CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA GESTIONALE
Relatore : Prof. Roberto Mirandola
Tutor esterno: Arch. Antonia Russo, Ing. Davide Castrogiovanni
Studente: Vincenzo Gannuscio
Interventi di
risparmio
energetico su
immobili di
proprietà
comunale
22 febbraio
2012
"Nell'ambito degli impianti fotovoltaici la tesi si sviluppa sul tirocinio svolto presso la sede comunale di Mazara del Vallo (Tp) e orientato a progettare e
sviluppare degli interventi di risparmio energetico su beni immobili di proprietà comunale, come scuole, asili, sedi sportive, ed altri edifici che in sede di analisi sono stati ritenuti idonei allo scopo sopracitato, partendo da un ampio excursus sull'approccio globale alla controversia Ambiente-Sviluppo, che vede protagonisti i Paesi di maggiore caratura politica ed economica, e giungendo all'approccio abbracciato dalla piccola realtà locale siciliana di Mazara del Vallo"
Abstract
Il lavoro svolto rappresenta un modo innovativo, e "rinnovabile" di rivolgere l'attenzione al Mondo che oggi viviamo, colpito dal forte ed imminente problema dei "cambiamenti climatici" e dalla controversia "ambiente-sviluppo", che trova sfogo in tante tappe, normative, e sedi di discussione internazionali e nazionali, ma che nel concreto è compito, soprattutto, delle piccole realtà locali tentare di risolvere con un forte contributo.
Nel caso specifico, il comune di Mazara del Vallo si è posto l'obiettivo di progettare e sviluppare interventi di risparmio energetico riguardanti i beni immobili comunali, con lo scopo di portare a zero le spese energetiche da essi derivanti. Tali interventi prevedono l'applicazione di impianti fotovoltaici sui siti, censiti, e ritenuti idonei, dei quali si riporta una analisi costi-benefici oltre a indicazioni, esplicazioni, strumenti e metodi consigliati attinenti al contesto e allo scopo da raggiungere, risparmio energetico, giungendo ad opportune conclusioni e ad inevitabili riflessioni.
Sintesi
Il progetto portato avanti è da inquadrare in ambito ad oggi molto discusso, dibattuto, e al quale quotidianamente si cerca di porre rimedio, o almeno di definire gli esatti percorsi risolutivi, la controversia ambiente- sviluppo, che ha portato alla nascita del concetto di Sviluppo Sostenibile, focus delle maggiori entità politiche internazionali e nazionali, nonchè locali ( come nel caso in questione definito più avanti).
Il lavoro, dunque, si apre con un excursus storico riguardante lo Sviluppo Sostenibile (Cap.1), in modo particolare viene analizzato il punto di snodo che da il via alla formulazione del suddetto concetto, ossia il dilemma ambiente-sviluppo (si auspica per una loro possibile contemporaneità!), distinguendo due posizioni estreme: la frontier economics e la deep ecology.
La prima vede l'ambiente naturale come una risorsa , inesauribile, a disposizione dell'uomo e trasformabile da un sistema produttivo, quindi anche elevata fiducia nel progresso tecnologico; la seconda, di contro, è un tentativo di sintetizzare nuovi e vecchi atteggiamenti filosofici circa la relazione tra uomo e natura.
Si prosegue in tal senso, andando a definire il concetto di "sostenibilità", mettendone in evidenza le quattro componenti principali: sostenibilità economica, sociale , ambientale, ed istituzionale; la cui intersezione ideale coincide con lo sviluppo sostenibile, ed arricchendo la trattazione con alcuni aspetti storici, di carattere informativo ed esplicativo, che hanno portato a poter parlare di sviluppo sostenibile, proponendo, poi alcuni cenni storici, e focalizzando l'attenzione, nel seguito, su alcune tappe in ambito internazionale che ne hanno sancito la sua evoluzione ed affermazione nel tempo, oltre che strumenti, metodi e normative per poterlo rendere un obiettivo raggiungibile, quali possono essere: il rapporto Brundtland (prima definizione di Sviluppo Sostenibile); Agenda 21(Rio de Janeiro 1992 e incontro di Johannesburg); Pacchetto Clima 20-20-20; e Protocollo di Kyoto ( trattati nel Cap.2).
