Costo di realizzazione dell`impianto

Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Sommario
1.
INTRODUZIONE ............................................................................................................................ - 2 -
2.
DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO .............................................................................................. - 3 2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
3.
INQUADRAMENTO URBANISTICO ............................................................................................. - 4 AREA INTERESSATA DALL’IMPIANTO ....................................................................................... - 6 ANALISI DELL’IRRAGGIAMENTO SOLARE ................................................................................ - 7 CALCOLO DELLA PRODUCIBILITÀ ............................................................................................ - 9 -
RELAZIONE TECNICA ............................................................................................................... - 11 3.1.
CARATTERISTICHE DELLA VIABILITÀ UTILIZZATA ................................................................ - 11 3.2.
DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO ............................................................................................... - 12 3.2.1. Strutture di Sostegno........................................................................................................ - 13 3.2.2. Moduli Fotovoltaici ......................................................................................................... - 15 3.2.3. Cavi e Cablaggio ............................................................................................................. - 16 3.2.4. Cassette di Parallelo Stringa ........................................................................................... - 16 3.2.5. Linea BT Interna di Connessione .................................................................................... - 16 3.2.6. Linea di allacciamento alla Rete Nazionale .................................................................... - 17 3.2.7. Dimensionamento dei cavi ............................................................................................... - 17 3.2.8. Tempi di realizzazione della linea di connessione MT .................................................... - 18 3.2.9. Locali inverter e locale di trasformazione BT/MT........................................................... - 19 3.2.10.
Locale Consegna Enel................................................................................................ - 19 3.2.1. Posa e messa in opera dei locali prefabbricati................................................................ - 20 3.2.2. Caratteristiche elettriche generali ................................................................................... - 22 3.2.3. Emissioni dovute ai campi elettromagnetici .................................................................... - 23 3.2.4. Recinzione e Sistema di Video Sorveglianza.................................................................... - 31 3.2.5. Dati di Progetto Riassuntivi ............................................................................................ - 31 3.3.
MANUTENZIONE E SICUREZZA ............................................................................................... - 32 3.4.
DISMISSIONE DELL’IMPIANTO E RIPRISTINO DEL SITO ........................................................... - 33 -
4.
RELAZIONE ECONOMICA ....................................................................................................... - 34 4.1.
PREMESSA .............................................................................................................................. - 34 4.2.
COSTO DELL’IMPIANTO .......................................................................................................... - 34 4.2.1. Valore Complessivo dell’Opera....................................................................................... - 34 4.3.
RICAVI ................................................................................................................................... - 36 4.3.1. Analisi Finanziaria .......................................................................................................... - 37 4.3.2. Costi di Gestione ............................................................................................................. - 37 4.3.3. Valutazione Economica dell’Investimento ....................................................................... - 38 -
5.
ALTERNATIVE AL PROGETTO E SCELTE PROGETTUALI ............................................ - 39 5.1.
UTILIZZO DI COMBUSTIBILE FOSSILE ...................................................................................... - 39 5.1.1. Stima delle Emissioni da Centrali Termoelettriche a Combustibile Fossile.................... - 39 5.1.2. Vantaggi derivanti dall’Impianto Proposto ..................................................................... - 44 5.2.
UTILIZZO DI ALTRE ENERGIE ALTERNATIVE ........................................................................... - 46 -
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
PROGETTO PRELIMINARE
1.
Introduzione
La presente relazione espone il progetto preliminare per l’impianto fotovoltaico denominato
“Piano del Praino”.
Dapprima si riporta una descrizione del progetto e delle aree in cui ricade; quindi si illustrano i
motivi e le analisi che hanno indotto il proponente a sviluppare l’idea di un impianto
fotovoltaico proprio nei pressi del Comune di Cerchiara di Calabria; successivamente si
introducono tutti gli aspetti del progetto, entrando nel merito delle soluzioni tecniche e
costruttive adottate per migliorare l’efficienza del parco e mitigarne gli impatti; in seguito si
procederà ad un’analisi economico-finanziaria della possibile realizzazione di un impianto
fotovoltaico nell’area considerata.
In sintesi i punti d'attenzione analizzati nel presente progetto sono i seguenti:
•
descrizione del progetto e delle aree in cui ricade;
•
l’analisi e la stima della producibilità dell’impianto;
•
i documenti di progetto;
•
l’analisi economico-finanziaria;
•
il raffronto tra la soluzione prescelta e le alternative possibili.
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
2.
Descrizione dell’Impianto
L’impianto fotovoltaico di progetto sarà realizzato nel territorio del comune di Cerchiara.
L’area di interesse si trova a circa 600 metri nord-est dal confine con il Comune di Francavilla
Marittima su un territorio non boscato e di destinazione agricola.
Nella Corografia generale della figura seguente si mostra l'ubicazione in cui saranno situate le
strutture di sostegno e i moduli che compongono l’impianto.
Inoltre nell’Allegato seguente si illustra la vista aerea in dettaglio del sito di progetto.
Figura 2.1 Sito dell’impianto fotovoltaico in comune di Cerchiara di Calabria.
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Le caratteristiche principali dell'impianto sono le seguenti:
•
Numero totale moduli: 9.072
•
Potenza unitaria: 220 W
•
Potenza totale: 1.996 kW
•
Produzione lorda dell’impianto: 2.817.000 kWh/anno
L’impianto fotovoltaico sarà costituito da 9.072 moduli che producono energia elettrica
convertendo l’energia solare. L’energia viene convogliata mediante una linea interrata fino al
locale di trasformazione BT/MT e successivamente immessa nella rete pubblica. I moduli
saranno disposti secondo criteri che permettano di sfruttare al massimo l’energia captata dal
sole, ma soprattutto si sono disposti in modo tale che ogni modulo possa convertire il massimo
dell’energia disponibile senza risentire delle eventuali zone di ombreggiamento.
L’impianto di Cerchiara di Calabria, in funzione di quanto si è potuto constatare durante i
sopralluoghi (vie d’accesso, impatto visivo, allacciamento alla rete di trasmissione, etc.) e dalle
caratteristiche del sito, sarà realizzato con moduli di potenza nominale pari a circa 220 Wp.
I pannelli fotovoltaici convertono direttamente l'energia solare in energia meccanica, che può
essere utilizzata soprattutto per la generazione di energia elettrica.
2.1.
Inquadramento Urbanistico
L’ubicazione e la planimetria con la localizzazione dell’impianto sono illustrati nella Tav 01
– Localizzazione dell’Impianto. In particolare le opere di progetto andranno ad interessare
circa 4 ha di terreno agricolo, individuati dal NCT nella particella n. 135, Foglio n. 73 del
Comune di Cerchiara di Calabria.
Inoltre si precisa che l’impianto di progetto è individuato in un area definita dal piano
urbanistico vigente come zona agricola.
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Figura 2.2 Sito dell’impianto di Cerchiara e disposizione dei moduli.
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2.2.
Area Interessata dall’Impianto
L’impianto fotovoltaico sarà realizzato nel territorio del comune di Cerchiara di Calabria. L’area
di interesse si trova a circa 600 metri nord-est dal confine con il Comune di Francavilla
Marittima su un territorio non boscato e di destinazione agricola.
Figura 2.3 Panoramica del sito di progetto.
La zona interessata sarà accessibile mediante la vicina strada provinciale SP162 e dalla strada
statale SS106 “Strada Statale Jonica” e la viabilità secondaria che circonda il sito di progetto.
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2.3.
Analisi dell’Irraggiamento Solare
Nell'ambito della ricerca di fonti energetiche alternative per la produzione d'energia elettrica ed in
particolare nel campo dell’energia solare quale fonte energetica rinnovabile e non inquinante,
dYnamica s.r.l. ha condotto e sta conducendo diversi studi intesi ad individuare, sul territorio
nazionale, siti adeguati.
Lo studio dell’irraggiamento solare dell’area interessata è fondamentale per il dimensionamento
delle componenti dell’impianto e per la determinazione dell’energia producibile nell’anno medio,
sulla base della quale vengono effettuate le valutazioni economiche.
Il sole costituisce un’importante fonte di energia alternativa, purtroppo in Italia non ancora
sufficientemente sfruttata.
Del sole si misura l’intensità della radiazione su una superficie, essa dipende dall’angolo di
incidenza dei raggi solari. A parità di potenza radiante, maggiore è l’angolo di incidenza, minore è
l’intensità.
