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Articoli Fotovoltaico

Una visione (Im)parziale del nostro futuro
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Sistemi integrati negli edifici

Incentivi statali

Aspetti legislativi in materia di uso razionale dell’energia

La gestione e l’uso razionale dell’energia

Tetti Fotovoltaici

Bando "Enti Pubblici"

Bandi "Regionali"

Fotovoltaico ad alta valenza architettonica

Importanza dell’Energy Management

Costi

 

 

 

Tetti Fotovoltaici                                                                         

Il Programma "Tetti fotovoltaici", è finalizzato alla realizzazione nel periodo 2000-2002, di impianti fotovoltaici di potenza da 1 a 20 kWp, collegati alla rete elettrica di distribuzione in bassa tensione e integrati nelle strutture edilizie poste sul territorio italiano. Il Programma è organizzato in due sottoprogrammi: uno rivolto a soggetti pubblici e l'altro indirizzato, attraverso Regioni e Province autonome di Trento e Bolzano, a soggetti pubblici e privati. Entrambe le categorie di soggetti (titolari di utenza elettrica e che intendono installare impianti fotovoltaici su strutture edilizie sulle quali esercitano un diritto reale di godimento), possono beneficiare per la realizzazione degli impianti di un contributo pubblico in conto capitale pari al 75% del valore degli investimenti.

 

Bando "Enti Pubblici"

Per la prima parte del programma (20 miliardi di lire), rivolto agli enti pubblici, sono state presentate 704 richieste di finanziamento di cui 588 entro i termini di scadenza del bando. Molti dei progetti presentati provengono da Regioni del sud Italia. In particolare i Comuni di Catania, Roma e Foggia e le Province di Lucca, Avellino e Cosenza hanno presentato il maggior numero di progetti.

 

Comuni

Progetti

Potenza (kW)

Investimenti (milioni lire)

Catania

34

105

390

Roma

33

167

609

Foggia

18

310

1100

 

Province

Progetti

Potenza (kW)

Investimenti (milioni lire)

Lucca

10

200

700

Avellino

10

200

700

Cosenza

10

198

693

Oltre il 60% delle richieste di finanziamento riguarda le scuole, mentre il 18% è relativo a Comuni situati in aree naturali protette. Una così alta partecipazione ha spinto la Direzione Iar ad avviare un programma di divulgazione sulle rinnovabili nelle scuole, a partire dalle amministrazioni locali partecipanti al programma. Scopo del programma "Il Sole a Scuola" è di stimolare, parallelamente alla realizzazione degli impianti, la creazione di percorsi didattici per gli studenti, accrescendo così la validità dello stesso programma dal punto di vista educativo. Nell'iniziativa è stato recentemente coinvolto il Ministero dell'istruzione, università e ricerca (Miur).

La risposta da parte degli Enti locali è stata largamente superiore alla disponibilità di risorse: i 20 miliardi di Lire hanno consentito soltanto il finanziamento dei primi 160 progetti. Per gli oltre 360 progetti non finanziabili per esaurimento delle risorse il Ministero dell'Ambiente e le Regioni hanno allocato nuove risorse cofinanziando i progetti al 50%. I

progetti ammissibili a finanziamento (circa 300) saranno realizzati a partire dalla seconda metà del 2002.

 

Bandi "Regionali"

I privati cittadini, le imprese e gli altri soggetti pubblici potevano presentare domanda di contributo alle Regioni che finanziano l'iniziativa con risorse proprie e risorse del Ministero dell'Ambiente (40 miliardi di Lire). Le risorse del Ministero dell'Ambiente sono state ripartite tra le Regioni con un criterio basato sulla popolazione. Tutte le Regioni hanno presentato un bando per l'assegnazione dei finanziamenti molti dei quali sono già conclusi. Anche in questo caso, la risposta del mercato è stata superiore a ogni più rosea aspettativa: mediamente le risorse richieste eccedono di 5-10 volte le risorse disponibili.
Pubblicato il 24 luglio il decreto di riparto dei nuovi fondi che consentirà il proseguimento del programma Tetti Fotovoltaici", tramite l'attivazione di nuovi bandi regionali Questi saranno rivolti a privati, imprese ed enti pubblici; saranno gestiti dalle regioni e finanziati dal Ministero dell'ambiente e dalle stesse regioni.

 

 

Fotovoltaico ad alta valenza architettonica

Per stimolare anche in Italia la realizzazione di impianti fotovoltaici realmente integrati negli edifici, è stato avviato il Programma "Fotovoltaico ad alta valenza architettonica". Il Programma prevede la realizzazione di impianti fotovoltaici integrati negli edifici ad alta valenza architettonica, da realizzarsi presso amministrazioni pubbliche. Sono stati impegnati per lo svolgimento del programma circa 1,6 milioni di € (3.110 milioni di Lire).
Il Programma è partito con la pubblicazione di un bando (G.U. n.79 del 04/04/2001) che ha selezionato tra i progetti pervenuti i migliori esempi di alta qualità di inserimento del fotovoltaico in architettura. Il programma si diversifica da quello dei "tetti fotovoltaici" perché in virtù del maggior costo legato all'integrazione del fotovoltaico nelle strutture edilizie, rispetto alle applicazioni retrofit, viene accordata una maggiore percentuale di contributo pubblico (85%) e un maggior costo massimo del kWp installato (25 Ml lire/kWp).
"Le risorse impegnate nel 2001 e quelle in corso di definizione nel 2002 porteranno alla realizzazione entro il 2004 di circa 22 MW di impianti fotovoltaici.

