IMPIANTI FOTOVOLTAICI connessi alla RETE ELETTRICA

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1 ENERGIA SOLARE IMPIANTI FOTOVOLTAICI connessi alla RETE ELETTRICA Prima parte: principi generali Seconda parte: conto energia

2 Dal sito del GSE Il contatore fotovoltaico (06/03/2009) Nuovo conto energia Impianti in esercizio: Potenza (kw): Primo conto energia Impianti in esercizio: Potenza (kw): TOTALE Impianti in esercizio: Potenza (kw):

3 Alla data del 14 aprile 2008, gli impianti fotovoltaici in Italia, in esercizio e incentivati con il meccanismo del Conto Energia (vecchio e nuovo), erano per una potenza di 100,61 MWp. Quindi nell arco degli ultimi di 10 mesi sono entrati in esercizio impianti per una potenza di 270,75 MW (circa 1 MW al giorno).

4 nell ultima settimana 13,412 MW (2,7 MW al giorno circa 200 impianti al giorno ). IL FOTOVOLTAICO IN ITALIA E E UNA REALTA

5 Radiazione diretta Radiazione diffusa: parte di radiazione che arriva sulla superficie dopo riflessione e dispersione dovuta all atmosfera Radiazione riflessa (albedo)

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7 La radiazione solare Irraggiamento solare globale = Diretto + Diffuso + Riflesso ( circa W/m2) La radiazione diretta è maggiore della componente diffusa. La radiazione riflessa dipende dal coefficiente di albedo, che dipende dal tipo di suolo: erba: 0,20 0,25; neve: 0,75; asfalto secco: 0,10 0,15; cemento 0,22; rocce: 0,20; foglie secche: 0,30; Intensità della radiazione solare al suolo dipende dall angolo di inclinazione della radiazione stessa: più questo è basso e maggiore sarà lo spessore di atmosfera da attraversare, con una conseguente minore radiazione che raggiunge la superficie.

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9 Orientamento delle superfici. Superficie fotovoltaica Angolo di inclinazione E l angolo tra il piano orizzontale e il pannello. Nel caso di montaggio su tetti a falda l angolo di inclinazione coincide con l inclinazione del tetto. Il massimo assorbimento di energia si ha quando il piano del pannello è perpendicolare rispetto all irraggiamento solare. L angolo d irraggiamento dipende dall ora del giorno e dalla stagione. In pratica, alle ns. latitudini sono ottimali, per la produzione di energia su base annua, gli angoli d inclinazione di circa 30. Azimut Angolo azimutale o di orientamento L angolo azimutale indica la deviazione del piano del collettore rispetto a SUD; con il piano del collettore orientato a sud l angolo azimutale è = 0. Dato che l irraggiamento è massimo a mezzogiorno, il piano del collettore dovrebbe essere orientato il più possibile verso sud. Sono comunque accettabili, senza grandi penalizzazioni di produzione di energia, anche deviazioni dalla direzione sud fino a +/- 45.

10 a Rilievo dati. GEOMETRIA ED ORIENTAMENTO b N I nc l. W E A imp S O r

11 Diagramma solare località Verona

12 Radiazione solare media giornaliera Dati di ingresso del sito Dati di ingresso del generatore fotovoltaico Dati solari: UNI Verona Orizzonte: <Vuoto> Albedo: 26%, erba verde Latitudine: 45.4 gradi Inclinazione: 30.0 gradi Azimut: gradi Radiazione media giornaliera calcolata [kwh/m2 giorno] Mese Diretta Diffusa Albedo Totale GEN 1,06 0,60 0,02 1,68 FEB 1,70 0,91 0,03 2,64 MAR 2,27 1,32 0,05 3,64 APR 2,54 1,74 0,07 4,35 MAG 3,08 2,05 0,09 5,22 GIU 3,28 2,18 0,10 5,56 LUG 3,79 2,07 0,10 5,96 AGO 3,67 1,81 0,09 5,57 SET 3,37 1,43 0,07 4,87 OTT 2,63 1,01 0,05 3,69 NOV 1,43 0,67 0,02 2,12 DIC 1,37 0,54 0,02 1,93 media 2,52 1,36 0,06 3,94

13 La radiazione solare Tabelle di irraggiamento solare Da norme UNI 10349: radiazione solare diffusa e diretta nelle province italiane, mese per mese e in kwh/m 2 giorno. Atlante solare Dati ENEA Inclinazione ottimale del piano dei moduli Per massimizzare l energia captata nell arco dell anno (alle nostre latitudini): circa 30 (ottimale per i sistemi fotovoltaici di connessione a rete) Se bisogna alimentare un utenza isolata anche d inverno: anche 60 (ottimale per i sistemi fotovoltaici per utenze isolate)