Una superficie inclinata e posta sul piano terrestre è caratterizzata da due grandezze geometriche:
•
Azimut, ossia la deviazione angolare rispetto alla direzione Sud della proiezione della
normale della superficie sul piano orizzontale;
•
L’inclinazione della superficie rispetto all’orizzontale.
Quanto detto finora consente di calcolare esattamente la radiazione solare incidente su una
qualunque superficie in assenza di atmosfera. Il passaggio attraverso l’atmosfera provoca
assorbimenti e dispersioni della radiazione solare da parte dei gas, delle polveri e soprattutto del
vapore d’acqua. La radiazione dispersa raggiunge il suolo come radiazione diffusa. Dunque la
radiazione solare globale che raggiunge una superficie orizzontale posta a livello del suolo è
somma di una componente diretta e di una componente diffusa.
Per questo motivo il giusto orientamento dei pannelli fotovoltaici è verso Sud (azimut=0) con
un’inclinazione ottimale pari a circa 30°. Questo risultato dipende dai dati meteorologici di
riferimento, ovvero dal rapporto tra radiazione diretta e diffusa.
Una prima indicazione, come si può vedere dalla figura seguente, sulle caratteristiche generali
dell’irraggiamento solare nelle varie regioni, si ottiene dalle misurazioni e dagli studi condotti dal
“PVGIS” Photovoltaic Geographical Information System.
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Figura 2.4 Atlante solare dell’Italia.
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2.4.
Calcolo della Producibilità
Come si evince dalla tabella seguente si stima una producibilità annua pari 2.817.000 kWh/anno.
Produzione elettrica FV per:
potenza nominale=1995.8 kW,
Perdite di sistema=12.0%
Inclin.=30 gr., Orient.=0 gr.
Gen
146183
Produzione giornaliera
(kWh)
4716
Feb
154346
5512
Mar
237284
7654
Apr
268065
8935
Mag
295906
9545
Giu
295607
9854
Lug
311846
10060
Ago
301811
9736
Set
275495
9183
Ott
233527
7533
Nov
162130
5404
Dic
134690
4345
Media
annuale
234741
7718
Mese
Produzione mensile (kWh)
Produzione
annuale (kWh)
2816889
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Questo grafico e la tabella sopra indicata mostrano l'energia elettrica (stimata) che si può aspettare
ogni mese da un sistema fotovoltaico con i parametri scelti. Si precisa che per il calcolo della
producibilità si è tenuto conto anche delle perdite di sistema.
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3.
3.1.
Relazione Tecnica
Caratteristiche della Viabilità Utilizzata
Per la realizzazione dell’impianto fotovoltaico “Piano del Praino” è necessario individuare la
viabilità utilizzata per il trasporto del materiale e di accesso al cantiere. I mezzi provenienti
dalle limitrofa strada provinciale SP162 e dalla strada statale SS106 “Strada Statale Jonica”
avranno accesso al sito di progetto utilizzando esclusivamente strade secondarie poco
trafficate così da evitare possibili disagi alla viabilità.
Sito di progetto
Figura 3.1 Strade utilizzate per il raggiungimento del sito di progetto.
Per la viabilità di cantiere verranno utilizzate strade già esistenti che conducono direttamente
al sito di progetto. La viabilità è caratterizzata da strade che hanno una larghezza di 3-4
metri e quindi adatte per gli automezzi impiegati per la realizzazione dell’impianto. Nel
seguente Allegato si identifica la viabilità utilizzata in fase di cantiere nelle vicinanze dell’area
interessata dalla realizzazione dell’impianto fotovoltaico.
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3.2.
Descrizione dell’Impianto
L’impianto, della potenza di 1.996 kWp, verrà realizzato a Cerchiara di Calabria in provincia
di Cosenza. L’installazione verrà effettuata a terra e sarà composto da 9.072 moduli, inclinati
di circa 30° ed orientati a sud, mediante apposite strutture di fissaggio in alluminio. I moduli
fotovoltaici verranno connessi ai relativi inverter trifase, con la seguente modalità:
•
1.134 moduli per ciascun inverter;
•
21 moduli in serie per ogni stringa;
•
54 stringhe in parallelo.
I componenti che andranno a costituire l’impianto fotovoltaico sono:
•
strutture di sostegno dei moduli fotovoltaici;
•
moduli fotovoltaici;
•
cavi e cablaggio;
•
cassette di parallelo stringa;
•
linea di connessione;
•
locali inveter e di trasformazione contenente al suo interno:
o convertitori statici d.c./a.c.;
o quadro di protezione;
o trasformatore elevatore;
•
locale consegna enel;
•
recinzione e sistema di video sorveglianza.
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3.2.1.
Strutture di Sostegno
La struttura di sostegno utilizzata per la realizzazione del campo fotovoltaico è denominata
“Sistema FS”. Questo sistema di montaggio senza nessun tipo di fondamenta è
completamente innovativo. Un profilo in acciaio zincato a caldo conficcato nel terreno
funge da fondamenta; la forma del profilo riflette ottimamente i carichi statici e dinamici.
Figura 3.2 Profilo in acciaio.
L’impianto del corpo di sostegno si svolge sul profilo-fondamento, in questo modo la
leggerezza dell’alluminio e la robustezza dell’acciaio raggiungono un’ottima combinazione.
Attraverso il profilo ininterrotto vengono evitate ulteriori giunture suscettibili alla
corrosione e alla maggiore applicazione.
Il tempo di montaggio grazie ai pochi componenti è ridotto al minimo. Per il
dimensionamento verrà svolta una perizia geologica per il calcolo ottimale della profondità
delle fondamenta in relazione al tipo di terreno.
Le traverse sono rapportate alle forze di carico. Tutti i profili sono integrati da scanalature
che permettono un facile montaggio, inoltre le traverse sono fissate al sostegno con
particolari morsetti.
Si precisa che il sistema utilizzato è applicabile sia per terreno pianeggiante che per qualsiasi
grado di pendenza.
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La struttura di sostegno ed il relativo ancoraggio saranno dimensionati in modo da
rispondere alle caratteristiche strutturali definite mediante il Decreto ministeriale del 16
Gennaio 1996 pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 5 Febbraio 1996 (Paragrafo 5 “Carichi
e Sovraccarichi). I carichi agenti sulle strutture sono:
•
peso proprio (Ppp);
•
neve (Pn);
•
vento (Pv).
Altri carichi quali il sisma e la temperatura vengono trascurati perché meno gravosi e non
cumulabili con i carichi considerati (vento e neve) o perché non comportano significativi
stati tensionali (strutture isostatiche). I carichi da neve e da vento vengono combinati
secondo quanto previsto dalla normativa vigente per il calcolo delle sollecitazioni agenti
sulle strutture. Le misure dei sostegni e il dimensionamento totale sono stati scelti in modo
tale che la superficie del terreno rimanga sempre accessibile.
Figura 3.3 Il corpo di sostegno.
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Figura 3.4 Le traverse.
3.2.2.
Moduli Fotovoltaici
Per ottenere la configurazione di impianto precedentemente definita, saranno richiesti 9.072
pannelli fotovoltaici, di potenza nominale pari a 220 Wp.
Ciascun pannello fotovoltaico è realizzato in silicio policristallino, con un’alta efficienza di
conversione. Il modulo è protetto verso l'esterno da un vetro temprato ad altissima trasparenza
di spessore 4 mm e da un foglio in Tedlar sul retro, il tutto incapsulato sottovuoto ad alta
temperatura tra due fogli di EVA (EthyLene/VinyL/Acetate) ed una robusta cornice in
alluminio anodizzato.
Tutti i moduli fotovoltaici sono certificati IEC 61215.
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Figura 3.5 Modulo fotovoltaico.
3.2.3.
Cavi e Cablaggio
I moduli verranno connessi tra di loro mediante cavo FG7OR. Anche il conduttore a valle
dell’inverter saranno di tipo FG7OR di opportuna sezione.
Dai locali di trasformazione e misura al locale consegna, sarà posato un cavo RG/H1R di
opportuna sezione.
3.2.4.
Cassette di Parallelo Stringa
Le varie stringhe che andranno a comporre il sistema di conversione dell’energia solare,
saranno connesse in parallelo in apposite cassette IP65 dotate di interruttore sezionatore,
fusibile e diodi di blocco.
3.2.5.
Linea BT Interna di Connessione
La linea BT interna di connessione convoglia l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici ai
locali di trasformazione connessi al locale consegna, dal quale a sua volta parte la linea di
connessione fra l’impianto fotovoltaico e la Rete di distribuzione.