 

Costi

Si è detto che per razionalizzazione energetica s’intende quella operazione tecnologica che si ripromette l’obiettivo di ottenere la stessa produzione di beni e servizi con il minor consumo di energia, eventualmente a fronte di maggiori oneri d’altra natura. In generale, infatti, il risparmio energetico non è un’operazione gratuita, ma può comportare:

una maggiore attenzione di esercizio;

un maggior onere d’investimento;

una minore flessibilità d’impianto;

una maggiore contaminazione ambientale.

Un razionale atteggiamento in proposito sarà quello di ricercare, per ciascun caso, il miglior compromesso fra il vantaggio energetico e le suddette controindicazioni. La tematica in esame è sostanzialmente diversa a seconda che sia volta all'ottimizzazione del consumo di energia elettrica oppure termica: in generale può dirsi che è più difficile ottenere un risparmio nel primo caso, rispetto al secondo. Molti provvedimenti, vantaggiosi dal punto di vista energetico complessivo, comportano un relativo maggiore dispendio di energia elettrica: basti pensare alle pompe di calore e al teleriscaldamento, che sono tecniche nelle quali, a fronte di un’economia di calore, insorge un nuovo consumo di energia elettrica (o termica).
Il punto di partenza di ogni seria operazione di razionalizzazione energetico è una rigorosa contabilità energetica, in sede sia di progettazione degli interventi, che di verifica ad impianti realizzati o modificati. Per dichiarare conveniente un intervento è necessario indicare su quale specifico consumo agisca e verificare, a livello di sistema, tutte le sue conseguenze, calcolandone attentamente l’importanza.
Il puro e semplice confronto fra i livelli di consumo riscontrati prima e dopo l’intervento non è sufficiente a permettere la formulazione di giudizi definitivi: infatti i consumi energetici complessivi dipendono da molti fattori (come il carico di lavoro degli impianti, la distribuzione temporale del fabbisogno energetico, le condizioni ambientali), la cui accidentale variazione può, in alcuni, casi dare effetti più rilevanti di quelli ascrivibili al provvedimento adottato.
Esistono molte possibilità di utilizzazione razionale dell’energia già a partire dalla scelta della fonte cui attingere e dall’impianto di captazione e conversione ritenuto più idoneo al caso specifico, senza prescindere ovviamente dagli oneri economici relativi alle successive politiche di intervento sugli impianti in attività, ad esempio di tipo manutentivo.
Nella pratica, non è scontata la corrispondenza tra beneficio energetico e beneficio economico ed allora è da considerare che non si ritiene di interesse un intervento che, pur realizzando un vantaggio energetico, non comporti anche un ritorno economico. È proprio l’aspetto economico a costituire il più delle volte un freno alla libera espansione sul mercato di sistemi energetici ad alto rendimento e del tutto innovativi rispetto a quelli convenzionali.
La realizzazione di un intervento di uso razionale dell'energia comporta quasi sempre un investimento economico, la cui convenienza deve essere preventivamente valutata a fronte del “valore” del risparmio energetico ottenibile; si tratta in sostanza di determinare quanto “costa” risparmiare energia. Diverse tecniche di analisi permettono di ricavare indici di efficienza economica legati alle diverse strategie di razionalizzazione energetica, tra le quali il calcolo del costo dell’unità di combustibile risparmiata, il calcolo del risparmio netto attualizzato e del tempo di pay-back di un dato investimento. Nei vari settori degli usi finali energetici, soprattutto in quelli civili, purtroppo, manca ancora un cultura diffusa del risparmio energetico. Ciò implica costi energetici superiori a quelli altrimenti ottenibili con un migliore utilizzo delle risorse. Ad esempio, l’adozione delle

tecnologie di misurazione dei consumi e della qualità della fornitura elettrica può fruttare risparmi del 20%-30%, cui vanno aggiunti i risparmi ulteriori generati dalla riduzione dei guasti

Sistemi integrati negli edifici

 

La più recente categoria di applicazioni della tecnologia fotovoltaica è quella dei sistemi integrati negli edifici. Il collegamento elettrico alla rete e l’integrazione architettonica dei moduli fotovoltaici nelle strutture esterne degli edifici (terrazze, tetti a falda, facciate, ecc.) rappresentano gli elementi più importanti per l’inserimento dei sistemi fotovaltaici nel contesto urbano. Da qualche anno, la sperimentazione condotta in alcuna applicazioni ha portato alla realizzazione di progetti con ottimo impatto visivo e si è dimostrato che il fotovoltaico è una tecnologia perfettamente integrabile praticamente in ogni tipologia edilizia.

