulo e il livello di scarico a valle dell utilizzazione o in alternativa dell asse turbina in centrale. Portata media annua (Q espressa in l/s) definita attraverso le misure relative ad una campagna di monitoraggio annuale o, in prima approssimazione ed in assenza di valutazioni più dettagliate, come media dei valori massimi e minimi a disposizione per la sorgente. Potenza nominale di concessione (P n espressa in kw) funzione della portata media e del salto disponibile. P n = 9,81 Q H Potenza massima (P max espressa in kw) funzione della portata massima di dimensionamento della turbina (Q max in l/s), del relativo salto netto H netto (ovvero delle perdite di carico lungo la condotta) e del rendimento η delle apparecchiature elettromeccaniche impiegate (turbine, generatori). P max = 9,81 η Qmax Hnetto Producibilità media annua (E espressa in kwh) in relazione alla variabilità annua sia della portata turbinabile Q i che del salto netto H i, oltre che del rendimento η i delle apparecchiature elettromeccaniche e delle relative durate T i di funzionamento dell impianto. E = 9,81 η Qi Hi Ti i i Pagina 2

4 Per la valutazione della fattibilità tecnica degli impianti nello studio indicato in premessa è stato fissato un valore limite inferiore corrispondente ad una potenza nominale pari a 10 kw. Impianti con potenza inferiore a tale valore presentano infatti caratteristiche costruttive del macchinario di produzione particolari e semplificate rispetto a quelli aventi potenze più elevate. Per gli impianti appartenenti a tale categoria le ridotte capacità produttive giustificano metodi di analisi semplificati, anche in relazione alla scarsa disponibilità di informazioni sulle caratteristiche delle singole opere, fermo restando l individuazione dei 5 parametri succitati. Al fine di incrementare la producibilità dell impianto potrà peraltro essere presa in considerazione la possibilità di convogliare i contributi di opere di captazione differenti verso uno stesso impianto, in modo tale da incrementare la portata turbinabile, tenendo conto dell inquadramento territoriale e idrografico delle opere di captazione esistenti. Un esempio significativo è rappresentato dalla presenza di sorgenti diffuse dislocate in un area ridotta, con scarsa razionalizzazione delle tubazioni di raccolta e convogliamento. 2.3 FATTIBILITÁ ECONOMICA Dal punto di vista economico la valutazione dell investimento per la realizzazione e la gestione di un impianto idroelettrico consiste nell analisi del suo sviluppo finanziario. I parametri che determinano l analisi economica di un impianto sono: il tempo, ossia la durata dell investimento; il costo, ossia il capitale richiesto; i ricavi, ossia la redditività che l investimento produce grazie alla gestione produttiva. Per quanto riguarda il tempo, questo va ovviamente stimato in base alla vita fisica, tecnica e commerciale dei beni interessati dall operazione: tale parametro deve essere valutato anche in relazione allo stato di conservazione delle opere nonché alla durata della concessione da richiedere. I costi di un intervento di tale complessità si articolano in numerose voci: Costo di realizzazione dell impianto: rappresenta l investimento iniziale necessario alla realizzazione di tutte le opere concernenti l impianto e/o a quelle di adeguamento della esistente rete acquedottistica. A tal proposito potranno essere effettuate stime dei costi per diverse soluzioni progettuali proposte: tali stime non dovranno tenere conto esclusivamente degli aspetti meramente economici, ma dovranno considerare anche le ricadute sul contesto ambientale ed energetico che la realizzazione di tali opere provocherebbe. Costo annuo d esercizio: consiste nelle spese di gestione dell impianto durante il suo funzionamento, incluso l onere delle manutenzioni periodiche e dei canoni di concessione. Costi straordinari di esercizio: relativi agli oneri di manutenzione straordinaria che le opere esistenti e quelle di nuova realizzazione potrebbero richiedere nel tempo. Costi generali: sono costituiti dalle spese logistiche dell impianto (assicurazione, struttura amministrativa, ecc.). Imposte d esercizio: sono costituite dal regime fiscale da applicare alla rendita dell impianto (IRPEG, IRAP). Infine, per quanto riguarda i ricavi dell investimento nella fase di gestione produttiva, essi sono costituiti dagli introiti derivanti dalla vendita dell energia elettrica prodotta, stimati in relazione alla valorizzazione dell energia dettata dal Gestore della Rete di Trasporto Nazionale (GRTN): per l applicazione delle tariffe di vendita è utile l individuazione della produzione ottenibile nelle diverse fasce orarie, tenendo in debita considerazione le finalità di utilizzazione dell energia prodotta e ipotizzando eventuali contratti di cessione o vendita. Nell analisi economica ai ricavi Pagina 3

