REGIONE SICILIA COMUNE DI MESSINA DIPARTIMENTO EDILIZIA SCOLASTICA

REGIONE SICILIA

COMUNE DI MESSINA

DIPARTIMENTO EDILIZIA SCOLASTICA

RELAZIONE TECNICA SPECIALISTICA

allegato data

revisione I progettisti :

arch. Rosa Antonuccio arch. Danilo De Pasquale

Il r.u.p.

ing. Salvatore Saglimbeni

Visti ed approvazioni

2

Progetto esecutivo per la realizzazione di un impianto fotovoltaico grid-connected nella scuola

S. D'Acquisto - Messina -

31-10-2013

Indice

1. Studi e indagini preliminari ... 3

1.1 Dati generali ... 3

1.2 Dati climatici e di irraggiamento ... 3

1.3 Natura e caratteristiche dell’intervento ... 4

1.3.1 Superficie di installazione... 4

1.3.2 Riepilogo ... 7

2. Criteri utilizzati per le scelte progettuali ... 8

3. Quantificazione benefici energetici ed ambientali ... 9

4. Analisi costi benefici... 9

5. Quantità di energia primaria risparmiata ... 10

6. Previsione dell’energia prodotta... 11

7. Costo dell’energia prodotta / costo totale dell’intervento ... 11

8. Emissioni evitate ... 11

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)

4 Scopo del lavoro Progettazione esecutiva di un impianto FV connesso alla rete di distribuzione BT

5 Vincoli da rispettare

•

Interfaccia alla rete secondo quanto consentito nel rispetto delle norme CEI e normativa unificazione ENEL.

•

Alto pregio architettonico e paesaggistico

•

Integrazione architettonica

•

Elevata replicabilità

•

Accessibilità ai quadri riservata solo a personale specializzato

•

ENEL DK 5950

•

Altri vincoli imposti dal committente e dall’ente distributore

6 Informazioni generali

•

Sito raggiungibile con strade idonee al trasporto leggero e pesante

•

Nessun impedimento all’accessibilità del luogo di installazione dell’impianto

Tabella 1.

1

Caratteristiche area installazione

•

Descrizione

•

Esposizione

•

Superficie utilizzabile

•

Superficie utilizzata

Copertura edificio Sud (Tilt = 0°) c.a. 790 m

c.a. 590 m

2 Ubicazione Edificio casello

3 Posizione Inverter Interno/Sotto copertura

4

Posizione quadro di misura e sezionamento

Interno Locale quadri Montaggio a parete

1.2 Dati climatici e di irraggiamento

1 Latitudine 38.19 N

2 Longitudine 15.55 E

3 Altitudine (m.s.l.m) 3

4 Time Zone GMT +1

5

Radiazione solare globale al suolo [MJ/m

giorno] (Vedi Figura 1)

•

media mensile minima 7.00 (Dicembre)

Valori ricavati da:

”ENEA –La radiazione solare

globale al suolo in Italia”.

•

media mensile massima 24.10 (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/m² giorno].

Figura 2. Percorso solare.

1.3 Natura e caratteristiche dell’intervento

1.3.1 Superficie di installazione

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 amorfo.

Figura 3. Impianto fotovoltaico.

I moduli (Figura 4), in silicio amorfo, saranno flessibili per seguire il piano della copertura così

da integrarsi perfettamente nell’edificio. Inoltre la particolare tecnologia adottata consentirà

non solo di sfruttare la radiazione diretta, ma anche quella diffusa, così da mantenere alte

efficienze.

Figura 4. Moduli amorfi flessibili.

La Figura 5 riporta le curve caratteristiche di tali moduli fotovoltaici al variare del livello di irraggiamento.

Figura 5. Curve caratteristiche al variare del livello di irraggiamento.

La Figura 6 riporta le dimensioni caratteristiche del modulo. La Tabella 4 riporta le sue

proprietà.

Figura 6. Dimensioni caratteristiche del modulo.

Tabella 4. Caratteristiche dei moduli amorfi.

1.3.2 Riepilogo

La Tabella 5 riporta le caratteristiche dell’impianto.

Numero moduli Area attiva [m

] Potenza [kWp]

240 590 32.64

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 10: “qualsiasi superficie descritta nelle tipologie precedenti sulla quale i moduli fotovoltaici costituiscano rivestimento o copertura aderente alla superficie stessa”. I moduli fotovoltaici in silicio amorfo a film sottile rivestiranno la copertura della scuola.

Figura 7. Esempio di applicazione di pannelli amorfi totalmente integrati.

  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.

