Le possibilità per le cantine

Fotovoltaico: come e perché

Incentivi, dimENsionamento e tipologie di impianto

Se tecnologia ed automazione hanno migliorato la produttività e la qualità, nel tempo sono anche aumentati i consumi energetici delle cantine.
L’opportunità offerta dai vari Conti Energia che hanno interessato il nostro Paese hanno certamente avviato un processo di sviluppo delle energie rinnovabili in generale e del fotovoltaico in particolare anche nelle cantine.
A partire dal 6 Luglio 2013, con la fine del quinto Conto Energia, un viticoltore che volesse installare un impianto fotovoltaico non può più accedere agli incentivi. Ma le opportunità di incentivazione non sono finite.
Attualmente con possibilità, in parte, di cumulo sono disponibili:
– l’accesso al meccanismo dello scambio sul posto o del ritiro dedicato,
– i certificati bianchi per impianti fino a 20kW (non cumulabili con alcuna detrazione fiscale),
– la detrazione fiscale del 50% sui costi di installazione dell’impianto.
La detrazione fiscale vale per tutti coloro i quali realizzeranno un impianto fotovoltaico entro il 31 dicembre 2013.
La possibilità di fruire della detrazione nel caso in esame è comunque esclusa se la cessione dell’energia prodotta in eccesso configuri esercizio di attività commerciale, come nel caso, ad esempio, in cui l’impianto abbia potenza superiore a 20 kW ovvero se esso, pur avendo potenza non superiore a 20 kW, non sia posto a servizio dell’abitazione.

Dimensionare l’impianto fotovoltaico

Dal punto di vista energetico, il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua disponibile, ma in casi particolari (es. per impianti isolati) il criterio di progettazione potrebbe anche privilegiare la produzione in determinati periodi dell’anno. Nella generalità dei casi, il generatore fotovoltaico deve essere esposto alla luce solare in modo ottimale, scegliendo prioritariamente l’orientamento a Sud ed evitando fenomeni di ombreggiamento. Il dimensionamento energetico di un impianto fotovoltaico connesso alla rete del distributore viene effettuato, tenendo conto ovviamente della disponibilità economica, sulla base di:
– disponibilità di spazi sui quali installare il generatore fotovoltaico;
– disponibilità della fonte solare;
– ricavi nel caso di impianti di produzione, e/o di riduzione della spesa energetica desiderata, nel caso di impianti di autoproduzione.
Il meccanismo dello scambio sul posto in particolare consente la massima libertà nel bilanciamento consumi-produzione, come meglio dettagliato nel paragrafo dedicato.
Ovviamente una buona conoscenza dei flussi energetici elettrici del proprio processo produttivo è importante per partire con il piede giusto. In tal senso potrebbe essere utile anche il ricorso ad un audit energetico da parte di un professionista del settore.
La valutazione della produzione annua attesa di energia elettrica può essere effettuata a partire dai dati di insolazione del territorio italiano su superficie orizzontale riportati nella Norma UNI 10349: Riscaldamento e Raffrescamento degli edifici. Dati climatici.
Questi dati debbono essere corretti in relazione all’effettiva esposizione ed inclinazione del campo fotovoltaico e trasformati in producibilità annua sulla base del rendimento dell’impianto.
Esistono specifici software che permettono di eseguire tale calcolo. Valori indicativi della produzione annua attesa sono compresi, per ogni kW di potenza installata, fra 1.100 kWh nelle regioni settentrionali e 1.500 kWh in quelle meridionali.

