1. Studi e indagini preliminari

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2 1. Studi e indagini preliminari 1.1 Dati generali 1 Committente/Utilizzatore finale Comune di Messina 2 Utilizzo dell edificio Scuola 3 Ubicazione Messina (ME) Progettazione esecutiva di un impianto FV 4 Scopo del lavoro connesso alla rete di distribuzione BT Interfaccia alla rete secondo quanto consentito nel rispetto delle norme CEI e normativa unificazione ENEL. Alto pregio architettonico e paesaggistico Integrazione architettonica 5 Vincoli da rispettare Elevata replicabilità Accessibilità ai quadri riservata solo a personale specializzato ENEL DK 5950 Altri vincoli imposti dal committente e dall ente distributore Sito raggiungibile con strade idonee al trasporto leggero e pesante 6 Informazioni generali Nessun impedimento all accessibilità del luogo di installazione dell impianto Tabella 1. Caratteristiche area installazione Descrizione Copertura edificio 1 Esposizione Sud (Tilt = 0 ) Superficie utilizzabile c.a. 851 m 2 Superficie utilizzata c.a. 600 m 2 2 Ubicazione Edificio casello 3 Posizione Inverter Interno/Sotto copertura 4 Posizione quadro di misura e sezionamento Interno Locale quadri Montaggio a parete Tabella Dati climatici e di irraggiamento 1 Latitudine N 2 Longitudine E 3 Altitudine (m.s.l.m) 3 4 Time Zone GMT +1 Radiazione solare globale al suolo 5 [MJ/m 2 giorno] (Vedi Figura 1) media mensile minima 7.00 (Dicembre) Valori ricavati da: ENEA La radiazione solare globale al suolo in Italia. A2-3

3 media mensile massima (Giugno) 6 Coefficiente di albedo 0.2 Costante per tutti i mesi 7 Percorso solare Vedi Figura 2 Calcolato tramite SolariusPV Tabella 3. Figura 1. Radiazione solare globale al suolo [MJ/m 2 giorno]. Figura 2. Percorso solare. 1.3 Natura e caratteristiche dell intervento Superficie di installazione A2-4

4 La Figura 3 riporta lo schema della disposizione dell impianto fotovoltaico sul tetto del fabbricato. In particolare, sul tetto saranno disposti, complanari alla superficie, dei moduli in silicio policristallino in sostituzione dei materiali di rivestimento impiegati per l impermeabilizzazione/coibentazione. Figura 3. Impianto fotovoltaico. I moduli saranno in silicio policristallino. Le loro tipiche caratteristiche sono riportate in Tabella 4. Caratteristiche meccaniche dimensioni L x W x T 1661 x 997 x 41 mm peso massa 23 +/-1 kg carico statico testato retro (1h) pressione 2400 N/mm 2 carico statico testato fronte (1h) pressione 2400 N/mm 2 Componenti vetro vetro solare Saint Gobain temperato da 4 mm celle fotovoltaiche 60 celle in silicio policristallino da 6 telaio alluminio Certificati, classe di sicurezza e garanzia IEC TUV IEC ed. 2 TUV livello di protezione IP 65 garanzia 10 anni: 90% prestazioni nominali 25 anni: 80% prestazioni nominali Caratteristiche elettriche in condizioni standard (1000 W/m 2, 25 C, AM1.5) potenza nominale P max 210 W tensione MPP V MPP 28.5 V corrente MPP I MPP 7.4 A tensione - circuito aperto V OC 37.8 V A2-5