L'agenda 21 risulta particolarmente importante poichè agisce su tre diversi livelli: Internazionale, nazionale, locale ("Agenda 21 locale", utile ai fine della nostra trattazione)
Non meno attenzione è stata dedicata ad un altro aspetto molto importante: la Responsabilità sociale; e a come essa si lega alle problematiche dello Sviluppo Sostenibile, ed anche, riguardando essa un 'organizzazione/impresa e il suo impatto sull'ambiente, su come la questione viene affrontata dalla Norma ISO, in particolare la Norma ISO 26000 "Responsabilità sociale e sviluppo sostenibile", e la 9004: 2009 "Qualità verso la sostenibilità"(Cap.3).
Il passo successivo (Cap.4) ci porta entro i nostri confini, abbandonando quindi l'ambito internazionale, ed introduce cosa fa, come agisce, e come si comporta l'Italia nell' affrontare e per
raggiungere lo sviluppo sostenibile, aspetto importante per il passaggio al nocciolo della tesi, che coinvolge invece una realtà locale, il comune di Mazara del Vallo, in provincia di Trapani.
La legge italiana sancisce tale concetto, dandone definizione, con il Dlgs n. 152 del 03/04/2006, e con le modifiche apportate dal Dlgs n. 4 del 16/01/2008, vedi Art. 3-quater (Principio dello sviluppo sostenibile), e punti fermi importanti, quali: la certificazione energetica (Gazzetta Ufficiale n. 158 del 10 luglio 2009, il DM del 26 giugno 2009 “Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici” che definisce le procedure applicative della certificazione energetica degli edifici; articolo 5, comma 1 del Decreto Legislativo 192/2005); l'efficienza energetica ( oggetto di crescente attenzione, per l'importanza che essa riveste come componente essenziale della nuova strategia energetica nazionale, meglio definita in sede di trattazione)
Per disporre, infatti, a breve e medio termine di energia a costi ridotti, l'efficienza energetica rappresenta lo strumento più efficace dal punto di vista della praticabilità tecnica, finanziaria e socio-economica ( da ENEA: risparmio economico sulla bolletta energetica pari a 2.920 miliardi di euro).
Si discorre anche, per un maggiore approfondimento sempre in sede nazionale, e perchè molto importante per il percorso dell'Italia verso l'auspicato traguardo, dell' Azione Ambientale, che poggia sulla capacità di rinunciare allo sfruttamento non rinnovabili, eliminare gli inquinanti, valorizzare i rifiuti attraverso il riutilizzo, il riciclaggio, ed il recupero sia energetico che di materie prime secondarie, alterare gli equilibri di generazione ed assorbimento dei gas serra, arrestare l'erosione della bio-diversità, fermare la desertificazione, salvaguardare paesaggi ed habitat; ne vengono riportati, nel lavoro svolto, anche i principi fondamentali a cui si ispira e gli strumenti utilizzati.
Scendendo un gradino ancora più giù, si passa da un' ottica nazionale ad un ottica regionale, andando a trattare il PEAR, Piano Energetico Ambientale Regionale (Cap.5), ed in particolar modo il PEARS, che è il piano energetico ambiente regionale specifico della regione Sicilia.
Questo poichè negli ultimi anni le Regioni stanno sempre più assumendo un ruolo via via più importante in tutte le attività di pianificazione, così nel settore dell’Energia si è passati nell’ultimo decennio dal Piano Energetico Nazionale al Piano Energetico Ambientale Regionale.