I punti di attenzione

Un impianto fotovoltaico ben progettato ha bisogno di una minima manutenzione ordinaria che generalmente consiste in un’ispezione degli organi meccanici ed elettrici, una regolazione del buon funzionamento dei sensori, dei quadri elettrici, dell’integrità e della pulizia dei moduli fotovoltaici, dei cablaggi ed eventualmente della cabina di trasformazione. Tale manutenzione ha un’incidenza economica che si può stimare intorno allo 0,05% del costo dell’impianto.
I costi di manutenzione straordinaria di un impianto sono concentrati sulla revisione degli inverter, che sono gli elementi più delicati dell’installazione e sono coperti da garanzia generalmente biennale.
Tali interventi possono essere stimati nel 2-3% del costo dell’impianto, e si rendono necessari intorno al 10° anno.
La situazione ideale, per quanto riguarda la manutenzione dell’impianto fotovoltaico, dovrebbe essere quella del lavaggio, una volta l’anno, dei moduli solari, per rimuovere l’eventuale polvere che potrebbe diminuire di qualche punto percentuale la produzione elettrica dell’impianto. Si tratta di un’operazione che potrebbe rendersi necessaria nel caso di impianti realizzati in luoghi particolarmente polverosi, oppure dopo una pioggia particolarmente carica di sabbia desertica, cosa che si verifica abbastanza spesso nel Sud Italia.
Altra questione importante per quanto riguarda il rilevamento delle anomalie di un impianto fotovoltaico è il sistema di telecontrollo attraverso il quale si possono evidenziare, anche a distanza, sia anomalie parziali del sistema, come il malfunzionamento di una stringa o di un inverter, sia l’interruzione dell’allacciamento alla rete, dovuta, per esempio, ad un fulmine. Cosa che se avviene durante una pausa estiva, quando la casa è disabitata, può compromettere la redditività dell’impianto, poiché alla mancata produzione elettrica corrisponde un mancato introito economico.
In ogni modo, la parte più consistente della manutenzione di un impianto fotovoltaico è in realtà un’attività di verifica delle condizioni d’esercizio tesa a prevenire danni in occasione di eventi straordinari. Il controllo della bulloneria di fissaggio, per esempio, è propedeutico al fatto che un vento eccezionale non possa scardinare l’impianto, oppure che un accumulo eccessivo di neve non fletta i pannelli e i relativi sistemi di fissaggio.
Un’attenzione particolare deve essere posta alla qualità e allo stato della parte elettrica e di conduzione, specialmente dopo i primi dieci anni di vita dell’impianto stesso. Ossidazioni nei contatti, specialmente quelli esposti agli agenti atmosferici, e stato dei cavi elettrici sono elementi da tenere sotto stretto controllo.

La valutazione economica

Per valutare la resa economica occorre considerare molteplici fattori. Aspetti significativi sono orientamento ed inclinazione, superfici ombreggianti e soprattutto tipologia di consumo dell’energia prodotta.
A tale scopo per calcolare la resa economica di un impianto fotovoltaico è di fondamentale importanza sviluppare un piano economico specifico per il proprio impianto.

Scambio sul Posto (per impianti di potenza ≤ 200 kW)
Il sistema di scambio sul posto è un meccanismo che permette di valorizzare l’energia prodotta dal proprio impianto al di là dell’autoconsumo istantaneo che esclude l’utilizzo della rete elettrica del gestore, evitando le spese connesse alla bolletta elettrica.
Attraverso il meccanismo di Scambio sul posto l’energia non immediatamente consumata viene immessa in rete permettendo una compensazione economica tra il valore dell’energia immessa in rete e ri-prelevata sempre dalla rete per i propri consumi.
Tale meccanismo è stato modificato con il quinto conto energia per cui (a partire da settembre 2012) esso era diventato alternativo al meccanismo della tariffa omnicomprensiva.
Una successiva modifica è intervenuta a partire da gennaio 2013, quando l’Autorità per l’Energia Elettrica ha emanato la Delibera 20 dicembre 2012 con lo scopo di semplificare la fruizione dei rimborsi e delle compensazioni economiche legate al meccanismo dello Scambio sul Posto fotovoltaico.
A partire da tale data quindi la valorizzazione della quota energia non viene più calcolata sulla base del prezzo in bolletta ma sulla base di un Prezzo Unico Nazionale (pubblicato annualmente dall’Autorità) per la valorizzazione dell’energia immessa e prelevata.
La nuova regola è retroattiva, ovvero è valida anche per tutti gli impianti già in funzione in regime di scambio sul posto.
I corrispettivi forfettari sono individuati dall’Aeeg (Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas) a titolo di rimborso per gli oneri generali di sistema (pagati in bolletta dall’utente) mediamente sostenuti per l’utilizzo della rete elettrica. Gli oneri vengono commisurati alla potenza degli impianti ed alla fonte utilizzata, e sono da applicare limitatamente alla quantità di energia elettrica scambiata con la rete, quindi: a tutta l’energia prima immessa in rete e poi ri-prelevata dalla rete per i propri consumi.
Tutte le letture vengono fatte dal gestore di rete, che comunica sistematicamente al GSE i dati di immissione e prelievo dell’utente dello scambio al fine di erogare il contributo in conto scambio dello scambio sul posto.
Il meccanismo prevede comunque che si paghino al gestore le bollette per tutta l’energia prelevata dalla rete, per ricevere successivamente un rimborso parziale da parte di Gse attraverso acconti trimestrali e conguagli annuali così che al termine dei 12 mesi la quota parte di energia immessa in rete in più rispetto a quella prelevata per i propri consumi, dà origine a crediti che verranno ulteriormente valorizzati dal GSE.