5 corrente - corto circuito I SC 7.7 A tolleranza +/-3 % coefficiente di temperatura V OC β /K coefficiente di temperatura I SC α /K Caratteristiche elettriche generali tensione massima di sistema V dc 1000 V Massima corrente di ritorno I R 18 A Tabella 4. Caratteristiche dei moduli policristallini Riepilogo La Errore. L'autoriferimento non è valido per un segnalibro. riporta le caratteristiche dell impianto. Numero moduli Area attiva [m 2 ] Potenza [kwp] ,90 Tabella 5. Caratteristiche impianto. 2. Criteri utilizzati per le scelte progettuali L impianto fotovoltaico non è un corpo estraneo aggiunto all edificio, ma è un elegante elemento dell involucro. Questo concetto, utilizzato come criterio base per le scelte progettuali effettuate all interno dell intervento proposto, è alla base del BIPV Building Integrated Photovoltaics ovvero l integrazione architettonica, strutturale ed estetica della funzionalità fotovoltaica negli edifici. Lo studio realizzato per ogni tipologia di superficie nasce da questa connubio tra fotovoltaico ed edilizia in un ottica innovativa di I-Building, costruire intelligente: Ai sensi del DM 19 febbraio 2007 e delle indicazioni del GSE, si è scelto un impianto che rientra nella tipologia specifica 1: Sostituzione dei materiali di rivestimento di tetti, coperture, facciate di edifici e fabbricati con moduli fotovoltaici aventi la medesima inclinazione e funzionalità architettonica della superficie rivestita. In particolare, verrà realizzato un tetto piano ventilato fotovoltaico costituito da: una stratigrafia impermeabilizzante/coibentante (Errore. L'origine riferimento non è stata trovata.); una struttura di fissaggio in alluminio; ghiaietto e moduli fotovoltaici in sostituzione dei tradizionali elementi in cotto, come previsto dal DM sopra citato. A2-6

6 Guaina bituminosa Guaina elastomerica Isolante termico Malta di asfalto + Massetto pendenze Figura 4. Stratigrafia impermeabilizzazione/coibentazione. 3. Quantificazione benefici energetici ed ambientali La Tabella 6 riporta gli indicatori assunti per la tipologia progettuale in oggetto. L energia primaria risparmiata e le emissioni evitate sono valutate su base annua. Inoltre, si considerano le seguenti maggiorazioni: - maggiorazione pari al 1% nel caso di iniziative con alto grado di innovazione tecnologica attestata dal CNR ITAE di Messina; - maggiorazione pari al 2% nel caso di iniziative ad alto valore dimostrativo attestata da una relazione redatta dal CNR ITAE di Messina; - maggiorazione pari al 5% nel caso di presentazione di progetto esecutivo. Energia primaria risparmiata [Tep] Rapporto fra energia primaria risparmiata e valore complessivo dell investimento ammissibile Valore complessivo I1 Maggiorazioni investimento ammissibile [Tep/k ] [k ] 1% 2% 5% I1 [Tep/k ] 14,12 500,59 0,0282 0,0003 0,0006 0,0014 0, Emissioni evitate [tco 2 ] Rapporto fra emissioni evitate e valore complessivo dell investimento ammissibile Valore complessivo I2 Maggiorazioni investimento ammissibile [tco [k ] 2 /k ] 1% 2% 5% I2 [tco 2 /k ] A2-7

7 33,89 500,59 0,0677 0,0007 0,0014 0,0034 0, Risorse finanziarie proprie [%] Tasso di risorse finanziarie da parte del proponente rapportato alla percentuale massima di contributo concedibile Valore massimo contributo concedibile [%] I3 Maggiorazioni 1% 2% 5% ,2500 0,0025 0,0050 0,0125 0, Indicatore totale 0, Tabella 6. Indicatori energetici ed ambientali. I3 4. Analisi costi benefici La Tabella 7 riporta i dettagli del Business Plan. Si considera un inflazione media annua, che incide sul risparmio previsto e sui costi di manutenzione e assicurazione, pari a 0,04. Anni Produzione annuale kwh 56'482 56'256 56'031 55'807 55'584 55'361 55'140 54'919 Risparmio per autoconsumo 10'167 10'531 10'909 11'300 11'705 12'124 12'559 13'009 Totale ricavi 10'167 10'531 10'909 11'300 11'705 12'124 12'559 13'009 Costo assicurazione Costo manutenzione Totale Costi '035 1'077 1'120 Margine netto/cash flow 9'316 9'646 9'988 10'342 10'709 11'089 11'482 11'889 Cash flow progressivo 9'316 18'962 28'950 39'292 50'001 61'090 72'572 84'460 Anni Produzione annuale kwh 54'700 54'481 54'263 54'046 53'830 53'614 53'400 53'186 Risparmio per autoconsumo 13'475 13'958 14'458 14'976 15'513 16'069 16'645 17'241 Totale ricavi 13'475 13'958 14'458 14'976 15'513 16'069 16'645 17'241 Costo assicurazione Costo manutenzione Totale Costi 1'165 1'211 1'260 1'310 1'362 1'417 1'474 1'533 Margine netto/cash flow 12'310 12'747 13'198 13'666 14'151 14'652 15'171 15'709 Cash flow progressivo 96' ' ' ' ' ' ' '064 Anni Produzione annuale kwh 52'974 52'762 52'551 52'341 52'131 51'923 51'715 51'508 Risparmio per autoconsumo 17'859 18'499 19'162 19'849 20'561 21'298 22'061 22'852 Totale ricavi 17'859 18'499 19'162 19'849 20'561 21'298 22'061 22'852 Costo assicurazione '027 1'068 1'110 Costo manutenzione Totale Costi 1'594 1'658 1'724 1'793 1'865 1'939 2'017 2'097 Margine netto/cash flow 16'265 16'842 17'438 18'056 18'696 19'358 20'044 20'754 Cash flow progressivo 212' ' ' ' ' ' ' '519 A2-8