All’interno del PEARS, ruolo primario è stato attribuito allo sviluppo delle fonti rinnovabili (il fotovoltaico in particolare ed ambito del progetto in questione) ed alla promozione del risparmio energetico in tutti i settori: la diversificazione delle fonti energetiche; la promozione di filiere produttive di tecnologie innovative; la promozione di clean-technologies nelle industrie ad elevata intensità energetica; la valorizzazione delle risorse endogene; il potenziamento e l’ambientamento delle infrastrutture energetiche; il completamento della rete metanifera, e il potenziamento
dell’idrogeno; ed inoltre pur non contenendo divieti, perchè ciò sarebbe in contrasto con le normative comunitarie e nazionali, offre infine una serie di strumenti politico-organizzativi per il perseguimento degli obiettivi.
Un’altra linea di intervento riguarda l’efficienza energetica negli usi finali, i cui beneficiari saranno gli enti pubblici, argomento questo centrale della nostra trattazione.
Un altra tassello importante, è il Conto Energia (Cap. 6), analizzato nelle sue parti, e nella sua evoluzione nel tempo, fino ad arrivare a quello attuale in vigore dal 2011 al 2016, ossia il quarto. E' da sottolineare però che in sede di progetto è stato utilizzato il terzo conto energia, in quanto in vigore al momento del suo inizio.
Esso assume un ruolo importante in quanto, facendo riferimento alle tariffe incentivanti in esso definite, ci ha permesso di stilare un resoconto riguardo a costi e benefici (ricavi).
Detto questo, e dopo un percorso di analisi e di descrizione di aspetti tecnici e storici di estrema utilità per ben delineare i confini entro cui ci si è calati, e che ci ha visto partire da un contesto internazionale ad uno nazionale regionale ed infine locale, si entra finalmente nel fulcro della tesi sviluppata, ossia la relazione tecnica (Cap. 7) relativa agli interventi di risparmio energetico ( si parla di istallazione di impianti fotovoltaici) da applicare ad immobili di proprietà comunale.
Il comune in questione è Mazara del Vallo, città in provincia di Trapani, posta nella estrema punta occidentale della Sicilia, location che ben si presta allo sfruttamento delle energie rinnovabili, in particolare il fotovoltaico, avendo un esposizione al sole per gran parte dell'anno.
Si è trattato inizialmente di stilare un elenco completo, previa censimento, di tutti gli edifici e terreni di proprietà del Comune e dei siti di illuminazione pubblica, tra questi è stato poi necessario fare un cernita in base ad un criterio di idoneità allo scopo prefissato, ossia relativo all'orientamento dell'impianto rispetto al sole, e ne sono stati ricavati i relativi consumi in base alle bollette, anno di riferimento 2008, primi mesi del 2009 (vedi tabella 1e 2).
Si è poi dedotto lo studio sui sistemi di produzione di energia da fotovoltaico tali da soddisfare l’intero fabbisogno energetico annuo del Comune, deve necessariamente orientarsi nella ricerca di ulteriori superfici idonee nella disponibilità del Comune quali edifici di proprietà ma non serviti da alcuna fornitura di energia elettrica, aree di proprietà destinate a parcheggio anche se date in gestione a soggetti terzi, terreni agricoli non utilizzati, etc.
I costi energetici annui a rigore rappresentano i costi energetici relativi solo al primo anno in quanto per gli anni successivi va considerato un indice pari al 2% (valore cautelativo) che tiene conto dell’inflazione del prezzo dell’energia elettrica.
