CONVEGNO ENERGIA 21 BERGAMO 30 NOVEMBRE 2005 PANNELLI FOTOVOLTAICI E ILLUMINAZIONE PUBBLICA

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Carmela Di Stefano
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1 CONVEGNO ENERGIA 21 BERGAMO 30 NOVEMBRE 2005 PANNELLI FOTOVOLTAICI E ILLUMINAZIONE PUBBLICA

2 OBIETTIVI DELLO STUDIO: IDENTIFICARE ED ANALIZZARE DAL PUNTO DI VISTA TECNICO LE POSSIBILI APPLICAZIONI DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI NELL ILLUMINAZIONE PUBBLICA ISTE LE NOTEVOLI PROPOSTE COMMERCIALI DA PARTE DI SITI INTERNET DEL SETTORE FOTOVOLTAICO E' NECESSARIO CHIARIRE GLI ASPETTI TECNICI RELATIVI AI LAMPIONI FOTOVOLTAICI. RISPONDERE ALLA DOMANDA DI RISPARMIO ENERGETICO DA PARTE DELLE AMMINISTRAZIONI PUBBLICHE E DEI CITTADINI.

SITI INTERNET DEL SETTORE FOTOVOLTAICO E' NECESSARIO CHIARIRE GLI ASPETTI TECNICI RELATIVI AI LAMPIONI

3 ILLUMINAZIONE STRADALE PREMESSE: L ILLUMINAZIONE DELLE STRADE CON TRAFFICO MOTORIZZATO E REGOLATA DA NORME TECNICHE (UNI EN 13201) CHE FISSANO I LIVELLI DI LUMINANZA DA GARANTIRE SULLA CARREGGIATA. LE LAMPADE CHE GARANTISCONO QUESTI LIVELLI SONO QUASI ESCLUSIVAMENTE LAMPADE A SCARICA SODIO ALTA PRESSIONE / SODIO BASSA PRESSIONE / IODURI METALLICI. QUESTE SORGENTI LUMINOSE HANNO UN OTTIMA EFFICIENZA PERCHE GARANTISCONO UN FLUSSO LUMINOSO ADEGUATO CON UN CONSUMO ENERGETICO RELATIVAMENTE RIDOTTO. PER GARANTIRE LE PRESTAZIONI RICHIESTE LE POTENZE UTILIZZATE SONO DELL ORDINE DEI 70 / 250 W PER OGNI CENTRO LUMINOSO. IL MASSIMO RENDIMENTO ENERGETICO OTTENIBILE AVVIENE CON LAMPADE AI VAPORI DI SODIO A BASSA PRESSIONE CHE PERMETTONO DI OTTENERE I LIVELLI RICHIESTI CON POTENZE DELL ORDINE DEI 20/30/40W A DISCAPITO PERO DELLA RESA CROMATICA. QUINDI: PER GARANTIRE I LIVELLI MINIMI DI LUMINANZA SULLE STRADE OCCORRONO POTENZE ADEGUATE!

QUESTE SORGENTI LUMINOSE HANNO UN OTTIMA EFFICIENZA PERCHE GARANTISCONO UN FLUSSO LUMINOSO ADEGUATO CON UN CONSUMO ENERGETICO RELATIVAMENTE RIDOTTO.

4 ENERGIA FOTOVOLTAICA PREMESSE: I PANNELLI FOTOVOLTAICI PRODUCONO ENERGIA SOLO IN PRESENZA DEL SOLE. GLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE PUBBLICA DEVONO FUNZIONARE IN ASSENZA DI SOLE. COME UTILIZZARE QUESTA ENERGIA?