Certificati Bianchi (per impianti di potenza ≤ 20 kW)

I Certificati Bianchi fanno parte della categoria dei Titoli di Efficienza Energetica e sono titoli negoziabili che certificano il risparmio energetico in una struttura abitativa e l’utilizzo in maniera ottimale dell’energia.
I Certificati Bianchi si fondano sull’obbligo di raggiungere un obiettivo annuo di risparmio energetico, preventivamente stabilito, e vengono emessi tramite un numero di Titoli di Efficienza Energetica da parte del Gestore dei Mercati Energetici (GME).
L’energia non consumata e quindi risparmiata, si misura in TEP, ovvero le tonnellate equivalenti di petrolio non utilizzate per la produzione di energia elettrica, in particolare un Certificato Bianco corrisponde al risparmio di 1 TEP.
Per ottenere i Certificati Bianchi, i soggetti obbligati (gli acquirenti) e i soggetti volontari (i venditori) devono:
– effettuare interventi e attività finalizzati al risparmio e all’efficienza energetica, così da consumare meno energia rispetto ad un livello standard;
– raggiungere la soglia minima prevista e stabilita per il risparmio di energia.
Il risparmio energetico conseguito è quindi verificato dall’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas.

 

L’inserimento architettonico
Dal punto di vista dell’inserimento architettonico, nel caso di applicazioni su coperture a falda, la scelta dell’orientazione e dell’inclinazione va effettuata tenendo conto del fatto che è generalmente opportuno mantenere il piano dei moduli parallelo o addirittura complanare a quello della falda, in modo da non alterare la sagoma dell’edificio e non aumentare l’azione del vento sui moduli.

 

Produzione annua attesa: un esempio di calcolo
Si riporta qui di seguito un esempio di calcolo della produzione annua attesa per ogni kW di potenza installata in una zona significative per la produzione vitivinicola (l’Oltrepò Pavese, loc. Santa Maria della Versa). Per altri esempi di calcolo effettuati in zone vitivinicole distribuite sull’intero territorio nazionale, vedere gli approfondimenti qui sotto. Al fine del calcolo dell’energia solare incidente sono stati assunti i dati messi a disposizione dal Sistema informazioni geografiche per il fotovoltaico, mappe interattive del Centro di Ricerca della Commissione Europea di Ispra (VA).

Luogo: 44°59’12” Nord, 9°18’1″ Est,Quota: 197 m.s.l.m.,

Database di radiazione solare usato: PVGIS-CMSAF
Potenza nominale del sistema FV: 1.0 kW (silicio cristallino)
Stime di perdite causata da temperatura e irradianza bassa: 13.8% (usando temperatura esterna locale)
Stima di perdita causata da effetti di riflessione: 2.7%
Altre perdite (cavi, inverter, ecc.): 14.0%
Perdite totali del sistema FV: 27.8%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Articolo a firma di:
Angelo Baggini – Università degli Studi Bergamo (Dalmine, BG)
Annalisa Marra – ECD Engineering Consulting and Design (Pavia-Milano)

Approfondimenti a cura degli Autori

 

PER APPROFONDIRE

Esempi di calcolo della produzione annua attesa