Capitolo 6

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Capitolo 6

6 Analisi economica

6.1 Premessa

L’impiego del cogeneratore determina una nuova configurazione dei costi. E proprio su questo argomento vanno fatte alcune precisazioni su come verranno affrontate le problematiche relative alle tariffe usate per il calcolo dei costi di approvvigionamento di gas ed energia elettrica.

In questo elaborato non si è ritenuto opportuno entrare troppo nel particolare per cui si sono presi in considerazione dei livelli tariffari medi soprattutto per quanto riguarda l’energia elettrica acquistata e ceduta alla rete.

La tariffa usata per il calcolo del costo del consumo di gas è:

Fornitura Imp. Erariale Alberghiero Imp. Erariale Domestico Add. Regionale c€/m3 c€/m3 c€/m3 c€/m3 28 1,2498 17 0,6

Tabella 6.1 Tariffa Gas

Fornitura Imp. Erariale Produz. Imp. Erariale Autoprod. Add. Regionale. Quota Defisc. c€/m3 c€/m3 c€/m3 c€/m3 m3/kWh 28 0,045 0,0138 0 0,25

Tabella 6.2 Defiscalizzazione del gas utilizzato per produzione e autoproduzione di energia elettrica

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Per quanto riguarda la tariffa per l’acquisto di energia elettrica: Componente CCA Addizionale Provinciale Imposta

Erariale A-UC Trasporto

c€/kWh c€/kWh c€/kWh c€/kWh c€/kWh

7 0,93 0,31 1,28 1,08

Tabella 6.3 Tariffa Acquisto Energia Elettrica

La tariffa di cessione alla rete di distribuzione di energia elettrica:

Cessione Imposta Produzione

c€/kWh c€/kWh

3,6 1,19

Tabella 6.4 Tariffa Cessione Energia Elettrica

6.2 Consumi e costi di gas ed energia elettrica

In sede di analisi dei costi di esercizio si è ritenuto interessante mettere a confronto il caso base, in cui non vi è cogenerazione e il riscaldamento è effettuato con la caldaia tradizionale, il caso con cogenerazione in un’utenza alberghiera e il caso con cogenerazione in un’utenza condominiale a parità di energia elettrica e volumi di gas utilizzati. Il condominio dovrà avere un carico termico assimilabile a quello alberghiero cioè di una certa importanza ed abbastanza regolare durante l’intero arco della giornata comprese le ore notturne.

6.2.1 Caso base: fornitura elettrica, condizionamento elettrico, caldaia tradizionale

Giorno Tipo 1

Fabb. Elettrico Consumo Gas [kWh/mese] [m^3 gas/mese]

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Alberghiero Condominiale Costo En El al mese Costo Gas al mese Costo En El al mese Costo Gas al mese 4967 € 5574 € 4967 € 8514 €

Tabella 6.5 Consumi e costi Giorno Tipo 1

Giorno Tipo 2

Fabb. Elettrico Consumo Gas [kWh/mese] [m^3 gas/mese] 46860 13549 Alberghiero Condominiale Costo En El al mese Costo Gas al mese Costo En El al mese Costo Gas al mese 4967€ 4058 € 4967 € 6199 €

Giorno Tipo 3

Giorno Tipo 4

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Giorno Tipo 5

Come si può vedere dai calcoli fatti, l’imposta erariale di 17 c€/m3 per il gas d’uso domestico fa levitare considerevolmente i costi rispetto al caso alberghiero a parità di volume di gas acquistato:

Alberghiero Condominiale

Costo Tot En El Anno

Costo Tot Gas Anno

Costo Tot En El Anno

Costo Tot Gas Anno

82670 € 44792 € 82670 € 68427 €

Tabella 6.10 Costo totale energia elettrica e gas annui

6.2.2 Caso con cogenerazione e condizionamento elettrico: fornitura elettrica, Condizionamento elettrico, Cogeneratore, Caldaia Integrazione

Alberghiero Condominiale

Consumo gas [m3/mese] 26159

En el. Acquistata [kWh/mese] 2220 23532 c€ En el. Prodotta [kWh/mese] 57500 68425 c€ En el. Ceduta [kWh/mese] 12840 46224 c€ En. el. Autoconsumata [kWh/mese] 44660

Gas per prod. [m3/mese] 14375

Gas per autoprod. [m3/mese] 11165 312774 c€ Gas per prod. [m3/mese] 3210 90024 c€

Gas imp. Era. + add. reg. [m3/mese] 11784 351746 c€ 537344 c€

COSTO TOTALE MENSILE 8003 € 9859 €

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Tabella 6.12 Costi di esercizio mensili Giorno Tipo 2

En el. Acquistata [kWh/mese] 18261 193566 c€ En el. Prodotta [kWh/mese] 45900 54621 c€ En el. Ceduta [kWh/mese] 0 0 € En. el. Autoconsumata [kWh/mese] 45900

Gas per autoprod. [m3/mese] 11475 321458 c€ Gas per prod. [m3/mese] 0 0 €

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Gas per autoprod. [m3/mese] 11475 321458 c€ Gas per prod. [m3/mese] 0 0 €