14 Energia solare al variare dell orientamento e dell inclinazione. 1 è la produzione di energia con orientamento e inclinazione ottimale ORIENTAMENTO INCLINAZIONE (orizzontale = 0 - vertic ale = 90 ) Sud = 0 Est/Ovest = ,89 0,97 1 0,99 0,93 0,83 0, ,89 0,96 0,995 0,98 0,93 0,83 0, ,89 0,96 0,99 0,97 0,92 0,82 0,7 45 0,89 0,94 0,97 0,95 0,9 0,81 0,7 60 0,89 0,93 0,94 0,92 0,87 0,79 0, ,89 0,91 0,91 0,88 0,83 0,76 0, ,89 0,88 0,87 0,83 0,78 0,71 0,62 ENERGIA SOLARE AL VARIARE DELL'ORIENTAMENTO E DELL'INCLINAZIONE

15 Variazione della radiazione solare al variare di orientamento (azimut) e inclinazione (tilt).

16 Fotovoltaico Termine composto dalla parola greca Phos = luce e Volt = unità di misura della tensione elettrica. E la trasformazione di luce in energia elettrica. Principio di funzionamento: la luce irradia la cella e produce una tensione elettrica nei cristalli di silicio che può essere prelevata dalla superficie attraverso gli elettrodi. Una cella di 125 x 125 mm è in grado di fornire circa 2 3 W. Per aumentare la potenza le singole celle vengono assemblate a formare i moduli.

17 I moduli fotovoltaici chiamati pannelli sono di 4 tipi: 1. Monocristallino 2. Policristallino 3. Silicio amorfo 4. Silicio amorfo a film sottile (o pellicola)

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19 Inverters

20 Inverters

21 Inverter, quadri

22 Superficie del campo fotovoltaico Nell ipotesi di orientamento ottimale (sud o comunque entro sud-est e sud-ovest) si può ragionevolmente considerare: Moduli rigidi in silicio mono-policristallino complanari alla falda 8-9 m 2 / kwp Moduli rigidi in silicio mono-policristallino su tetto piano o a terra 8-9 m 2 / kwp in pianta serve il doppio per evitare ombreggiamenti reciproci tra le file di moduli (16-18 m 2 / kwp) Silicio amorfo a film (o pellicola) circa 16 m 2 / kwp

23 Produzione energia (fonte ENEA)

24 Sistemi fotovoltaici grid connected Prestazioni: 1 kwp (circa 8 m 2 di moduli) produce: Nord Italia: kwh/anno Centro Italia: kwh/anno Sud Italia: kwh/anno

25 Produzione di energia elettrica PRODUZIONE IMPIANTO FV da 2,31 kw e MISURE AL CONTATORE - ANNO 2007 kwh / mese GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC SUNSIM MISURE

26 Impianto fotovoltaico grid connected (connesso alla rete elettrica)

27 Com è incentivata la produzione? Decreto del 19 febbraio 2007 del Ministero dello Sviluppo Economico pubblicato su G.U. n. 45 del (Decreto conto energia )

28 Chi può beneficiare del conto energia? > Persone fisiche > Persone giuridiche > Soggetti pubblici > Condomini

29 Quali sono gli impianti che possono beneficiare delle tariffe in conto energia? 1) Impianti fotovoltaici non integrati Quando i moduli sono installati: - A terra - In modo non complanare alle superfici su cui sono fissati

30 Esempi di impianti fotovoltaici non integrati.

31 Esempi di impianti fotovoltaici non integrati.

32 Quali sono gli impianti che possono beneficiare delle tariffe in conto energia? 2) Impianti fotovoltaici parzialmente integrati: Quando i moduli, non sostituendo i materiali che costituiscono le superfici di appoggio, sono installati su: - Tetti piani e terrazze di edifici e fabbricati* - In modo complanare alle superfici degli edifici su cui sono fissati (tetti a falda, coperture, facciate, balaustre, parapetti) * Verificare quota balaustre

33 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

34 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

35 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

36 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

37 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

38 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

39 Esempi di impianti fotovoltaici parzialmente integrati.

40 Quali sono gli impianti che possono beneficiare delle tariffe in conto energia? 3) Impianti fotovoltaici con integrazione architettonica - I moduli sostituiscono i materiali di rivestimento di tetti, coperture, facciate, di edifici e fabbricati, avendo la stessa inclinazione e funzionalità architettonica. - I moduli e i relativi sistemi di supporto costituiscono la struttura di copertura di pensiline, pergole e tettoie. -

