6. SCELTE PROGETTUALI EFFETTUATE
6.3 Logica di funzionamento
Poiché la finalità dell’acquedotto intercomunale è quella di utilizzare tutta l’acqua proveniente dalle risorgive di Verraz al fine di alimentare la Valle d’Ayas fino al comune di Verrès, i dimensionamenti e la logica di controllo delle turbine sono stati concepiti con tale finalità.
Si è quindi optato per una regolazione del funzionamento delle PaT denominata “logica di monte”, ovvero le turbine vengono azionate quando vi è disponibilità idrica nella vasca di monte e fermate quando essa non è sufficiente. Tale meccanismo consente di addurre alla vasca di valle tutta l’acqua proveniente dalle risorgive.
Tale sistema non può precludere dalla lettura dei livelli idrici nella vasca di monte Verraz. Nel caso specifico tuttavia, date le difficoltà oggettive di installare un sensore di livello e di rinviarne il segnale a Massouquin (assenza o instabilità rete dati, mancanza di alimentazione elettrica), si è optato per un sistema di lettura dei livelli indiretto.
Sulla condotta di adduzione alla vasca di Massouquin sarà installato un pressostato che, debitamente tarato, permetterà tramite la lettura della pressione in condotta di stimare il livello nella vasca di Verraz. Tale metodo non consente una lettura continua dei livelli di monte ma è
36 sufficientemente preciso per fornire indicazioni di due stati: “serbatoio pieno” e “serbatoio vuoto”, sufficienti al sistema di automazione per decidere quando e quali gruppi attivare.
Al fine di facilitare e rendere più chiara la logica di funzionamento adottata si riporta di seguito lo schema logico di funzionamento delle macchine.
Schema : schema logico funzionamento impianto
37 In relazione alle scelte progettuali descritte nei paragrafi precedenti si è scelto di utilizzare per il gruppo denominato PAT, A che lavora su una portata pari a 30 lt/sec la seguente macchina: PaT Multistadio verticale a 5 stadi avente le seguenti specifiche tecniche:
• altezza compresa di generatore : 1,948 m
• larghezza basamento : 0,69 m
• Aspirazione DN1 DN 125
• Mandata DN2 DN 100
• Pressione nominale di aspirazione PN 16
• Pressione di mandata nominale PN 40
• Peso netto pompa 421 kg
• Peso netto generatore 285 kg
• Peso netto totale 713 kg
38 Per il gruppo denominato PAT B, che lavora su una portata pari a 60 lt/sec si è scelta la seguente macchina: PaT multistadio verticale a 4 stadi avente le seguenti specifiche tecniche:
• altezza compresa di generatore : 2,196 m
• larghezza basamento : 0,69 m
• Aspirazione DN1 DN 150
• Mandata DN2 DN 125
• Pressione nominale di aspirazione PN 16
• Pressione di mandata nominale PN 40
• Peso netto pompa 548 kg
• Peso netto generatore 570 kg
• Peso netto totale 1132 kg
Al fine di ridurre al minimo gli ingombri e conseguentemente la costruzione di opere civili e l’adattamento di quelle già presenti nel manufatto di Massouquin si è optato per una configurazione in parallelo dei due gruppi e la loro installazione in verticale .
Per una migliore comprensione si rimanda ai disegni allegati al progetto .
39 Di seguito si riporta lo schema logico idraulico di installazione delle PaT. Viene riportato quello relativo a una sola macchina poiché i due gruppi lavorano in parallelo.
Come si nota dallo schema sopra riportato sulla condotta di mandata viene inserito una tubazione di by-pass dove viene installata la PaT. In caso di malfunzionamento o per permettere la manutenzione della stessa grazie al by-pass non si altera in alcun modo il regolare esercizio dell’acquedotto. La macchina è provvista di una valvola di macchina per la messa fuori esercizio, mentre lo scarico avverrà per mezzo di una nuova tubazione che scaricherà l’acqua turbinata direttamente nella vasca dissabbiatrice sotto battente al fine di evitare turbolenze.
Il secondo intervento riguarda la condotta adduttrice per la vasca di Ramere. Anche qui è previsto l’inserimento di una tubazione di by-pass in quanto è stata riscontrata la presenza di una valvola di sostegno pressione. Analogamente a quanto avviene per l’ingresso alla vasca, in caso di fuori esercizio dei gruppi di generazione verrà in modo completamente automatico ripristinato il funzionamento originario. Questi sono gli unici due interventi previsti a livello di schema idraulico e riducono al minimo gli interventi sulle tubazioni esistenti.