La linea BT, come si vede nella figura seguente e più in dettaglio nelle tavole di progetto, è
totalmente interrata e viene posata durante la realizzazione delle opere. La linea interna di
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connessione convoglia l’energia ai locali di trasformazione attraverso n. 2 cavidotti corrugati
di adeguato diametro. Gli scavi sono eseguiti a seconda del tipo di posa, del tipo di terreno e
del numero.
Si vuole sottolineare la ridotta profondità delle scavi previsti e l’assenza di fondazioni.
Figura 3.6 Sezione.
3.2.6.
Linea di allacciamento alla Rete Nazionale
Dai pannelli fotovoltaici sarà costruita una linea di allacciamento ai locali di trasformazione
BT/MT a sua volta connessa alla linea MT ENEL a 20 kV. La soluzione tecnica di
allacciamento prevede la realizzazione di una linea totalmente interrata. L’esecuzione sarà
effettuata secondo la soluzione tecnica definita dal Gestore di Rete.
3.2.7.
Dimensionamento dei cavi
Cavi in Corrente Continua
I conduttori FG7OR che connettono in serie i moduli fotovoltaici per comporre una stringa
e che conducono tale stringa alla cassetta di parallelo avranno opportuna sezione. La caduta
di tensione che si determina sarà minore del 2%. I conduttori verranno posati in canala
zincata 80x80 mm.
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In uscita dalle cassette di parallelo stringa verranno posati cavi FG7OR di opportuna
sezione.
Il percorso dei conduttori dalle cassette di parallelo sino all’alloggio degli inverter sarà fatto
in tubo in PVC interrato di adeguato diametro.
Verrà altresì posato un corrugato in PVC interrato di adeguato diametro, per portare
conduttori di bus dalle cassette di parallelo agli inverter.
Cavi in Corrente Alternata
I conduttori provenienti dalle cassette di parallelo stringa verranno connessi in parallelo in
apposite colonne di parallelo, meccanicamente connesse a ciascun convertitore statico.
La breve tratta tra il quadro di parallelo dei quattro inverter e il trasformatore elevatore verrà
effettuato con cavo FG7OR posato in passerella o interrato.
Il cavo di media tensione, a valle del trasformatore, fino al sistema di misura dell’energia
prodotta, sarà di tipo RG7H1R schermato.
Verrà invece posato un cavo RG7H1R di opportuna sezione, interrato, per arrivare al punto
di consegna concesso dal distributore locale.
3.2.8.
Tempi di realizzazione della linea di connessione MT
Tutti i lavori di posa della linea interrata verrà realizzata da squadre specializzate in
concomitanza con i lavori di costruzione dell’impianto fotovoltaico, non interferendo mai
fisicamente con essi. Il tempo necessario a tale realizzazione dovrà terminare in
concomitanza del momento in cui tutte le installazioni, civili ed elettromeccaniche
rappresentate dall’impianto, dai convertitori e dal locale quadri di parallelo, saranno
terminate e pronte per il collaudo generale e la messa in servizio dell’impianto fotovoltaico.
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3.2.9.
Locali inverter e locali di trasformazione BT/MT
Questi modesti edifici, vedi tavole di progetto in allegato, contengono i convertitori trifase
dotati di tecnologia PWM, che trasformano la corrente continua in alternata, i quadri di
protezione. Inoltre è presente un trasformatore elevatore b.t./M.T. isolato in resina, un
quadro AC e un quadro MT dotato di sezionatore tripolare.
Figura 3.7 Locali inverter e locale di trasformazione BT/MT.
3.2.10.
Locale Consegna Enel
Il locale consegna enel sarà ubicato sempre all’interno della recinzione. Al suo interno, vedi
tavole di progetto in allegato, saranno presenti un trasformatore elevatore b.t./M.T. isolato
in resina, un quadro AC e un quadro M.T. dotato di sezionatore tripolare.
L’impianto MT di consegna è allestito da Enel in un locale, messo a disposizione dell’utente,
il cui accesso è riservato esclusivamente ad Enel. La misura dell’energia si esegue in media
tensione, rilevando le grandezze nell’impianto di consegna. Il locale misura è utilizzato in
uso promiscuo sia da Enel che dall’utente. Si precisa che tutte le caratteristiche della cabina
sono conformi alla Specifica di Unificazione ENEL – DK 5600.
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Figura 3.8 Locale consegna Enel..
L’intera struttura viene assemblata in stabilimento, completa delle apparecchiature elettriche,
pronta per essere collocata in cantiere e subito messa in servizio.
3.2.1.
Posa e messa in opera dei locali prefabbricati
La tecnica di sollevamento degli elementi prefabbricati fa uso di ancoraggi definiti annegati
in quanto gli stessi vengono immersi completamente nel getto e collegati all’armatura
dell’elemento prefabbricato. Per l’aggancio agli ancoraggi si utilizzeranno apposite staffe,
recuperabili, che ne consentono l’aggancio e quindi il sollevamento.
Il sistema di sollevamento utilizzato “Tubo Ancora”, sistema brevettato e certificato, in
sintesi offre i seguenti vantaggi:
•
ridottissimo ingombro rispetto allo spessore del manufatto;
•
Velocità di aggancio;
•
Possibilità di ribaltamento;
•
Sicurezza, il sistema di sollevamento non consente di iniziare l’operazione di
sollevamento se non è stata inserita la sicurezza del sistema.
Per il sollevamento della struttura si fa uso di bilancino al quale si applicheranno n. 4 funi di
acciaio da m. 1,50 di lunghezza.
E’ possibile tralasciare l’uso del bilancino utilizzando un tiro di funi a quattro purchè la
lunghezza della fune sia superiore ai 5 m.
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Figura 3.9 Schema sollevamento struttura in elevazione
Figura 3.10 Schema sollevamento basamento fondazione
Per un corretto posizionamento dei locali prefabbricati lo scavo, effettuato con mezzo
meccanico, verrà opportunamente livellato con sabbia o ghiaietto in modo da garantire una
corretta distribuzione dei carichi trasmessi dalla fondazione al terreno sottostante.
Lo scavo dovrà essere maggiorato rispetto alle dimensioni del locale di almeno 1 m su ogni
lato in modo da consentire oltre ad un agevole posizionamento del manufatto, l’edecuzione
dell’impianto di terra esterno e dei relativi collegamenti alla fondazione.
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Il montaggio si limita quindi ad agganciare gli elementi prefabbricati secondo la metodologia
di sollevamento illustrata precedentemente ed a collocarli entro lo scavo posizionandoli
secondo le indicazioni di progetto.
3.2.2.
Caratteristiche elettriche generali
All’interno del locale consegna verrà realizzato un quadro M.T. dotato di sezionatore
tripolare ed interruttore fisso asservito alla protezione generale.
La protezione generale sarà composta da protezione 50, 50N, 51, 51N e 67N (direzionale di
terra) come indicato dalla DK5600.
Apparecchiature elettriche
Le apparecchiature elettriche presenti sono:
•
Convertitori a.c./d.c.
Si prevede l’istallazione di n. 8 inverter trifase, dotati di tecnologia PWM,
inseguimento automatico del punto di massima potenza (MPPT).
con
Caratteristiche:
•
tensione nominale di campo:
650V d.c.
•
range di tensione di campo:
430 - 760V d.c.
•
Tensione massima:
880V d.c.
•
Tensione di uscita:
400V a.c. +/-15%
•
Frequenza:
50Hz
•
Cosφ:
1
•
Ripple di tensione:
<1%
•
T.H.D.
<3%
•
Temperatura di funzionamento:
-10°C +45°C
Ogni singolo inverter è dotato di proprio dispositivo di generatore a norma CEI 11-20.
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
•
Quadro di parallelo in media tensione
Nella parte di impianto in corrente continua, si prevede l’installazioni di:
•
sezionatori sottocarico, all’interno delle cassette di parallelo stringa
•
diodi di blocco, per evitare le correnti di ricircolo
•
scaricatori di sovratensione di classe II
Nella parte in corrente alternata, si prevede l’istallazione di un quadro di distribuzione
a.c. a monte del trasformatore elevatore, per la connessione in parallelo degli inverter,
composto da:
•
n. 4 interruttori automatici da 400A
•
n. 1 interruttore automatico motorizzato da 1600A
Quest’ultimo con la funzione di dispositivo di interfaccia.