SOLE. GLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE PUBBLICA DEVONO

5 COME UTILIZZARE QUESTA ENERGIA? ACCUMULO DI ENERGIA SCAMBIO DI ENERGIA DURANTE IL GIORNO IMMAGAZZINIAMO TRAMITE BATTERIE PER SFRUTTARLA DURANTE LA NOTTE DURANTE IL GIORNO VENDIAMO L ENERGIA PRODOTTA E DURANTE LA NOTTE LA ACQUISTIAMO DAL GESTORE

IMMAGAZZINIAMO TRAMITE BATTERIE PER SFRUTTARLA DURANTE LA

6 LE SOLUZIONI POSSIBILI: TRA LE SOLUZIONI TECNICAMENTE POSSIBILI ABBIAMO ANALIZZATO LE DUE CHE DANNO I MIGLIORI RISULTATI ENERGETICI ED ECONOMICI: ACCUMULO DI ENERGIA 1. IMPIANTO FOTOVOLTAICO STAND ALONE Ogni punto luce genera ed accumula energia durante le ore di sole e non è collegato con gli altri punti luce ed è quindi esente da collegamenti elettrici, tubazioni, quadri, contatori, contratti. Al fine di poter utilizzare pannelli ed accumulatori di dimensioni ridotte si utilizzano lampade ad altissimo rendimento a discapito della resa cromatica. SCAMBIO DI ENERGIA 2. IMPIANTO FOTOVOLTAICO GRID CONNECTED L impianto di illuminazione è di tipo tradizionale. L impianto fotovoltaico è centralizzato e connesso alla rete elettrica al fine di cedere l energia prodotta durante le ore di sole al gestore della rete che la può utilizzare per altri scopi.

quadri, contatori, contratti. Al fine di poter utilizzare pannelli ed accumulatori di dimensioni ridotte si utilizzano lampade ad altissimo rendimento a discapito della resa cromatica.

7 SOLUZIONE 1: STAND ALONE PANNELLO FOTOVOLTAICO REGOLATORE DI CARICA CORPO ILLUMINANTE CON LAMPADA SOX 18/35W O LED PALO BATTERIE

8 SOLUZIONE 1: STAND ALONE ALCUNI ESEMPI

9 SOLUZIONE 2: SCAMBIO DI ENERGIA GRID CONNECTED

10 PRO E CONTRO STAND ALONE NESSUN CONTRATTO NON NECESSITA DI SCAVI - TUBAZIONE CAVI QUADRI ELETTRICI MANUTENZIONE SINGOLO PALO NO CAMBIO LAMPADE (SE IMPIANTO LED) MANUTENZIONE BATTERIE SMALTIMENTO BATTERIE (RIFIUTO SPECIALE) POTENZA LAMPADE MOLTO RIDOTTA SCARSA RESA ILLUMINOTECNICA SCARSA AUTONOMIA POCA VARIETA DI PRODOTTI SUL MERCATO PANNELLO PICCOLO (SU OGNI PALO) I PANNELLI SONO POSIZIONATI SU OGNI PALO GRID-CONNECTED CONTRATTO CON FORNITORE DI ENERGIA SCAVI - TUBAZIONE CAVI QUADRI ELETTRICI MANUTENZIONE CENTRALIZZATA CAMBIO LAMPADE NO MANUTENZIONE BATTERIE NO SMALTIMENTO BATTERIE POTENZA LAMPADE LIBERA RESA ILLUMINOTECNICA ADEGUATA TENSIONE SEMPRE DISPONIBILE GRANDE SCELTA DI PRODOTTI SUL MERCATO DIMENSIONE PANNELLI VARIABILE DISPONIBILITA DI UN TETTO ADEGUATO (8 m 2 /Kw)

POSIZIONATI SU OGNI PALO GRID-CONNECTED CONTRATTO CON FORNITORE DI ENERGIA SCAVI - TUBAZIONE CAVI QUADRI ELETTRICI MANUTENZIONE CENTRALIZZATA CAMBIO LAMPADE NO MANUTENZIONE BATTERIE NO

11 IPOTESI 1 IMPIANTO STAND ALONE

12 IPOTESI 1 CONFRONTO ENERGETICO/ECONOMICO COSTO REALIZZAZIONE IMPIANTO STAND ALONE IMPIANTO FOTOVOLTAICO IMPIANTO TRADIZIONALE DIFFERENZE PUNTO LUCE IN OPERA COMPLETO DI PALO INFRASTR. (SCAVI TUBI) PER PUNTO LUCE CONDUTTORI COSTO A PUNTO LUCE NR. PUNTI LUCE IPOTIZZATI TOTALE (21,5%) QUADRO ELETTRICO COSTO REALIZZAZIONE IMPIANTO (17,5%) ENERGIA ASSORBITA DA RETE --- ~ kwh/anno 8.600

(SCAVI TUBI) PER PUNTO LUCE --- 700 CONDUTTORI --- 120 COSTO A PUNTO LUCE 2.000 1.570 430 NR.