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6.6 Apparecchiature elettriche elettroniche ed elettromeccaniche
A corredo dei gruppi di generazione si prevede l’installazione delle seguenti apparecchiature:
• Impianti di illuminazione normale e di emergenza, prese di derivazione a spina a servizio del locale di alloggiamento dei nuovi gruppi PaT secondo norma CEI 64-8
• Apparecchiatura BT di comando protezione e controllo avente tensione nominale 400V, corrente nominale 250 A, corrente di cortocircuito max 15 KA
• Monitoraggio e telecontrollo del sistema
♦ Gestione delle fasi di avviamento, arresto e ripartenza automatica dei gruppi
♦ Monitoraggio in continuo dell’energia prodotta dai gruppi generatori
♦ Monitoraggio in continuo delle grandezze elettriche di rete e dei gruppi generatori
♦ Misura fiscale ad uso UTF dell’energia prodotta
♦ Misura fiscale ad uso UTF dell’energia utilizzata per i servizi ausiliari
♦ Monitoraggio in continuo di tutti i dispositivi di sicurezza a bordo dei gruppi generatori
♦ Automatizzazione completa dei controlli di pressione, livello velocità e temperatura
♦ Rinvio segnali di allarme tramite email e GSM
• Sistema di sollevamento dedicato alla posa in opera e alla manutenzione periodica dei gruppi idroelettrici PaT, costituito da grtu a biandera con mensola e paranco manuale
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7. PRODUCIBILITA’ E REDDITIVITA’ IMPIANTO
Il salto lordo fiscale (calcolato dalla quota di sfioro della vasca Verraz alla quota di sfioro della vasca di scarico Massouquin è pari a circa m 124,70 , pertanto le potenze nominali ed effettive deducibili dall’impianto risultano dalla tabella sotto riportata:
• Q max = 100 lt/sec.
• H lordo fiscale = H = 125,4 m
• Q media di concessione = 80,5 lt/sec.
• η =0,73 e 0,71 = coefficiente che tiene conto del rendimento delle macchine e delle perdite di carico
7.1 Potenze nominali, effettive
Potenza media nominale di concesssione :
Pmn= Qmc · H
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7.2 Producibilità
Ai fini di stimare la producibilità dell’impianto si è deciso di considerare due scenari. Il primo, conservativo, utilizza le portate che allo stato attuale vengono convogliate al serbatoio di Massouquin, il secondo per valutare in prospettiva i maggiori utilizzi futuri quali ad esempio il collegamento con il col de Joux e quindi prende in considerazione tutta la portata disponibile dalla sorgente Verraz 1.
Si determina in tal modo un range di produttività dipendente dall’utilizzo dell’acquedotto intercomunale in relazione ai consumi richiesti da parte delle utenze allacciate allo stesso.
Tale producibilità potrebbe aumentare ulteriormente qualora la sorgente denominata Verraz 2 venisse riattiviata come fonte di approvigionamento della risorsa idrica utilizzata dall’
acquedotto, tuttavia l momento dato l’inutilizzo della stessa non è stata presa in considerazione.
Utilizzando le portate in ingresso alla vasca di Massouquin, la producibilità stimata corrisponde a quella minima ottenibile dall’ impianto nelle condizioni attuali come esplicitato nella tabella sottostante.
Tabella 8: tabella producibilità con portate Massouquin
Utilizzando le portate in uscita dalla sorgente denominata Verraz 1 la producibilità stimata corrisponde a quella massima ottenibile dall’ impianto nelle condizioni attuali come esplicitato nella tabella sottostante.
43 Tabella 7: tabella producibilità con portate Verraz
64,46 46412,78
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8. COSTI DI COSTRUZIONE E PROGRAMMA LAVORI
8.1 Preventivo di massima
Si riportano di seguito in modo schematico, ma sufficiente allo scopo di determinare i costi di realizzazione dell’impianto proposto, le principali voci che compongono le opere da realizzare ed i costi relativi ad esse.
45 Tabella 6: Costi impianto .
Condotta adduttrice
Valvole di guardia condotta e camera di manovra corpo 2 15.000,00 € 30.000,00 Centrale di produzione e cabina di distribuzione
opere civili inghisaggi e basamenti corpo 1 4.000,00 € 4.000,00 €
opere di fabbro (scale,adattamenti passerelle) kg 500 5,35 € 2.675,00 €
predisposizione per organo sollevamento corpo 1 1.000,00 € 1.000,00 €
organo di sollevamento con paranco manuale corpo 1 5.000,00 € 5.000,00 €
Impianto elettrico civile e messa a terra corpo 1 3.500,00 € 3.500,00 €
Gruppo PaT di generazione e apparecchiature idrauliche Gruppo PaT Orizzontale/Verticale In: DN 100 PN40 Out:DN 125 PN16. Generatore da 37 Kw 4poli IE3. Valvola a farfalla DN 200 PN16 con attuatore pneumatico a semplice effetto e unità di comando. Valvola a saracinesca con cuneo gommato DN150 PN16.