Rapporto fra energia primaria risparmiata e valore complessivo dell’investimento ammissibile

Maggiorazioni Energia primaria

risparmiata [Tep]

Valore complessivo investimento ammissibile [k€]

I1’

[Tep/k€] 1% 2% 5%

I1 [Tep/k€]

12,74 392,42 0,0325 0,0003 0,0006 0,0016 0,0350655 Rapporto fra emissioni evitate

e valore complessivo dell’investimento ammissibile Maggiorazioni Emissioni

evitate [tCO2]

Valore complessivo investimento ammissibile [k€]

I2’

[tCO2/k€] 1% 2% 5%

I2 [tCO2/k€]

30,58 392,42 0,0779 0,0008 0,0016 0,0039 0,0841573 Tasso di risorse finanziarie da parte del proponente

rapportato alla percentuale massima di contributo concedibile Maggiorazioni

Risorse finanziarie proprie [%]

Valore massimo contributo concedibile

[%] I3’

1% 2% 5% I3

20 80 0,2500 0,0025 0,0050 0,0125 0,2700000

Indicatore totale 0,3892228

Tabella 6. Indicatori energetici ed ambientali.

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 1 2 3 4 5 6 7 8

Produzione annuale kWh 50'965 50'761 50'558 50'356 50'154 49'954 49'754 49'555 Risparmio per autoconsumo € 9'174 9'502 9'843 10'196 10'561 10'940 11'332 11'738 Totale ricavi € 9'174 9'502 9'843 10'196 10'561 10'940 11'332 11'738 Costo assicurazione € 353 367 382 397 413 430 447 465 Costo manutenzione € 314 326 340 353 367 382 397 413

Totale Costi € 667 694 722 750 780 812 844 878 Margine netto/Cash flow € 8'507 8'809 9'121 9'445 9'781 10'128 10'488 10'860 Cash flow progressivo € 8'507 17'315 26'437 35'882 45'663 55'791 66'279 77'139

Anni 9 10 11 12 13 14 15 16

Produzione annuale kWh 49'357 49'159 48'963 48'767 48'572 48'377 48'184 47'991 Risparmio per autoconsumo € 12'159 12'594 13'046 13'513 13'998 14'499 15'019 15'557 Totale ricavi € 12'159 12'594 13'046 13'513 13'998 14'499 15'019 15'557 Costo assicurazione € 483 503 523 544 565 588 612 636 Costo manutenzione € 430 447 465 483 503 523 544 565 Totale Costi € 913 950 987 1'027 1'068 1'111 1'155 1'201 Margine netto/Cash flow € 11'246 11'645 12'058 12'486 12'930 13'389 13'864 14'356 Cash flow progressivo € 88'384 100'029 112'087 124'574 137'503 150'892 164'756 179'111

Anni 17 18 19 20 21 22 23 24

Produzione annuale kWh 47'799 47'608 47'418 47'228 47'039 46'851 46'663 46'477 Risparmio per autoconsumo € 16'115 16'692 17'291 17'910 18'552 19'217 19'906 20'619 Totale ricavi € 16'115 16'692 17'291 17'910 18'552 19'217 19'906 20'619 Costo assicurazione € 661 688 715 744 774 805 837 870 Costo manutenzione € 588 612 636 661 688 715 744 774 Totale Costi € 1'249 1'299 1'351 1'406 1'462 1'520 1'581 1'644 Margine netto/Cash flow € 14'865 15'393 15'939 16'505 17'091 17'697 18'325 18'975 Cash flow progressivo € 193'977 209'370 225'309 241'814 258'904 276'601 294'926 313'901

Anni 25 26 27 28 29 30 Totali

Produzione annuale kWh 46'291 46'106 45'921 45'738 45'555 45'372 1'443'489 Risparmio per autoconsumo € 21'358 22'124 22'917 23'738 24'589 25'470 480'170 Totale ricavi € 21'358 22'124 22'917 23'738 24'589 25'470 480'170 Costo assicurazione € 905 942 979 1'018 1'059 1'101 19'808 Costo manutenzione € 805 837 870 905 941 979 17'607 Totale Costi € 1'710 1'778 1'850 1'924 2'000 2'081 37'415 Margine netto/Cash flow € 19'648 20'345 21'067 21'815 22'588 23'390 442'755 Cash flow progressivo € 333'550 353'895 374'962 396'777 419'365 442'755

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 1 2 3 4 5 6 7 8

Energia risparmiata Tep 12,74 12,69 12,64 12,59 12,54 12,49 12,44 12,39

Anni 9 10 11 12 13 14 15 16

Energia risparmiata Tep 12,34 12,29 12,24 12,19 12,14 12,09 12,05 12,00

Anni 17 18 19 20 21 22 23 24

Energia risparmiata Tep 11,95 11,90 11,85 11,81 11,76 11,71 11,67 11,62

Anni 25 26 27 28 29 30 Totale

Energia risparmiata Tep 11,57 11,53 11,48 11,43 11,39 11,34 360,87

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 € 480'170,00. Il rapporto tra tale valore e il costo complessivo dell’investimento è pari a 1,224. Relativamente al primo anno di produzione dell’impianto tale rapporto risulta pari a 0,026.

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

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

SO

NO

Polveri Emissioni specifiche in atmosfera [g/kWh] 600.0 0.540 0.490 0.024 Emissioni evitate in un anno [kg] 30 578.90 27.52 24.97 1.22 Emissioni evitate in 30 anni [kg] 562 006.85 505.81 458.97 22.48 Fonte dati: P.E.A.R.S; Rapporto ambientale ENEL 2008

Tabella 9. Emissioni evitate in atmosfera.