Riassumendo: Alberghiero Condominio Costo En El Anno Costo Gas Anno Costo En El Anno Costo Gas Anno 23264 € 65507 € 23264 € 77742 €

Esborso Totale Esborso Totale

88771 € 101006 €

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6.2.3 Caso con cogenerazione e condizionamento con chiller: fornitura elettrica, Condizionamento elettrico, Cogeneratore, Caldaia Integrazione

I giorni tipo 1,2 e 3 hanno uguali costi di esercizio ai rispettivi giorni con cogenerazione e condizionamento elettrico. Cambiano invece i costi per i giorni tipo 4 e 5 dove viene usato il condizionamento con chiller

Alberghiero Condominio Costo En El Anno Costo Gas Anno Costo En El Anno Costo Gas Anno 15092 € 79708 € 15092 € 96290 €

Esborso Totale Esborso Totale

94800 € 111382 €

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6.3 Analisi economica: principali parametri

Per la valutazione economica dell'investimento impiantistico proposto, ci si è avvalsi dei consueti strumenti di analisi. Va quindi tenuto presente che i parametri calcolati non hanno significato assoluto, ma assumono valenza in un ampio e generale confronto con soluzioni simili o alternative a quella perseguita, tutte comunque riferite al medesimo ambito applicativo.

I metodi di valutazione considerati sono stati i seguenti: • periodo di recupero (pay back time)

• periodo di recupero attualizzato (discounted pay back time) • valore attuale netto (VAN)

• tasso interno di rendimento (TIR)

Il pay back time considera il numero di anni necessari a recuperare l'investimento ovvero l'esborso iniziale. Utilizzando la formula

1 n

t=

∑

flussi di cassa = esborso iniziale

otteniamo un t pari agli anni necessari per recuperare l'esborso iniziale, dove i nostri flussi di cassa sono rappresentati dai risparmi annuali sui costi di esercizio conseguiti dall'impianto trigenerativo.

Questo parametro si preoccupa della liquidità dell'investimento, ma non tiene conto del valore della moneta nel tempo né di cosa accade dopo il tempo di recupero. Il discounted pay back considera il numero di anni necessari a recuperare l'investimento, attualizzando i flussi di cassa che verranno incassati negli esercizi successivi. La formula utilizzabile è

1 n

t=

∑

flussi di cassa attualizzati = esborso iniziale

dove l'attualizzazione C0 si effettua inserendo il capitale Cn disponibile all'anno n

nella seguente equazione

(

)

0 1

n n

C =C ⋅ +i −

Il metodo del VAN (detto anche discounted cash flow DCF), si basa sul confronto tra il valore attuale dei flussi di cassa ricevuti nei vari anni e l'investimento iniziale:

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VAN =

1 n

t=

∑

flussi di cassa / (1+i)t – esborso iniziale

dove i, il tasso di interesse, rappresenta il fattore di attualizzazione detto anche fattore di sconto.

Il VAN presenta il vantaggio di indicare la redditività dell'investimento rispetto al tasso di attualizzazione prescelto tenendo conto del diverso valore della moneta nel tempo.

Altresì non perviene ad un tasso di redditività preciso, infatti è un valore assoluto e questo rende difficile un eventuale confronto tra più investimenti.

Per quanto riguarda il TIR, esso è il tasso di rendimento che rende uguale il valore attuale dei flussi di cassa futuri al costo dell'investimento:

TIR →

1 n

t=

∑

flussi di cassa / (1+i)t - esborso iniziale

dove, in questo caso, "i" è l'incognita, cioè il tasso che permette il recupero dell'investimento iniziale e contemporaneamente un interesse sul capitale ancora investito. Per cui il TIR fornisce una percentuale precisa di redditività e tiene conto del diverso valore della moneta nel tempo; la suddetta misura di redditività però non sempre è corretta, infatti presuppone la capacità dell'impresa di investire sempre allo stesso tasso anche se molto elevato.

Per la determinazione del TIR si procede per tentativi.

II confronto tra l'energia prodotta ed utilizzata dal sistema di trigenerazione e le stesse quantità fornite dai tradizionali impianti termoelettrici e di riscaldamento, evidenzia delle economie energetiche globali espresse in termini di energia primaria secondo il seguente foglio di calcolo:

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[kWh/anno] [m3/anno] TEP/anno SENZA COGENERAZIONE

Energia Elettrica Acquistata 779905 171,6

Consumo Gas 150059 123

Totale TEP 294,6

COGENERAZIONE + COND. ELETTRICO

Energia Elettrica Acquistata 173439 38,2 Energia Elettrica Ceduta 64181 14,1 Consumo Gas 228730 187,6

Totale TEP 211,6

Risparmio Energetico 83

Risparmio per i primi 5 anni 14351 €

COGENERAZIONE + COND. CHILLER

Energia Elettrica Acquistata 95832 21,1 Energia Ellettrica Ceduta 80545 17,7 Consumo Gas 277131 227,2

Totale TEP 230,6

Risparmio Energetico 64

Risparmio per i primi 5 anni 11203 €

Tabella 6.20 Economie in TEP

Come coefficienti di conversione medi si è preso 1 kWh = 0.22·10-3 TEP e 1 m3 di gas = 0.82 10-3 TEP.