5 verrà ad aggiungersi, per i primi 8 anni di esercizio dell impianto, la quota di valore dei Certificati Verdi per la qualifica di energia prodotta da fonte rinnovabile. In definitiva, a titolo puramente indicativo, i parametri necessari per poter condurre una valutazione sulla fattibilità economica di un impianto idroelettrico possono essere così sintetizzati: Portata massima derivabile Portata media annua Potenza nominale di concessione Potenza massima Producibilità media annua CARATTERISTICHE DELL IMPIANTO l/s l/s kw kw KWh - fascia F1 kwh - fascia F2 kwh - fascia F3 kwh - fascia F4 KWh NOTA: la distribuzione delle fasce orarie da adottare è quella definita e aggiornata annualmente dall Autorità per l Energia Elettrica e il Gas (A.E.E.G.) in rapporto alle caratteristiche dell impianto INVESTIMENTO Costo di realizzazione delle opere a) opere civili camera di carico b) condotta di adduzione c) opere civili centrale di produzione d) gruppo turbina e) quadri elettrici f) impianti elettrici e allacciamento rete g) apparecchiature di controllo Incidenze generali h) indagini e rilievi plano-altimetrici i) progettazione, adempimenti D.Lgs. 494/96 l) direzione lavori, adempimenti D.Lgs. 494/96 e collaudo COSTI DI ESERCIZIO E MANUTENZIONE Personale impiegato Canoni di concessione Manutenzione ordinaria Manutenzione straordinaria RICAVI Da vendita energia (*) Da certificati verdi Pagina 4

6 (*) La valorizzazione della producibilità relativa alle diverse fasce va effettuata con riferimento ai prezzi di cessione definiti dall Autorità per l Energia Elettrica e il Gas (A.E.E.G.) o ai mancati esborsi per l acquisto dell energia sul mercato (in tal caso vanno documentati i consumi propri) Costi e ricavi dovranno essere considerati come flussi di cassa (CASH FLOW), ossia come uscite ed entrate di un ipotetica cassa associata all operazione di investimento. I flussi di cassa si calcolano come somma algebrica dei flussi positivi e dei flussi negativi manifestatisi in tutta la vita dell investimento: la convenienza dell investimento si valuterà in base al loro confronto. In questo tipo di valutazione, la voce ammortamento del conto economico non deve essere conteggiata di per sé come un costo, non essendo un uscita effettiva di denaro. Per valutare l investimento nel complesso occorre tenere conto del fatto che i cash flow si riferiscono a tempi diversi e, quindi, per una valutazione corretta è necessari renderli omogenei con un operazione di attualizzazione. I migliori criteri di valutazione, basati appunto sull attualizzazione dei flussi di cassa, sono quelli chiamati DCF (Discounted Cash Flow). I principali parametri utilizzati per valutare la redditività dell investimento sono i due seguenti. Valore Attuale Netto (VAN) Il giudizio che si dà circa la convenienza dell investimento dipende dal valore del tasso di attualizzazione scelto. Usualmente si attribuisce ad esso il valore del tasso di interesse corrispondente al costo medio del capitale che l azienda deve sostenere per i suoi prestiti. Se il VAN risulta positivo l investimento potrà essere giudicato conveniente, in quanto i benefici e- conomici risultano maggiori dei costi sostenuti dall impresa. Come indicatore accessorio al VAN per la determinazione della validità di un operazione finanziaria può essere indicato il tempo di ritorno dell investimento (Pay Back Period). Esso è definito come il periodo di tempo necessario all annullamento del VAN e, dunque, al recupero dell investimento iniziale mediante l accumulo dei flussi di cassa annui. Esso va ovviamente confrontato con la durata della vita tecnica dell impianto adottato nell analisi finanziaria. Tasso interno di rendimento (TIR) La valutazione dell investimento con questo criterio dipende dal valore risultante del tasso interno di rendimento, che servirà come elemento di confronto con un rendimento o con un costo (in termini di tasso di interesse) prefissato. Il tasso di rendimento interno è quel tasso di attualizzazione che rende nullo il valore attuale netto; se esso è superiore al tasso di attualizzazione il valore attuale netto risulta positivo e viceversa. Qualora vengano individuate più soluzioni tecniche il confronto economico potrà essere effettuato anche con un analisi di sensitività, variando i principali elementi che caratterizzano o condizionano le scelte progettuali quali ad esempio producibilità, costo di realizzazione delle opere, costi di esercizio e manutenzione, ecc. Pagina 5