Valvola di sicurezza extrarapida anti colpo d’ariete DN150 PN16
Gruppo PaT Orizzontale/Verticale In: DN 125 PN40 Out:DN 150 PN16. Generatore da 75 Kw 4poli IE3. Valvola a farfalla DN 200 PN16 con attuatore pneumatico a semplice effetto e unità di comando. Valvola a saracinesca con cuneo gommato DN200 PN16.
Valvola a saracinesca con cuneo gommato DN150 PN16 corpo 1 51.000,00 € 51.000,00 € Trasporto, installazione e montaggio e raccordi su impianto
esistente corpo 1 19.125,00 € 19.125,00 €
Economie corpo 1 3.000,00 € 3.000,00 €
apparecchiature elettriche e automazione
Cavidotto ml 40 100,00 € 4.000,00 €
Quadri di controllo automazione e potenza corpo 1 44.450,00 € 44.450,00 €
Impianto elettrico civile e messa a terra corpo 1 7.200,00 € 7.200,00 €
Tarature,certificati e collaudi corpo 1 5.000,00 € 5.000,00 €
Economie corpo 1 3.000,00 € 3.000,00 €
TOTALE COSTO COSTRUZIONE
Imprevisti non deducibili in fase di progettazione % 10 197.950,00 € 19.795,00 €
Oneri di sicurezza corpo 1 5.000,00 € 5.000,00 €
Progettazione, DL e Coordinamento sicurezza circa 10% 19.750,00 € 19.750,00 €
Costo allacciamento Deval e pratiche subconcessione corpo 1 10.000,00 € 10.000,00 € TOTALE COSTI AL NETTO DELL'IVA
46 Il costo delle opere da eseguire risulta secondo preventivo di massima a:
• 258.640 € al netto dell’I.V.A.
• 315.541 € I.V.A. inclusa
• I costi si intendono comprensivi delle somme a disposizione per gli imprevisti e le spese tecniche.
8.2 Cronoprogramma lavori
L’esecuzione delle opere e degli impianti, si esplicitano in specifiche fasi aventi proprie e particolari durate temporali (vedasi cronoprogramma lavori)
Prevedendo sin d’ora che l’esecuzione della costruzione dei manufatti trattati nel presente studio debba eseguirsi in un lasso di tempo di circa 4 mesi, ipotizzando l’inizio dei lavori nel mese di Settembre 2015 (con autorizzazioni e permessi acquisiti), si prevede la messa in esercizio dell’impianto entro dicembre 2015.
Di seguito si riporta la tabella mostrante il cronoprogramma lavori.
LAVORAZIONI
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9. REDDITTIVITA’ DELL’IMPIANTO
9.1 Costi di gestione
La centrale idroelettrica progettata è totalmente automatizzata e collegata con un sistema telematico di telecontrollo.
In questo modo tutti i parametri di esercizio saranno riscontrabili su video da remoto e la gestione ordinaria dell’impianto potrà essere effettuata a distanza senza alcun presidio di personale addetto.
Fatta questa premessa i costi di gestione calcolati su base annua, possono essere così schematizzati:
Tabella 8: Costi di gestione impianto.
9.2 Ricavi
Per il calcolo dei ricavi si sono presi in considerazione i meccanismi di incentivazione per gli impianti alimentati da fonti rinnovabili individuati dal DM del 06 luglio 2012. Nello specifico si considerano quelli relativi agli impianti idroelettrici ad acqua fluente che comprendono anche il caso in esame di impianto su acquedotto.
I nuovi incentivi hanno durata pari alla vita media utile convenzionale della specifica tipologia di impianto, indicata nell’Allegato 1 del Decreto.
Il valore della tariffa incentivante base spettante è quello vigente alla data di entrata in esercizio dell’impianto. La tariffa omnicomprensiva o l'incentivo, calcolati dal valore della tariffa incentivante base, saranno erogati dal GSE a partire dalla data di entrata in esercizio commerciale.