41 Esempi di impianti fotovoltaici integrati architettonicamente.

42 Esempi di impianti fotovoltaici integrati architettonicamente.

43 Le tariffe valide per impianti che entrano in esercizio tra il 1 gennaio e il 31 dicembre 2009 Taglia dell impianto Impianto non integrato Impianto parzialmente integrato Impianto con integrazione architettonica Fino a 3 kw 0,392 /kwh 0,431 /kwh 0,480 /kwh Da 3 a 20 kw 0,372 /kwh 0,412 /kwh 0,451 /kwh Oltre 20 kw 0,353 /kwh 0,392 /kwh 0,431 /kwh Tariffe erogate dal GSE (Gestore Servizi Elettrici) per 20 anni dalla data di entrata in esercizio dell impianto

44 Maggiorazioni delle tariffe per applicazioni speciali Le tariffe sono incrementate del 5% con arrotondamento commerciale alla terza cifra decimale nei seguenti casi: a) Per gli impianti di cui alle righe B e C colonna 1 della tabella incentivi che conseguano il titolo di autoproduttore (consumo di almeno il 70% dell energia prodotta) b) Per gli impianti su scuole pubbliche o su struttura sanitaria pubblica c) Per gli impianti integrati, in superfici esterne degli involucri di edifici, fabbricati, strutture edilizie di destinazione agricola, in sostituzione di coperture di eternit o comunque contenenti amianto; d) Per gli impianti realizzati da enti locali in comuni con popolazione residente inferiore ai abitanti.

45 Scambio sul posto Per impianti di potenza fino a 200 kw

46 Situazione iniziale.

47 Scambio sul posto.

48 Scambio sul posto: vecchio sistema (net meetering) delibera AEEG n. 28/06

49 Il nuovo regime di scambio sul posto (delibera AEEG n. 74/08) Si applica dal 1 gennaio 2009 e stabilisce che il GSE è il soggetto unico attuatore del meccanismo di scambio. Contributo in conto scambio (calcolato trimestralmente):

50 Il nuovo regime di scambio sul posto (delibera AEEG n. 74/08) La determinazione della componente in Quota energia è funzione della tipologia di approviggionamento da parte del cliente finale (Oe) nonché della localizzazione geografica del punto di scambio (Cei) e dei profili di immissione e prelievo.

51 Nuovo scambio sul posto: valorizzazione dell energia immessa

52 Procedura da seguire per aver accesso alle tariffe incentivanti 1. Il soggetto responsabile deve informarsi presso l ufficio comunale competente sull iter autorizzativo da seguire e richiedere le autorizzazioni previste; secondo il DL la DIA non serve (manutenzione ordinaria) salvo centri storici e presenza di vincoli paesaggistici. 2. Si inoltra al gestore di rete locale (Enel, AGSM, ) il progetto preliminare dell impianto e si richiede allo stesso la connessione alla rete specificando se si intende avvalersi dello scambio sul posto. 3. Il gestore di rete comunica il punto di allaccio alla rete, unitamente al preventivo economico e ai tempi di realizzazione.

53 Procedura da seguire per aver accesso alle tariffe incentivanti 4. Il soggetto responsabile accetta il preventivo e chiude il rapporto contrattuale col gestore di rete locale. 5. Ad impianto ultimato si invia comunicazione di conclusione dei lavori al gestore di rete (es. Enel). 6. Il gestore di rete locale provvede ad allacciare l impianto alla rete elettrica. 7. Entro 60 giorni dalla data di entrata in esercizio dell impianto bisogna far pervenire al GSE (Gestore Servizi Elettrici) la domanda di concessione della tariffa incentivante unitamente a tutta la documentazione finale d impianto. 8. Entro 60 giorni dalla data di ricevimento della domanda il GSE comunica la tariffa incentivante.

54 Esempio impianto da 2,94 kwp parzialmente integrato (abitazione) Energia producibile: kwh/anno Mancate emissioni in atmosfera di anidride carbonica di kg/anno Incentivo Conto Energia: x 0,431 = /anno Risparmio bolletta (autoconsumo) = 323 /anno Contributo in conto scambio (CCS) = 283 /anno Incentivo + Risparmio + CCS = /anno (primo anno) Media nei 20 anni (teniamo conto del degrado di produzione 0,7%/anno) = /anno ma aumenterà il risparmio in bolletta e CCS per gli aumenti del costo energia Guadagno + Risparmio in 20 anni:

55 Conclusioni IMPIANTI FOTOVOLTAICI > Possibilità interessante e redditizia Criticità: pratiche e adempimenti per avere accesso agli incentivi (rivolgersi a tecnici) Progettazione e scelta dei materiali: se non ottimizzata incide negativamente sul risultato di produzione di energia elettrica e conseguentemente sul risultato economico! (rivolgersi ad aziende qualificate)

56 fine