13 IPOTESI 1 CONFRONTO ENERGETICO/ECONOMICO COSTI DI ESERCIZIO ANNUALI IMPIANTO STAND ALONE IMPIANTO FOTOVOLTAICO IMPIANTO TRADIZIONALE DIFFERENZE ENERGIA ELETTRICA CAMBIO E SMALTIMENTO BATTERIE (4/5 ANNI) CAMBIO LAMPADE E MANUT. ORDINARIA COSTI DI ESERCIZIO/ANNO COSTO REALIZZAZIONE IMPIANTO PAY BACK SEMPLICE 14,5 ANNI

200 CAMBIO E SMALTIMENTO BATTERIE (4/5 ANNI) 1.300 --- CAMBIO LAMPADE E MANUT. ORDINARIA 700 1.

14 IPOTESI 1 CONFRONTO ENERGETICO/ECONOMICO COMMENTI LA COSTRUZIONE DI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE PUBBLICA PRESENTA UNA VARIETA DI SITUAZIONI IMPIANTISTICHE CHE POSSONO INFLUIRE (ANCHE NOTEVOLMENTE) SUL COSTO INZIALE DELL IMPIANTO. LA NECESSITA DI EFFETTUARE LUNGHI SCAVI CON DISFACIMENTI E RIPRISTINI, AD ESEMPIO, COSTITUISCE UN NOTEVOLE IMPEGNO ECONOMICO PER LE AMMINISTRAZIONI PUBBLICHE, OLTRE AL NOTEVOLE DISAGIO PER LA VIABILITA PER QUESTO MOTIVO E NECESSARIO VALUTARE ATTENTAMENTE I COSTI DI IMPIANTO E DI MANUTENZIONE AL FINE DI TROVARE LA SOLUZIONE PIU ADATTA. RIMANE COMUNQUE IL PROBLEMA CHE LA TECNOLOGIA ATTUALE NON OFFRE MATERIALI CHE PERMETTANO RISULTATI ILLUMINOTECNICI PARAGONABILI AGLI IMPIANTI TRADIZIONALI. L ANALISI NON PUO CERTO FERMARSI AD UN PAY BACK MA VA ANCHE SOTTOLINEATO IL RISPARMIO IN TERMINI ENERGETICI: kwh ALL ANNO E STATO PRESO IN CONSIDERAZIONE ANCHE IL CONSUMO ENERGETICO PER LO SMALTIMENTO DEGLI ACCUMULATORI CHE COMPORTA UN ABBATTIMENTO DI TALE CIFRA MA IN MISURA MOLTO RIDOTTA (~1%)

LA NECESSITA DI EFFETTUARE LUNGHI SCAVI CON DISFACIMENTI E RIPRISTINI, AD ESEMPIO, COSTITUISCE UN NOTEVOLE IMPEGNO ECONOMICO PER LE AMMINISTRAZIONI PUBBLICHE, OLTRE AL NOTEVOLE DISAGIO PER LA

15 IPOTESI 2 IMPIANTO GRID CONNECTED

16 IPOTESI 2 CONFRONTO ENERGETICO/ECONOMICO COSTO IMPIANTO GRID CONNECTED kwh/anno COSTI RICAVI ALIMENTAZIONE DA GESTORE DI RETE IPOTESI DI IMPIANTO CON 50 PUNTI LUCE ALIMENTAZIONE DA FOTOVOLTAICO 4 kwp CONTO ENERGIA NET-METERING TOTALE RISPARMIO COSTO ENERGIA / ANNO COSTO IMPIANTO FOTOVOLTAICO PAY BACK SEMPLICE 12 ANNI