Tutti i dispositivi di protezione sono dimensionati nel rispetto delle normative vigenti.
•
Trasformatore elevatore
Gli inverter trifase convertono l’energia prodotta dai moduli fotovoltaici, in bassa
tensione. A valle degli stessi, verranno installati due trasformatori elevatori b.t./M.T.
isolati in resina, con le seguenti caratteristiche:
•
potenza nominale:
1.000kVA
•
tensione primaria:
20.000V
•
tensione secondaria:
202V o 400V
•
collegamento:
Dyn 11
3.2.3.
Emissioni dovute ai campi elettromagnetici
La linea di connessione genera, con andamento radiale rispetto ai cavi, dei campi
elettromagnetici dovuti al passaggio della corrente e ad essa proporzionali. In aria,
l’andamento di tale campo in funzione dalla distanza dal cavo è proporzionale all’inverso del
quadrato della distanza, ossia esso diminuisce fortemente la sua intensità con l’allontanarsi
dalla sorgente. La presenza di rivestimenti di isolamento e schermature metalliche ne
limitano ulteriormente l’intensità. Il campo elettrico è prodotto da un sistema polifase risulta
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
associato alle cariche in gioco, e quindi alle tensioni, ed è quindi presente non appena la
linea sia posta in tensione, indipendentemente dal fatto che essa trasporti o meno potenza.
Il campo magnetico B è invece associato alla corrente (e quindi alla potenza) trasportata
dalla linea: esso scompare quando la linea è solo “in tensione” ma non trasporta energia. I
campi elettromagnetici, in base alla loro frequenza, possono essere suddivisi in:
•
onde ionizzanti (IR): onde ad alta frequenza così chiamate in quanto capaci di
modificare la struttura molecolare rompendone i legami atomici (l’esempio più
ricorrente è quello dei raggi X) e perciò cancerogene;
•
onde non ionizzanti (NIR): su cui sono tuttora in corso numerosi studi tesi a
verificare gli effetti sull’uomo. Questo tipo di onde comprende, tra le varie
frequenze, le microonde, le radiofrequenze ed i campi a frequenza estremamente
bassa (ELF - Extremely Law Frequency da 0 a 10 kHz). Fra questi campi a bassa
frequenza (ELF) è compresa anche l’energia elettrica che è trasmessa a frequenza di
50 Hz.
Le grandezze che determinano l’intensità e la distribuzione del campo magnetico nello
spazio circostante una linea interrata sono fondamentalmente:
1. intensità delle correnti di linea ;
2. distanza dai conduttori;
3. isolanti, schermature e profondità di interramento del cavo;
4. disposizione e distanza tra conduttori
Per mitigare il campo magnetico generato da una linea elettrica è necessario agire su una o
più delle grandezze sopra elencate, dal momento che la schermatura mediante materiali ad
alta permeabilità e/o conducibilità non è strada praticabile. L’influenza dei vari fattori si
evince immediatamente dalla legge di Biot-Savart: il campo magnetico è direttamente
proporzionale all’intensità di corrente e inversamente proporzionale alla distanza dalla
sorgente.
Legge di Biot-Savart
Il quarto fattore, entra in gioco per il fatto che il sistema di trasmissione è trifase, cioè
composto da una terna di correnti di uguale intensità ma sfasate nel tempo. Poiché il campo
magnetico in ogni punto dello spazio circostante è dato dalla composizione vettoriale dei
contributi delle singole correnti alternate, ne deriva un effetto di mutua compensazione di
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
tali contributi tanto maggiore quanto più vicine tra loro sono le sorgenti, fino ad avere una
compensazione totale se le tre correnti fossero concentriche.
Per le linee aeree, la distanza minima tra i conduttori è limitata alla necessaria distanza tra le
fasi e dipende dalla tensione di esercizio, mentre per le linee in cavo tale distanza può essere
dell’ordine di 20-30 cm con un abbattimento sostanziale del campo magnetico già a poca
distanza. Come avviene ormai sempre più di frequente, le linee di Media Tensione non
vengono più costruite mediante linea aerea, ma interrate consentendo di ridurre
drasticamente l’effetto dovuto ai campi elettromagnetici attenuati dal terreno che agisce da
“schermatura naturale”, abbassando l’intensità di tali emissioni a valori addirittura inferiori
ai più comuni elettrodomestici di uso quotidiano.
Limiti Imposti dalla Normativa Vigente
Il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003 fissa i limiti di esposizione,
i valori di attenzione e gli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle
esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete (50 Hz) generati dagli
elettrodotti.
Il DPCM 2003 sancisce che nel caso di esposizione a campi elettrici e magnetici alla
frequenza di 50 Hz generati da elettrodotti, non deve essere superato il limite di esposizione
di 100 microTesla per l'induzione magnetica e 5 kV/m per il campo elettrico, intesi come
valori efficaci.
A titolo di misura di cautela per la protezione da possibili effetti a lungo termine,
eventualmente connessi con l'esposizione ai campi magnetici generati alla frequenza di rete
(50 Hz), nelle aree gioco per l'infanzia, in ambienti abitativi, in ambienti scolastici e nei
luoghi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere, si assume per l'induzione
magnetica il valore di attenzione di 10 microTesla, da intendersi come mediana dei valori
nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio.
Inoltre nella progettazione di nuovi elettrodotti in corrispondenza di aree gioco per
l'infanzia, di ambienti abitativi, di ambienti scolastici e di luoghi adibiti a permanenze non
inferiori a quattro ore e nella progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui
sopra in prossimità di linee ed installazioni elettriche già presenti nel territorio, ai fini della
progressiva minimizzazione dell'esposizione ai campi elettrici e magnetici generati dagli
elettrodotti operanti alla frequenza di 50 Hz, è fissato l'obiettivo di qualità di 3 microTesla
per il valore dell'induzione magnetica, da intendersi come mediana dei valori nell'arco delle
24 ore nelle normali condizioni di esercizio.
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Simulazione Delle Emissioni
Con l’ausilio di MATLAB si è potuto calcolare l’andamento del campo magnetico lungo il
cavo. I calcoli, illustrati nella tabella seguente, sono stati effettuati utilizzando la legge di
Biot-Savart. Dal grafico di figura 3.11 invece si può notare come il valore massimo del
campo magnetico si abbia in corrispondenza dell’asse della linea e che esso valga appena 1
µT. Si nota anche il sostanziale abbattimento del campo non appena ci si sposti di qualche
metro dall’asse.
Profondità linea
(m)
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Distanza da asse linea
(m)
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
R
20,05617112
19,05911855
18,06239187
17,06604817
16,07015868
15,07481343
14,08012784
13,08625233
12,09338662
11,10180166
10,11187421
9,124143795
8,139410298
7,158910532
6,184658438
5,220153254
4,272001873
3,354101966
2,5
1,802775638
1,5
1,802775638
2,5
3,354101966
4,272001873
5,220153254
6,184658438
7,158910532
8,139410298
9,124143795
10,11187421
11,10180166
12,09338662
13,08625233
14,08012784
15,07481343
16,07015868
17,06604817
18,06239187
19,05911855
20,05617112
Intensità del campo
magnetico (micro tesla)
0,0315
0,0352
0,0393
0,0440
0,0492
0,0551
0,0618
0,0695
0,0785
0,0891
0,1017
0,1171
0,1361
0,1602
0,1917
0,2345
0,2955
0,3873
0,5332
0,7550
0,9154
0,7550
0,5332
0,3873
0,2955
0,2345
0,1917
0,1602
0,1361
0,1171
0,1017
0,0891
0,0785
0,0695
0,0618
0,0551
0,0492
0,0440
0,0393
0,0352
0,0315
Tabella riassuntiva dei calcoli effettuati per la determinazione delle emissioni di un cavo interrato
Progetto Preliminare
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Figura 3.11 Andamento del campo magnetico lungo l’asse di un cavo interrato
Con le linee in cavo si riesce a minimizzare l’impatto sul territorio, poiché in qualsiasi modo
si installino le fasi si ottiene una migliore distribuzione del campo magnetico: infatti con la
disposizione a trifoglio l’intensità del campo magnetico si abbatte a valori prossimi allo zero
per effetto della sua solenoidità. Con una disposizione in piano la curva, che descrive la
variazione del campo magnetico in funzione della distanza dalla linea, presenta, comunque,
un picco centrale confrontabile con quello che si avrebbe in corrispondenza dell’asse di un
sostegno di un elettrodotto aereo funzionante alla stessa tensione, ma con una rapidità di
decrescita sensibilmente maggiore.