STIMA COSTI DI GESTIONE Unità Qtà Prezzo unità Totale
Costi amministrazione corpo 1 1.000,00 € 1.000,00 €
Gestione ordinaria impianto kWh 460.610 0,01 €/kWh 3.684,88 €
Manutenzione programmata % 2 136.775,00 €/a 2.735,50 €
Bollette e servizio letture a corpo 1 800,00 €/a 800,00 €
Canoni e sovracanoni pot. Nom. 99 27,53 €/kW 2.713,17 €
Assicurazioni a corpo 1 1.500,00 €/a 1.500,00 €
TOTALE COSTI DI GESTIONE 12.433,56 €
48 Tale incentivo prevede per impianti ad acqua fluente con potenze nominali di concessione comprese tra i 20 e i 500 kW un prezzo medio dell’energia prodotta pari a 0,219 €/kWh prodotto la cui validità è pari a 20 anni.
Riassumendo, con la tariffa sopracitata si ottiene si ottiene un ricavo annuale per 20 anni che dovrebbe attestarsi tra 82.145,99€ e 100.873,65€ come mostrato nella seguente tabella:
MESI ENERGIA min ENERGIA max Prezzo Energia TO Prezzo Energia TO
kWh kWh € 0,219 € 0,219
TOTALE 463.278,40 377.226,33 € 101.457,97 € 82.612,57
Tabella 9: Ricavi previsti con tariffa omnicomprensiva.
Poiché al momento non è stato emesso un nuovo decreto per la disciplina degli incentivi a partire dal 2016 nel caso in cui l’impianto in oggetto non entrasse in esercizio entro il 31/12/2015 è stata effettuata una seconda proiezione utilizzando il meccanismo del ritiro dedicato.
Esso è una modalità di incentivazione semplificata a disposizione dei produttori per la vendita dell’energia elettrica immessa in rete. Consiste nella cessione dell’energia elettrica immessa in rete al Gestore dei Servizi Energetici – GSE S.p.a. (GSE), che provvede a remunerarla, corrispondendo al produttore un prezzo per ogni kWh ritirato secondo i seguenti scaglioni e relative tariffe.
49 Riassumendo, con il ritiro dedicato si ottiene un ricavo annuale atteso tra 60.768,78 € e 49.486,78 € come mostrato nella seguente tabella:
MESI ENERGIA min ENERGIA max Prezzo Energia RID Prezzo Energia RID
kWh kWh € 0,1319 € 0,1319
GENNAIO 36786,28 30775,30 € 4.853,25 € 4.060,22 FEBBRAIO 46412,78 32355,07 € 6.123,29 € 4.268,64 MARZO 17829,30 13775,67 € 2.352,24 € 1.817,44 APRILE 47171,23 26359,69 € 6.223,35 € 3.477,66 MAGGIO 44772,30 23182,63 € 5.906,85 € 3.058,51 GIUGNO 39484,82 23480,12 € 5.209,27 € 3.097,76 LUGLIO 36554,78 41854,17 € 4.822,71 € 5.521,86 AGOSTO 50463,14 43054,03 € 6.657,65 € 5.680,16 SETTEMBRE 42892,20 41696,82 € 5.658,81 € 5.501,10 OTTOBRE 40286,29 40260,08 € 5.315,01 € 5.311,55 NOVEMBRE 24751,60 20257,66 € 3.265,50 € 2.672,61 DICEMBRE 35873,68 40175,09 € 4.732,85 € 5.300,34 TOTALE 463.278,40 377.226,33 € 61.120,79 € 49.767,85
Tabella 10: Ricavi previsti con ritiro dedicato.
50
10. CONCLUSIONI
Dallo studio preliminare sopra esposto si evince che l’impianto proposto risulta fattibile sia da un punto di vista tecnico-autorizzativo sia da un punto di vista economico.
Si sottolinea come gli interventi proposti si basino sul principio di non interferenza e di reversibilità nei confronti del sistema acquedottistico non variando la metodologia di approvvigionamento delle vasche e potendo tornare, grazie alla logica di installazione su by-pass, alle condizioni originarie in qualunque momento.
Per alcuni aspetti è possibile affermare che gli interventi previsti potranno apportare alcune migliorie anche alla rete acquedottistica stessa in termini di sicurezza e di facilità di manutenzione. Ci si riferisce in particolare modo all’inserimento di organi di guardia condotta e ad un telecontrollo raffinato che pur essendo dedicato ai gruppi di produzione potrà fornire dati utili sia a fini statistici che di manutenzione predittiva delle infrastrutture.
Inoltre la camera di manovra di Massouquin verrà fornita di illuminazione e corrente elettrica facilitando notevolmente e rendendo più sicure le operazioni di controllo e manutenzione. Così come gli organi di sollevamento dedicati ai gruppi di produzione potranno agevolare anche i montaggi e gli smontaggi di altri organi ivi presenti.