8 Anni Totali Produzione annuale kwh 51'302 51'097 50'892 50'689 50'486 50'284 1'599'756 Risparmio per autoconsumo 23'671 24'519 25'398 26'308 27'251 28' '151 Totale ricavi 23'671 24'519 25'398 26'308 27'251 28' '151 Costo assicurazione 1'155 1'201 1'249 1'299 1'351 1'405 25'268 Costo manutenzione 1'027 1'068 1'110 1'155 1'201 1'249 22'460 Totale Costi 2'181 2'269 2'359 2'454 2'552 2'654 47'728 Margine netto/cash flow 21'489 22'250 23'038 23'854 24'699 25' '423 Cash flow progressivo 365' ' ' ' ' '423 Tabella 7. Business Plan. 5. Quantità di energia primaria risparmiata La Tabella 8 riporta l energia primaria risparmiata annualmente e complessivamente considerando una vita utile di 30 anni. Anni Energia risparmiata Tep 14,12 14,06 14,01 13,95 13,90 13,84 13,78 13,73 Anni Energia risparmiata Tep 13,67 13,62 13,57 13,51 13,46 13,40 13,35 13,30 Anni Energia risparmiata Tep 13,24 13,19 13,14 13,09 13,03 12,98 12,93 12,88 Anni Totale Energia risparmiata Tep 12,83 12,77 12,72 12,67 12,62 12,57 399,94 Tabella 8. Energia primaria risparmiata. 6. Previsione dell energia prodotta La Tabella 7 con il BP del progetto riporta la previsione della producibilità dell impianto, annualmente e complessivamente considerando una vita utile di 30 anni, ipotizzando una riduzione annua della resa dell impianto pari a 0,4%. 7. Costo dell energia prodotta / costo totale dell intervento In 30 anni, come si evince dalla Tabella 7, il valore dell energia prodotta, ipotizzando un inflazione annua pari a 0,04, è pari a 532'151,00. Il rapporto tra tale valore e il costo complessivo dell investimento è pari a 1,063. Relativamente al primo anno di produzione dell impianto tale rapporto risulta pari a 0,023. A2-9

9 8. Emissioni evitate L impianto fotovoltaico consente la riduzione di emissioni in atmosfera delle sostanze che hanno effetto inquinante e di quelle che contribuiscono all effetto serra, come mostrato in Tabella 9. In particolare, riguardo alle emissioni evitate di CO 2 corrispondenti a 1 Tep, nel caso di utilizzo di energia elettrica acquistata dalla rete nazionale, queste sono pari a 2,4 t per il primo anno di vita dell impianto. Emissioni evitate in atmosfera di CO 2 SO 2 NO X Polveri Emissioni specifiche in atmosfera [g/kwh] Emissioni evitate in un anno [kg] Emissioni evitate in 30 anni [kg] Fonte dati: P.E.A.R.S; Rapporto ambientale ENEL 2008 Tabella 9. Emissioni evitate in atmosfera. A2-10