Progetto Preliminare
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Figure 3.12 Andamento del campo magnetico lungo la linea del cavo;
Per confronto si riporta anche l’andamento del campo magnetico di una linea aerea in media
tensione a singola terna calcolato a 1,5 m da terra (vedere Figura 3.13 e 3.14); l’altezza dei
sostegni è stata ipotizzata di 10 m e i conduttori sono nella tipica disposizione a triangolo e
distanziati fra loro di 1,2 m. La lunghezza della campata è pari a 100 m e la freccia è di 3 m.
Si vede come in questo caso il campo B assuma valori maggiori e come esso decresca meno
rapidamente all’allontanarsi dalla linea d’asse.
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Figure 3.13 Andamento del campo magnetico lungo l’asse di una linea aerea a 20 kV rilevato a 1,5 m
dal terreno;
Figure 3.14 Andamento del campo magnetico lungo la linea aerea a 20 kV;
Progetto Preliminare
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Inoltre la soluzione interrata per la linea di allacciamento elettrico al GRN permette di
ridurre le emissioni elettromagnetiche fino a raggiungere valori di molto inferiori ai limiti di
legge, come evidenziato nella tabella seguente:
Limiti Imposti dalla Normativa
Emissioni della Linea
Interrata proposta
Legge 36/2001 e DPCM 8.7.2003
il limite sanitario per la popolazione è 5000 V/m
per il campo elettrico e 100 µT per il campo
magnetico.
Il valore di attenzione, relativamente al solo
campo magnetico,da non superare in luoghi
residenziali, nelle aree per l’infanzia e nei luoghi
con permanenze di almeno 4 ore giornaliere è di
10 µT , come mediana dei valori nell’arco delle 24
ore nelle normali condizioni di esercizio.
L’obiettivo di qualità per i nuovi luoghi per
l’infanzia, abitazioni e luoghi con permanenze di
almeno 4 ore giornaliere, relativamente al solo
campo magnetico è di 3 µT , come mediana dei
valori nell’arco delle 24 ore nelle normali
condizioni di esercizio.
1 µT
Emissioni del locale di traformazine BT/MT
Per quanto riguarda il campo elettrico e magnetico al suolo nella zona dei locali di
trasformazione BT/MT, bisogna considerare che lo spazio è di norma chiuso ed interdetto
ai non addetti ai lavori, e che anche questi operano sotto la linea normalmente con i
sezionatori aperti per motivi di sicurezza, cioè con corrente elettrica nulla e dunque in
assenza di emissioni dovute a campi elettromagnetici.
All'interno dell'edificio di controllo il valore del campo elettrico e del campo magnetico
saranno tenuti al di sotto dei valori di soglia come previsto dalle norme in vigore (DPCM
23/04/1992).
Progetto Preliminare
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3.2.4.
Recinzione e Sistema di Video Sorveglianza
E’ prevista l’installazione di una recinzione perimetrale in filo d’acciaio di altezza 2 metri
circa dalla quale, per l’installazione dei moduli fotovoltaici, si terrà conto della distanza di
sicurezza al fine di evitare zone di ombreggiamento. Il sistema fotovoltaico sarà protetto da
un sistema di video sorveglianza composto da 14 telecamere e sistema di connessione
UMTS con postazione remota.
3.2.5.
Dati di Progetto Riassuntivi
Nella seguente tabella vengono riassunti i dati tecnici dell’impianto:
Numero moduli
9.072
Area singolo modulo (mq)
1,63
Superficie totale del campo (mq)
40.000
Tecnologia
Celle policristalline
Potenza nominale del singolo modulo (W)
220
Potenza nominale del campo FV (kW)
1.996
Caratteristiche area di installazione
Terreno pianeggiante
Inclinazione dei pannelli rispetto
all’orizzontale
30°
Numero e tipo di inverter
n. 8 Inverter TG 310 800V
Numero di fasi
3
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3.3.
Manutenzione e Sicurezza
Si consiglia di sottoporre l’impianto fotovoltaico a delle verifiche annuali al fine di attestare
le condizioni dei vari componenti ed eventualmente, nel caso di guasti, di effettuare la
relativa manutenzione.
Ciò deve essere eseguito da personale specializzato nel rispetto delle norme di sicurezza
seguenti:
•
DPR 547/55 : Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro;
•
DPR 164/56 : Norme particolari per la prevenzione degli infortuni;
•
Legge 46/90 : Norme per la sicurezza degli impianti;
•
DL 494/96 : Attuazione della direttiva 92/57/CEE concernente le prescrizioni
minime di sicurezza e di salute da attuare nei cantieri temporanei o mobili.
In più seguire le indicazioni delle norme di prevenzione CEI ove richiesto. Delle norme di
sicurezza ora richiamate si prendano in esame le modifiche ed integrazioni ad esse
successive.
Si riportano ora le opere di manutenzione effettuabili per i principali componenti
dell’impianto fotovoltaico.
Moduli Fotovoltaici
La manutenzione preventiva fatta sui moduli fotovoltaici è tesa principalmente a controllare
l’esistenza di:
•
danni ai vetri anteriori;
•
deterioramento del materiale usato per l’isolamento interno dei moduli;
•
necessità di pulizia del vetro.
E’ inoltre opportuno controllare:
•
la presenza di eventuali deformazioni della cassetta di terminazione e di umidità
all’interno;
•
lo stato dei contatti elettrici e dei diodi di by-pass;
•
il corretto serraggio dei morsetti di intestazione dei cavi di collegamento delle
stringhe;
•
l’integrità della siliconatura dei passacavi.
Progetto Preliminare
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Per eseguire tutte queste operazioni non è necessaria la messa fuori servizio dell’impianto.
Oltre alle verifiche sui singoli moduli, è anche necessario controllare il funzionamento delle
stringhe, in particolare, è bene verificare direttamente nel quadro elettrico per mezzo di un
multimetro, l’uniformità delle tensioni a vuoto e delle correnti per ciascuna delle stringhe
costituenti l’impianto.
Strutture di Sostegno
E’ opportuno controllare che le strutture di sostegno siano ben serrate in corrispondenza
delle bullonature, che l’azione del vento non abbia modificato anche leggermente la
geometria dei profili e che lo strato di zincatura (qualora presente) non sia deteriorato. Nel
caso sia presente della ruggine è opportuno provvedere a ripristinare la zincatura con un
processo a freddo.
Quadri Elettrici
In tale caso la manutenzione consiste nel controllo di:
•
eventuali danni all’armadio e ai componenti ivi contenuti;
•
corretta indicazione degli strumenti di misura eventualmente presenti sul fronte del
quadro;
•
integrità dei diodi di blocco;
•
efficienza degli scaricatori di sovratensione nonché di tutti gli organi di manovra
(interruttori, sezionatori, ecc).
3.4.
Dismissione dell’Impianto e Ripristino del Sito
Allo stato attuale appaiono ipotizzabili nel medio/lungo periodo eventuali ristrutturazioni,
rifacimenti o riammodernamenti dell’impianto piuttosto che la dismissione e lo
smantellamento delle strutture proposte. Nell'ipotesi di una eventuale futura dismissione,
dYnamica s.r.l. prevede lo smontaggio degli elementi elettromeccanici e impiantistici, mentre
le strutture edili e civili potranno essere conservate e utilmente reimpiegate con altre finalità
di pubblica utilità in alternativa allo smantellamento.
Al termine della vita utile dell’impianto con la dismissione dello stesso verrà effettuato
anche il ripristino del sito alle condizioni preesistenti con eventuali interventi di inerbimento
delle superfici ove necessari.
Progetto Preliminare
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4.
4.1.
Relazione Economica
Premessa
L'impianto fotovoltaico produrrà a regime 2.817.000 kWh ottenuti da una fonte di energia
rinnovabile e pregiata dal punto di vista ambientale.
4.2.
Costo dell’Impianto
Di seguito si riporta la valutazione economica del progetto dove i costi di impianto e quelli
di esercizio sono comprensivi delle opere ed azioni volte a mitigare e compensare gli impatti
prodotti.
Con tali impegni si è voluto considerare con la massima attenzione possibile le
problematiche che possono essere sollevate nella determinazione conclusiva della fase di
verifica nell’ambito del procedimento di valutazione di impatto ambientale, in quanto
l’intervento in progetto va ad interessare un’area importante anche dal punto di vista
ambientale pur se caratterizzata da alta antropizzazione.