Il risparmio netto, espresso in TEP, prodotto dall’adozione della cogenerazione sarà pertanto ricavato dalla differenza tra i TEP consumati fornendo l’energia con le modalità tradizionali e quelli ipotizzati a consumo nella soluzione con cogeneratore; tale risparmio è pari a circa il 19 % per la cogenerazione con condizionamento elettrico e circa il 12 % per la cogenerazione con condizionamento con chiller. Questo si traduce economicamente in un beneficio che è dato dai titoli di efficienza energetica attualmente in fase di definizione e valutati nel documento di consultazione dell'AEeG tra 150 e 200€/TEP. Per i nostri calcoli si è scelta la somma di circa 175 euro per ogni TEP risparmiato per i primi 5 anni e ne andrà tenuto conto nel calcolo dei flussi di cassa.

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Si sono analizzati i casi con cogenerazione e condizionamento elettrico e con cogenerazione e condizionamento con chiller in ambito alberghiero e condominiale rispettivamente.

Si riportano nei seguenti fogli di calcolo i risultati raggiunti:

COSTO ANNUALE DELL'ENERGIA [Euro] [Euro] SENZA COGENERAZIONE Acquisto Gas 44792 68427 Acquisto Energia Elettrica 82670 82670

Totale 127462 151097

CON COGENERAZIONE + COND EL Acquisto Gas 65507 77742 Acquisto Energia Elettrica 23264 23264 Manutenzione 10000 10000 Risparmio per i primi 5 anni 14531 14531

RISPARMIO ANNUO < 5 anni 43221 54621

RISPARMIO ANNUO > 5 anni 28691 40091

CON COGENERAZIONE + COND CHIL Acquisto Gas 79708 96290 Acquisto Energia Elettrica 15092 15092 Manutenzione 10000 10000 Risparmio per i primi 5 anni 11203 11203

RISPARMIO ANNUO < 5 anni 33865 40918

RISPARMIO ANNUO > 5 anni 22662 29715

Costo Impianto 100000 100000 Costo Chiller 70000 70000

Totale esborso iniziale 170000 170000

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Quindi l’esborso iniziale è pari a 100000 euro per l’impianto di cogenerazione con condizionamento elettrico e di 170000 euro per l’impianto di cogenerazione con condizionamento con chiller.

Con Beneficio Senza Beneficio

PARAMETRI ECONOMICI [euro] [anni] [%] [euro] [anni] [%]

Flusso di cassa < 5 anni 43221

Flusso di cassa > 5 anni 28691 28691 i = fattore di attualizzazione 5 5 Pay Back Time 2,3 3,5 VAN (10 anni) 184453 121544 TIR (10 anni) 27 20 Discounted Pay Back Time 2,8 4

Tabella 6.22 Determinazione PBT VAN TIR DPBT: caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento elettrico

Flusso di cassa > 5 anni 40091 40091

i = fattore di attualizzazione 5 5

Pay Back Time 1.9 2,5

VAN (10 anni) 272479 209569

TIR (10 anni) 45 32

Discounted Pay Back Time 2,1 3

Tabella 6.23 Determinazione PBT VAN TIR DPBT: caso condominiale con cogenerazione e condizionamento elettrico

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Pay Back Time 3 4,5

VAN (10 anni) 53497 4994

TIR (10 anni) 6 1

Discounted Pay Back Time 6.4 9.8

Tabella 6.24 Determinazione PBT VAN TIR DPBT: caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento con chiller

Pay Back Time 2.5 3.4

VAN (10 anni) 107954 59451

TIR (10 anni) 9 6

Discounted Pay Back Time 4.7 7

Tabella 6.25 Determinazione PBT VAN TIR DPBT: caso condominiale con cogenerazione e condizionamento con chiller

Nelle pagine seguenti si è portato su grafico il VAN con i rispettivi flussi di cassa per evidenziare quando esso diventa positivo.

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-150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Flussi cassa attualizzati VAN

Figura 6.1 Caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento elettrico senza beneficio -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.2 Caso condominiale con cogenerazione e condizionamento elettrico senza beneficio

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-150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 200000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.3 Caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento elettrico con beneficio -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.4 Caso condominiale con cogenerazione e condizionamento elettrico con beneficio

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-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.5 Caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento con chiller senza beneficio -200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.6 Caso condominiale con cogenerazione e condizionamento con chiller senza beneficio

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-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.7 Caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento con chiller con beneficio -200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Anni Euro

Figura 6.8 Caso condominiale con cogenerazione e condizionamento con chiller con beneficio

L’investimento presenta confortanti ritorni economici, del tutto in linea con i risultati ottenuti da studi condotti in passato, e richiamati nel capitolo 1, su impianti di cogenerazione. Fa eccezione il caso alberghiero con cogenerazione e condizionamento con chiller.