Gli immobili censiti sono stati classificati anche in base alla tipologia di tetto ( piano , a falda, etc) Il tutto per giungere ai seguenti risultati:
Per maggiore completezza della trattazione lo step successivo è stato quello di individuare le caratteristiche, in generale e di quelli da utilizzare nel progetto, degli impianti fotovoltaici e delle loro componenti ( inverter, quadri elettrici, moduli fotovoltaici, etc)
Si è poi redatto un dimensionamento di massima, il quale serve a valutare la “potenzialità fotovoltaica” di ognuno dei siti idonei sopra individuati (c.fr. Tab. 3), cioè per stimare la potenza fotovoltaica (FV) installabile su ogni singolo sito e la corrispondente produzione di energia elettrica da cui poi ricavare, come somma dei singoli valori, la potenza FV complessivamente installabile (kWp) e l’energia elettrica totale annua producibile (kWh/anno).
Il dimensionamento di ogni singolo impianto è stato effettuato, a partire dai disegni tecnici (planimetrie delle corrispondenti superfici/coperture) ed in alcuni casi anche a seguito di sopralluogo, considerando ipotesi di progetto prefissate ( e riportate nel paragrafo 7.5) ed è stato calcolato anche l'irraggiamento globale in base al posizionamento ed alla tipologia di tetto o terreno. La produzione annua di energia, che è stata calcolata in fase successiva, rappresenta la produzione di energia totale della rete di impianti fotovoltaici relativa al solo primo anno, infatti per gli anni successivi bisogna considerare una perdita pari all’0,8% dovuta al decadimento massimo della potenza dei pannelli così come garantito dal costruttore.
La fase conclusiva (parag. 7.5 e 7.6), avvalendosi dei dati ottenuti ed estrapolati nelle fasi precedenti, porta a concretizzare una valutazione tecnica-economica, comprendendone una di costi-benefici, confermando e centrando l'obiettivo del progetto, ovvero:
l’energia elettrica annua che complessivamente ci si aspetta venga prodotta dalla rete di impianti FV (8.583.650 kWh/anno) deve essere confrontata con il fabbisogno energetico del Comune al fine di stabilire l’entità del risparmio energetico annuo conseguito.
Considerando che il consumo annuo totale di energia elettrica stimato (vedi parag. 7.2), è pari a 8.352.401 kWh/anno, ci accorgiamo che la rete di impianti fotovoltaici dimensionata come da
progetto preliminare è in grado di soddisfare interamante il fabbisogno energetico del Comune e quindi il risultato è di vedere azzerati i consumi di energia elettrica (risparmio energetico pari al 100%).
Nella fase finale inoltre è stato necessario stilare, anche, un Business Plan, importante in ogni progetto che comporti costi ed investimenti, ed aspiri a dei benefici.
Nello specifico è occorso determinare i flussi di cassa derivanti dal conto energia e ceduti alla società aggiudicatrice del bando (o ad un istituto di credito da essa indicato), che serviranno per coprire i costi di gestione, realizzazione e manutenzione della rete di impianti fotovoltaici, di cui la proprietà per il periodo di convenzione (20 anni) è dell’aggiudicatario, i costi per gli altri servizi energetici e produrre un utile d’impresa( vedi tabella11: Prospetto economico (Business Plan) - reddività conto energia).
Apportando, infine, le giuste conclusioni si può affermare che il presente progetto preliminare ed i suggerimenti in esso contenuti sui possibili interventi di risparmio energetico, sulle modalità di stesura del bando, sui possibili criteri di aggiudicazione, nonché sulle iniziative di formazione e sensibilizzazione, offre un importante strumento per perseguire soddisfacenti risultati a favore del Comune di Mazara del Vallo e della cittadinanza, uno su tutti: il risparmio del 100% sui consumi energetici annui (espressi in kWh) che si traducono in un risparmio in termini economici pari a 1.063.519,00 € (lordi).
Nota: In quanto al progetto sviluppato, è opportuno far riferimento, in primo luogo, ad una possibile revisione dell' analisi costi-benifici, alla quale, l' entrata in vigore dal 2011 del nuovo conto energia, ossia il quarto, potrebbe apportare variazioni più o meno sostanziali, dal momento che quest'ultimo ha definito dei nuovi incentivi, inferiori al precedente conto.