Di conseguenza si è ritenuto che sia importante intraprendere ulteriori accorgimenti per la
salvaguardia di siffatto ambiente di pregio, nonostante vadano ad incidere sul bilancio
economico complessivo. Tra i maggiori impegni intrapresi, si ricordano:
•
diminuzione della produzione annua di energia elettrica per ridurre il livello di
rumore nelle zone limitrofe ;
•
piano di monitoraggi all’inizio della realizzazione dei lavori, durante il loro
proseguimento e in fase di esercizio, sistemi di controllo;
•
Realizzazione di un impianto con efficienza massima e durata nel tempo.
4.2.1.
Valore Complessivo dell’Opera
Il valore complessivo dell’opera è dato dal costo dei lavori e dalle spese generali. Ai fini del
calcolo del costo dei lavori si dovrà considerare la stima dettagliata di tutti gli interventi
previsti per la realizzazione dell’opera incluse le opere di mitigazione e quelle previste nello
studio d’impatto ambientale quali le opere connesse, dal momento che queste ultime
costituiscono oggetto della valutazione di impatto ambientale. Il costo dei lavori infine
dovrà essere comprensivo degli oneri per la sicurezza.
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Per la determinazione delle spese generali, devono essere considerate tutte le spese tecniche
relative alla redazione del progetto e dello studio di impatto ambientale, quelle relative alla
direzione dei lavori nonché al coordinamento della sicurezza sia in fase di progettazione che
di realizzazione, quelle relative ad attività di consulenza o di supporto, le spese per la
pubblicità, quelle necessarie per rilievi, accertamenti, indagini, verifiche tecniche ed
accertamenti di laboratorio, collaudo tecnico-amministrativo e statico, quelle inerenti
allacciamenti ai pubblici servizi nonché le spese per imprevisti. Nella pagina seguente è
riportato il valore complessivo del costo dei lavori e delle spese generali che risulta essere di
1.980.000 €.
Costo di realizzazione dell’impianto
Una dettagliata analisi delle modalità e dei tempi di costruzione dell’impianto ha definito
delle previsioni di spesa, con un computo estimativo basato sui disegni di progetto allegati e
sugli attuali prezzi di mercato.
OPERE ELETTROMECCANICHE
Conduttori e parti elettriche
Quadri elettrici di trasformazione
240.000 €
480.000 €
OPERE CIVILI
Scavi e canalizzazioni
Locali inverter-trasformazione e consegna
Illuminazione
Recinzione
Videosorveglianza
Manodopera e trasporto
Progettazione
100.000 €
200.000 €
50.000 €
70.000 €
70.000 €
560.000 €
30.000 €
TOTALE COSTI
IMPREVISTI 10%
1.800.000 €
180.000 €
TOTALE
1.980.000 €
Il costo dei moduli fotovoltaici è pari a 5.800.000 €, mentre il costo delle strutture di
sostegno (trasporto e installazione inclusi) è pari a circa 600.000 €.
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4.3.
Ricavi
Per quanto riguarda i ricavi di esercizio è necessario fare una distinzione in quanto come
prevede la normativa vigente, possono essere ricondotti a due distinti filoni:
•
Vendita dell’energia prodotta
•
Incentivazione secondo il nuovo conto energia
Per la vendita dell’energia prodotta, operando il nostro sistema in ottica di mercato libero,
come sancisce il Decreto Bersani, è concesso cedere l’energia prodotta dal proprio impianto
al miglior offerente sul mercato, esistendo comunque l’obbligo da parte del gestore di rete
cui l’impianto è collegato di ritirare (e quindi pagare) l’energia prodotta da fonti rinnovabili
e immessa in rete ad un determinato prezzo amministrato, come stabilito all’articolo 13,
commi 3 e 4, del decreto legislativo n. 387/03.
In relazione al sopraccitato decreto, l’art.7.1 della delibera 280/07 dell’AEEG stabilisce che
“l’Autorità definisce i prezzi minimi garantiti per il ritiro dell’energia elettrica immessa
annualmente…dagli impianti alimentati dalle altre fonti rinnovabili di potenza attiva nominale fino a 1
MW, ad eccezione delle centrali ibride. I prezzi minimi garantiti sono differenziati per fonte, sono definiti
per scaglioni progressivi e sono riferiti all’anno solare.”, continuando poi all’art. 7.2 “I prezzi minimi
garantiti di cui al comma 7.1, su richiesta del produttore all’atto della stipula della convenzione e in
alternativa ai prezzi di cui all’articolo 6, vengono riconosciuti dal GSE limitatamente ai primi due (2)
milioni di kWh di energia elettrica immessa….”e concludendo all’art.7.5 “Nelle more dei
provvedimenti di cui al comma 7.1, i prezzi minimi garantiti sono definiti applicando, su base annuale, ai
valori in vigore nell’anno solare precedente, il tasso di variazione annuale dei prezzi al consumo per le
famiglie di operai e impiegati rilevato dall’Istat, con arrotondamento alla prima cifra decimale secondo il
criterio commerciale. Con riferimento all’anno 2007, i prezzi minimi garantiti assumono i seguenti valori:
a) per i primi 500.000 di kWh annui, 96,4 euro/MWh;
b) da oltre 500.000 fino a 1.000.000 di kWh annui, 81,2 euro/MWh;
c) da oltre 1.000.000 fino a 2.000.000 di kWh annui, 71,0 euro/MWh.”
Relativamente alla forma incentivante, è interessante evidenziare che per promuovere
l'utilizzo di fonti rinnovabili per la creazione di energia, il 19 Settembre 2005 è entrata in
vigore anche in Italia la possibilità di usufruire di incentivi per la costruzione di impianti
fotovoltaici (pannelli solari che producono elettricità), che verranno erogati in "conto
energia".
Le tariffe riconosciute agli impianti in esercizio ai sensi del decreto 19 febbraio 2007 variabili in funzione della classe di potenza degli impianti e del livello di integrazione
architettonica – sono indicate nella tabella seguente:
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Taglia di potenza dell’impianto
Non integrato (€/kWh)
Parzialmente integrato (€/kWh)
Integrato
(€/kWh)
1 kW P 3 kW
0,40
0,44
0,49
3 kW < P 20 kW
0,38
0,42
0,46
P > 20 kW
0,36
0,40
0,44
4.3.1. Analisi Finanziaria
Ai fini della valutazione del progetto è stata ipotizzato di coprire il costo di realizzazione
dell'impianto di Cerchiara mediante le seguenti forme di credito:
•
Mezzi propri per il 10% del costo dell’opera;
•
Finanziamento concesso da primario Istituto di Credito attraverso contratto di
leasing sul residuo 90% del costo dell'opera.
Le caratteristiche economiche del finanziamento dovrebbero ricalcare la posizione
evidenziata per numerose altre iniziative già intraprese dalla società scrivente che di seguito
si sintetizzano:
•
periodo di preammortamento di 12 mesi
•
durata del finanziamento di 17 anni
•
rate mensili posticipate costanti, con tasso di EurIrs maggiorato di uno spread. Ai
fini del modello il tasso usato è pari al 6,5% annuo.
4.3.2. Costi di Gestione
I costi operativi possono così sintetizzarsi
Canoni d’affitto
Sono compresi in questa categoria i costi relativi al pagamento dell’affitto dei terreni sui cui
è costruito l’impianto fotovoltaico.
Canoni d’affitto
40.000 €
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Costi gestione amministrativa e altri costi
Comprendono i costi che la Società dovrà sostenere per garantire la corretta gestione delle
attività amministrative dell’impianto.
Costi di gestione amministrativa
25.000 €
Costi di manutenzione annua
•
manutenzione ordinaria
70.000 €
•
manutenzione straordinaria
70.000 €
Costi Assicurativi
E’ consuetudine della scrivente attivare una copertura assicurativa, denominata “All Risk”,
su tutti gli impianti realizzati. La copertura riguarderà sia i danni diretti causati alla centrale
sia i correlati danni indiretti, derivanti dal mancato funzionamento della medesima.
Costi assicurativi
40.000 €
E’ inoltre intenzione provvedere alla copertura furto integrale, che avrà un ulteriore costo di
circa 5.000 € anno, per un totale dei costi assicurativi di 25.000 €/anno.