000 ALIMENTAZIONE DA FOTOVOLTAICO 4 kwp CONTO ENERGIA NET-METERING TOTALE RISPARMIO 4.400 4.

17 COMMENTO: L ENERGIA PRODOTTA DURANTE LE ORE DI SOLE VIENE CEDUTA INTERAMENTE ALL ENTE GESTORE GENERANDO UN CREDITO. E MOLTO IMPORTANTE TENERE CONTO DI QUESTO FATTO NELL ANALISI DEL DIMENSIONAMENTO POICHE UNA PRODUZIONE DI ENERGIA TROPPO ELEVATA PORTEREBBE AD UN PAY BACK MOLTO PIU VELOCE MA CREEREBBE UN CREDITO VERSO IL GESTORE MAI MONETIZZABILE. RISPETTO AGLI IMPIANTI CON TARIFFE STANDARD LE AMMINISTRAZIONI PUBBLICHE PAGANO AL GESTORE DELL ENERGIA ELETTRICA UNA CIFRA INFERIORE: QUESTO CAUSA UN ALLUNGAMENTO DEI TEMPI DI PAY BACK. L ANALISI MOSTRA COME DOPO 12 ANNI L INVESTIMENTO SI RIPAGA. SUPPONENDO UNA VITA DELL IMPIANTO DI CIRCA 20 ANNI, NOTIAMO CHE PER GLI ULTERIORI 8 ANNI SI PUO GENERARE CAPITALE PER CIRCA /ANNO DAI QUALI DEVE ESSERE SOTTRATTO IL COSTO DELLA MANUTENZIONE ORDINARIA E STRAORDINARIA (CIRCA /ANNO). UN IMPIANTO COSI STRUTTURATO NON UTILIZZA ENERGIA DERIVANTE DAL SOLE IN MODO DIRETTO MA PRODUCE ENERGIA PULITA PER IL GESTORE CHE LA UTILIZZA PER ALTRI UTENTI

18 I LED (Light Emitting Diode) VISTO L ATTUALITA DELL ARGOMENTO E DOVEROSO PRENDERE IN CONSIDERAZIONE LA TECNOLOGIA LED APPLICATA ALL ILLUMINAZIONE ED AL FOTOVOLTAICO I LED ATTUALMENTE PRESENTI SUL MERCATO (ESISTONO ANCHE PRODOTTI CONFEZIONATI PER IL FOTOVOLTAICO) DANNO RISULTATI ILLUMINOTECNICI CHE DIFFICILMENTE POSSONO GARANTIRE I LIVELLI DI LUMINANZA RICHIESTI DALLE NORME PRECEDENTEMENTE DESCRITTE QUESTI PRODOTTI POSSONO ESSERE UTILIZZATI PER L ILLUMINAZIONE DI PARCHI PUBBLICI, AREE PEDONALI, PISTE CICLABILI E TUTTI GLI AMBITI CHE NON PRESENTANO TRAFFICO MOTORIZZATO

RISULTATI ILLUMINOTECNICI CHE DIFFICILMENTE POSSONO GARANTIRE I LIVELLI DI LUMINANZA RICHIESTI DALLE NORME PRECEDENTEMENTE DESCRITTE QUESTI

19 I LED (Light Emitting Diode) ANALISI DEGLI ASPETTI POSITIVI E NEGATIVI DEGLI APPARECCHI A LED POSITIVI CONSUMO ENERGETICO RIDOTTO DIMENSIONI DI PANNELLI E BATTERIE RIDOTTE LAMPADE GARANTITE ORE MANUTENZIONE RIDOTTISSIMA ALCUNI PRODOTTI HANNO UN BUON IMPATTO ESTETICO (ARREDO URBANO) NEGATIVI RESA ILLUMINOTECNICA SCARSA CAMPO DI UTILIZZO LIMITATO TECNOLOGIA ANCORA RELATIVAMENTE NUOVA SCARSA GAMMA DI PRODOTTI I PRODUTTORI SPESSO SONO SOLO IMPORTATORI O ASSEMBLATORI CON SCARSE CONOSCENZE DEL SETTORE ILLUMINOTECNICO INQUINAMENTO LUMINOSO MOLTO LIMITATO

000 ORE MANUTENZIONE RIDOTTISSIMA ALCUNI PRODOTTI HANNO UN BUON IMPATTO ESTETICO (ARREDO URBANO) NEGATIVI RESA ILLUMINOTECNICA SCARSA CAMPO

20 GRAZIE PER L ATTENZIONE Per.Ind. ANDREA MECCA andrea@meccast.com

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