Totale dei costi di gestione annua
Considerando quindi i costi, precedentemente analizzati, si ottiene un costo di gestione
annua dell'impianto “Piano del Praino” di 270.000 € circa.
4.3.3. Valutazione Economica dell’Investimento
La valutazione del grado di convenienza economica del progetto per la costruzione
dell'impianto fotovoltaico ”Piano del Praino” in Comune di Cerchiara di Calabria è stata
elaborata utilizzando i normali metodi analitici di valutazione economica di un progetto.
La produzione di energia, che sarà pari a 2.817.000 kWh, sarà ceduta completamente al
Gestore di rete ai sensi dell’articolo 13, commi 3 e 4, del decreto legislativo n. 387/03 e art.
7.1 e segg. Della delibera 280/07 AEEG .
Progetto Preliminare
Dicembre 2008
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
5.
Alternative al progetto e scelte progettuali
In questa sezione del Progetto Preliminare si evidenziano le motivazioni che hanno portato alla
scelta progettuale dell’impianto fotovoltaico proposto in relazione ad altre ipotesi di processo.
Le alternative di processo sono definibili essenzialmente nella fase progettazione di massima o
esecutiva e consistono nell'esame di differenti processi e materie prime da utilizzare.
Fra le alternative di processo nella produzione di energia elettrica si può considerare l’utilizzo di
combustibile fossile (Centrali termoelettriche).
5.1.
Utilizzo di combustibile fossile
Come è ben noto, la produzione di energia elettrica tramite utilizzo di combustibile fossile,
processo che avviene nelle centrali termoelettriche determina l’emissione di sostanze nocive
derivanti dalla reazione di combustione.
Il processo di produzione di energia tramite fonte rinnovabile quale è l’irraggiamento solare
utilizzato dall’impianto proposto, invece, non determina l’emissione di nessun tipo di sostanza.
Al fine di valutare l'entità delle emissioni evitate in rapporto alla produzione di energia elettrica da
fonte non rinnovabile, si è proceduto di seguito ad una stima delle emissioni prodotte da centrali
termoelettriche a combustibile fossile che abbiano la stessa potenza del futuro impianto
fotovoltaico di Cerchiara, per poi stimare anche i benefici conseguenti alla realizzazione
dell’impianto in progetto.
5.1.1.
Stima delle Emissioni da Centrali Termoelettriche a
Combustibile Fossile
Tutte le centrali termoelettriche a combustibile fossile sfruttano reazioni di combustione, ossia:
CxHy + X CO2 = (y/2) H2O + X CO2 + energia
Oppure
C + O2 = CO2 + energia (nel caso di centrali a carbone)
Progetto Preliminare
Dicembre 2008
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
L'energia prodotta dipende dal potere calorifico del combustibile utilizzato. I prodotti di una
combustione ideale sono anidride carbonica e acqua. In caso di combustione incompleta a causa
di difetto di ossigeno o temperature di fiamma troppo basse, possono essere emessi:
•
monossido di carbonio (CO);
•
idrocarburi incombusti (con diverso numero di atomi di carbonio);
•
nero di carbone (o nerofumo).
Altri prodotti indesiderati della reazione sono:
•
ossidi di azoto;
•
ossidi di zolfo.
La produzione di ossidi di azoto è dovuta alla combustione di azoto contenuto nei combustibili o
nell'aria ed aumenta all'aumentare della temperatura del reattore. La formazione di ossidi di zolfo
è dovuta alla presenza di questo elemento nei combustibili (in particolare in petrolio e carbone),
che varia da 0,2 a 3% in peso a seconda dell'area di estrazione.
Tutti i prodotti sopra citati hanno un forte impatto ambientale:
•
Il CO è tossico (letale in alte dosi) a causa della sua complessazione al Fe
dell'emoglobina;
•
Gli ossidi di azoto e zolfo contribuiscono sia al fenomeno delle piogge acide che alla
formazione di smog fotochimica;
•
Il nerofumo è responsabile dell'inquinamento da particelle sospese in aria,
particolarmente dannoso per le vie respiratorie;
•
L'anidride carbonica, pur non avendo diretti effetti tossici sull' organismo umano, in
base a dati raccolti negli ultimi 50 anni, sembra contribuire all'effetto serra.
Per avere un paragone, negli USA negli anni ‘70 gli inquinanti generati dagli impianti di
produzione di energia erano: 58% SO2, 15% NOx, 5% CO, 17% particelle sospese, 5%
idrocarburi incombusti.
Di seguito si procede alla quantificazione delle emissioni che si determinerebbero, con la
produzione di una quantità di energia pari all’energia generata dall’impianto fotovoltaico
proposto, tramite l’utilizzo dei seguenti combustibili:
•
Metano;
•
Carbone;
•
Combustibili liquidi (olio combustibile leggero S<O,5%).
Progetto Preliminare
Dicembre 2008
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Metano
Il combustibile fossile a minore impatto ambientale è il metano in quanto produce, a parità di
potere calorifico, una quantità minore di anidride carbonica rispetto agli altri combustibili fossili.
La produzione di ossidi di zolfo è inoltre ridotta rispetto al carbone e al petrolio (il gas naturale
contiene in genere 0.04% in peso di S). Rispetto al metano la combustione del petrolio produce
anche una maggiore quantità di CO2 a parità di energia prodotta; inoltre il petrolio contiene fino
a qualche % in peso di S che contribuisce all'inquinamento di CO2 e produce nerofumo. Un mc
di metano fornisce circa 9.780 kcal. Per ottenere 1 MWh occorrono quindi 88 mc di metano.
Considerando che il rendimento è di circa il 30%, per ottenere 1 MWh di energia elettrica
occorrono circa 293 mc di metano. Dalla reazione:
CH4 + 2 O2
CO2 + H2O
Per ogni 16 gr di CH4 si producono 44 gr di CO2 Per ogni mc di CH4 si producono circa:
•
805,75 Kg di CO2
•
0,1 Kg di ossidi di azoto
•
Quindi per ottenere 1 MWh di energia elettrica si ha l’emissione di:
•
805,75*293 = 236,084 Kg di CO2
•
0,1 *293 = 29,3 Kg di ossidi di azoto
Pertanto per una centrale termoelettrica di potenza complessiva equivalente a 1.996 kW
dell’impianto fotovoltaico di Cerchiara, si avrebbero in totale le seguenti emissioni in atmosfera:
236,084 Kg * 2.817 MWh = 665 ton di CO2
29,3 Kg * 2.817 MWh = 83 ton di ossido di azoto
Combustibili liquidi (olio combustibile leggero S<O,5%)
Un Kg di olio combustibile produce circa 10.300 kcal/Kg (potere calorifero superiore). Per
ottenere 1 MWH occorrono 83.5 Kg di olio combustibile leggero; considerando un rendimento
del 30%, si ottiene che per produrre l MWH di energia elettrica occorrono 278 Kg di olio
combustibile leggero.
Per ogni Kg di olio combustibile si producono circa 3,9 Kg di CO2; quindi per la combustione di
278 Kg di olio, pari alla produzione di 1 MWH di energia elettrica si hanno:
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
Per la combustione sopra riportata (riferita alla produzione di 1 MWh di energia elettrica), si è
considerata una reazione tipo:
C10H12 + 13 O2
10 CO2 + 6 H2O
Se lo zolfo S è circa lo 0,5%, si producono anche mediamente circa:
•
2,96 Kg di SO2 (S + O2 = SO2)
•
0,2 Kg di NOx
Quindi, per una centrale di potenza complessiva equivalente a 1.996 kW dell’impianto
fotovoltaico di Cerchiara si immettono mediamente in atmosfera:
1084 Kg * 2.817 MWh = 3.054 ton di CO2
2,96 Kg * 2.817 MWh = 8,3 ton di SO2
0,2 * 2.817 MWh = 0,56 ton di NOx
Carbone
Il carbone presenta un potere calorifico più basso degli altri combustibili e presenta maggiori
rischi di inquinamento legati a combustione incompleta (produzione di CO e nerofumo). Nel
carbone è anche presente S fino all' 1%. Il potere calorifico superiore di un carbone è di circa
1.5000 kcal/Kg pari a 65,9 Kg per ottenere 1 MWh equivalente. Se si considera un rendimento
pari al 30% si devono bruciare 219.7 Kg di carbone per ottenere 1 MWh di energia.
Considerando la reazione:
C + O2
10 CO2
per ogni Kg di carbone si ottengono 3.7 Kg di CO2, quindi per ogni MWh di energia prodotta si
hanno:
812.9 Kg di CO2
Mediamente lo zolfo è di circa l' 1%; quindi per ogni MWh prodotto si ottengono circa:
•
4,7 Kg di SO2
•
0,5 Kg di NOx
Pertanto, centrale di potenza complessiva equivalente a 1.996 kW dell’impianto fotovoltaico di
Cerchiara si immettono mediamente in atmosfera:
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
812,9 Kg * 2.817 MWh = 2.290 ton di CO2
4,7 Kg * 2.817 MWh = 13,2 ton di SO2
0,5 Kg * 2.817 MWh = 1,4 ton di NOX
La tabella seguente riassume in modo schematico quanto sopra riportato, evidenziando le
quantità di emissioni dannose risparmiate in seguito alla produzione di energia elettrica da fonte
rinnovabile conseguente all’esercizio dell’impianto fotovoltaico proposto.
COMBUSTIBILE
PRODOTTO DI
COMBUSTIONE
VALORE
UNITARIO DEI
PRODOTTI DI
COMBUSTIONE
(Kg/Mw)
MW ANNUI
PRODOTTI
DALLA
CENTRALE
FOTOVOLTAICA
PROPOSTA
VALORE
TOTALE
ANNUO DEI
PRODOTTI DI
COMBUSTIONE
(ton)
CO2
236,084
2.817
665
SO2
0
2.817
0
NOX
29,3
2.817
83
CO2
1084
2.817
3.054
SO2
2,96
2.817
8,3
NOX
0,2
2.817
0,56
CO2
812,9
2.817
2.290
SO2
4,7
2.817
13,2
NOX
0,5
2.817
1,4
Metano
Combustibili
Liquidi
Carbone
Figura 5.1 Quantificazione delle emissioni dannose causate dai prodotti di combustione derivanti dai
combustibili utilizzati nelle centrali termoelettriche per la produzione annua di 2.817 MWh (producibilità
dell’impianto fotovoltaico di Cerchiara)
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5.1.2.
Vantaggi derivanti dall’Impianto Proposto
L’utilizzo di un processo di produzione dell’energia da fonte pulita e rinnovabile quale è l’energia
fotovoltaica determina la mancata emissione di sostanze nocive e notevoli benefici in termini
ambientali, economici e sociali. Si riassumono di seguito i valori specifici delle principali emissioni
associate alla generazione elettrica espressi da IEA (Agenzia internazionale per l'Energia,
organizzazione fondata nel 1974 dall'OCSE fra l’altro per ridurre il fabbisogno mondiale di
petrolio):
La potenza dell’impianto di 1.996 kW è in grado di produrre energia per 2.817.000 KWh/anno.
Se si ipotizza che tale produzione vada a sostituire la combustione di combustibili fossili, le
emissioni evitate sono del seguente ordine:
CO 2 = 2.817 ton / anno
SO 2 = 3,9 ton / anno
NO X = 5,4 ton / anno
In altre parole, l'impianto fotovoltaico in progetto, con i suoi circa 2.817.000 kWh/anno,
produrrà energia sufficiente a soddisfare le esigenze di 939 famiglie circa. Per produrre lo stesso
risultato con una centrale elettrica convenzionale, si libererebbero nell'aria ben 2.817 tonnellate di
anidride carbonica, 3,9 tonnellate circa di anidride solforosa e 5,4 tonnellate circa di ossidi di
azoto.
La tabella seguente riporta schematicamente le emissioni dannose evitate e i vantaggi che
derivano dall’esercizio dell’impianto fotovoltaico proposto.
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
COMPONENTE
VALORE UNITARIO
VANTAGGI
Produzione Elettrica Annua
dell’impianto
1.996 kW
L’impianto di Cerchiara
produrrà a regime 2.817 MWh
all’anno
3000 kWh/anno per famiglia
La produzione dell’impianto
equivale al consumo annuo di
circa 939 famiglie (pari a circa
2.817 persone)
0,0005 brl/kWh
Con l’impianto proposto si
risparmieranno annualmente
1.409 barili di petrolio (pari a
circa 197 tonnellate
equivalenti)
Risparmio annuo i costo
energetico – Fonte Altener
(Unione Europea)
60 €/kWh
L’impianto proposto
permetterà un risparmio i
costo energetico di 84.540 €
l’anno
Risparmio annuo in costo
ambientale – Fonte ExternE
(Unione Europea)
0,04 €/kWh
L’impianto proposto
permetterà un risparmio
ambientale di 112.680 € l’anno
1000 g/kWh
L’impianto proposto
permetterà un risparmio di
emissione di CO2 di 2.817 ton
l’anno
1,9 g/kWh
L’impianto proposto
permetterà un risparmio di
emissione di NOx di 5,4 ton
l’anno
1,4 g/kWh
L’impianto proposto
permetterà un risparmio di
emissione di SO2 di 3,9 ton
l’anno
Consumo annuo equivalente
in n° di famiglie di 3 persone
Risparmio Annuo di Barili di
Petrolio
Risparmio annuo in anidride
carbonica – Fonte IEA
(Unione Europea)
Risparmio annuo in ossidi di
azoto Fonte IEA (Unione
Europea)
Risparmio annuo in anidride
solforosa Fonte IEA (Unione
Europea)
Figure 5.2 Benefici che derivano dall’esercizio dell’impianto fotovoltaico di Cerchiara ed emissioni
dannose evitate grazie alla produzione di energia da fonte rinnovabile;
Progetto Preliminare
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Impianto Fotovoltaico “Piano del Praino”
5.2.
Utilizzo di altre energie alternative
Si ritiene interessante effettuare anche un confronto con un’altra fonte rinnovabile che in teoria
potrebbe sostituire l’impianto fotovoltaico nel territorio di Cerchiara di Calabria.
Biomassa
Con il termine biomassa si intendono quelle sostanze di matrice organica in forma non fossile
come sottoprodotti agricoli, forestali e zootecnici, residui agro-industriali e dell'industria del
legno. Esse si possono considerare risorse primarie rinnovabili purché vengano impiegate ad un
ritmo non superiore alla capacità di rinnovamento biologico.
Le biomasse da residui sono da inquadrarsi in un'ottica di risparmio energetico e di migliore
utilizzazione delle risorse; le specie vegetali da coltivare rappresentano invece un'alternativa
all'agricoltura tradizionale in linea con gli indirizzi del “setaside scheme” della Politica Agricola
Comunitaria mirata alla riduzione delle eccedenze alimentari attraverso la produzione di specie
no-food per l'industria.
La biomassa rappresenta la forma più sofisticata di accumulo dell'energia solare. Questa, infatti,
consente alle piante di convertire CO2 atmosferica in materia organica, tramite il processo di
fotosintesi, durante la loro crescita. Al momento dell' utilizzazione della biomassa a fini
energetici, la quantità di anidride carbonica che viene rilasciata è equivalente a quella assorbita
durante la crescita della biomassa. Non vi è quindi alcun contributo netto all'aumento del livello
di CO2 nell'atmosfera. La bioenergia ha potenzialità notevoli in Italia quale strumento di
diversificazione delle fonti energetiche, di mitigazione degli effetti ambientali prodotti dalle fonti
convenzionali, nonché di rilancio economico delle aree rurali.
La stima del potenziale di tali risorse non è agevole per molte ragioni. Non esistono statistiche
ufficiali dalle quali ricavare la disponibilità lorda e le quantità di sottoprodotti impiegati per le
varie destinazioni d'uso. Il problema più serio per un impiego estensivo delle biomasse da residui
agroindustriali è costituito dagli alti costi della raccolta delle materie prime: infatti, l'efficienza di
produzione delle biomasse vegetali (in pratica l'efficienza di conversione dell'energia solare in
contenuto energetico della biomassa) è estremamente bassa, inferiore all'1%; pertanto
l'alimentazione di impianti funzionanti con questo combustibile presuppone la raccolta di
biomasse su aree molto estese, che spesso si traduce nell'esigenza di creare realtà consortili.
Analoghi problemi si pongono nel caso di residui provenienti dalla lavorazione di vario tipo di
imprese. Da quanto detto, si evince come l'installazione della centrale fotovoltaica è certamente
l'alternativa da preferire, non solo in riferimento alle leggi e direttive proposte a livello mondiale e
nazionale, ma anche considerando la convenienza economica ed ambientale.
Progetto Preliminare
Dicembre 2008
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