Le applicazioni fotovoltaiche integrate nelle strutture edili, se non vengono supportate finanziariamente, non possono trovare convenienza economica e quindi possibilità di utilizzo laddove l'energia elettrica è già messa a disposizione dalla rete di distribuzione. Risultano perciò necessari interventi pubblici che, riconosciutone il valore sociale, incentivino l’adozione ditali sistemi.

I sistemi fotovoìtaici godono dal punto di vista architettonico di una serie di prerogative che li rendono unici per la applicazione architettonica in ambiente urbano. Gli interventi di integrazione architettonica più comuni, si distinguono per il tipo di superficie dell'edificio utilizzata per l'impianto (tetto piano, facciata e tetto a falda); nonché per il particolare tipo di utilizzo (lucernario, frangisole, skylight, ecc.). In particolare; notevoli sforzi sono attualmente dedicati allo sviluppo di una vera e propria "tegola fotovoltaica".

La caratteristica di modularità di sistemi fotovoltaici consente, inoltre, altri utilizzi, che rientrano sotto la categoria dell'arredo urbano: coperture per parcheggi, barriere antirumore, pensiline per percorsi pedonali o per le stazioni degli autobus e dei treni; alimentazione di parchimetri e impianti di illuminazione.

Non bisogna poi dimenticare la valenza estetica del fotovoltaico: la cella di silicio ha un aspetto gradevole e di particolare effetto, che la rende un materiale interessante per l'architettura contemporanea. È possibile utilizzare celle di diverso colore, adattandole ai diversi contesti in cui esse vengono inserite.

 

 

Incentivi statali

 

Anche in considerazione dei vantaggi ambientali del fotovoltaico, si vanno diffondendo interventi pubblici di sostegno alla diffusione di questa tecnologia. In Italia, le principali novità che riguardano il fotovoltaico sono la defiscalizzazione degli interventi in edilizia ed il programma dei 10.000 tetti fotovoltaici.

Per gli incentivi di defiscalizzazione sugli interventi in edilizia la Legge 449/97 prevede, in caso di ricorso alle fonti rinnovabili ed al risparmio energetico in edilizia, la possibilità di ottenere consistenti sgravi fiscali, con una riduzione dell'imponibile per il 41% in due anni sui costi documentabili.

Il programma dei 10.000 tetti fotovoltaici invece, è dedicato interamente alla tecnologia fotovoltaica. Prevede la realizzazione in cinque anni di l0.000 impianti integrati negli edifici (tetti, facciate, ecc.) per una potenza complessiva installata di 50 MW. Gli impianti FV ammessi all'iniziativa devono essere di potenza inferiore ai 50 kW e connessi alla rete elettrica. Per questo progetto gli incentivi sono in corso di definizione.

Inoltre, la legge 10/91 prevede contributi governativi, sul costo di installazione dei sistemi FV, che possono raggiungere l’80%

Arch. Luca Campaiola.

 

 

 

Importanza dell’Energy Management
L’energia deve essere gestita in modo consapevole e con criteri tecnico-scientifici rigorosi, affinché possa portare a miglioramenti significativi dal punto di vista economico ed ambientale. La legge 10/91, attuativa del Piano Energetico Nazionale, per la prima volta ha istituito la figura del Tecnico responsabile per la conservazione e la gestione dell’energia (o Energy Manager), di fondamentale importanza per la corretta gestione del settore energetico di complessi industriali o terziari, pubblici o privati, che hanno consumi annui di entità rilevante. Le funzioni che l’Energy Manager deve ricoprire vengono definite nell’art. 19 della legge 10/91 e sono qui di seguito riportate sinteticamente:

individuazione delle azioni, degli interventi, delle procedure e di quanto altro necessario per promuovere l’uso razionale dell’energia;

predisposizione dei bilanci energetici in funzione anche dei parametri economici e degli usi finali;

predisposizione dei dati energetici eventualmente richiesti dal Ministero dell’Industria ai soggetti beneficiari dei contributi previsti

dalla legge stessa.

Come si è detto, la valutazione della convenienza di realizzare o meno qualsiasi intervento di risanamento energetico, deve essere fatta applicando un metodo scientifico, valutando tutti i fattori tecnico-economici che entrano in gioco nel bilancio energetico di ciascun impianto.

 

Aspetti legislativi in materia di uso razionale dell’energia

Da un punto di vista legislativo la voce uso razionale dell’energia si può considerare come una vera e propria fonte energetica. Le norme in materia fanno riferimento principalmente alle leggi N. 9 del 9 gennaio 1991 e N. 10 sempre del 9 gennaio 1991.
La legge N. 9 è cosi’ intitolata: “Norme per l’attuazione del nuovo piano energetico nazionale: aspetti istituzionali, centrali idroelettriche ed elettrodotti, idrocarburi e geotermia, autoproduzione e disposizioni fiscali”.
Gli aspetti più rimarchevoli della legge sono espressi dagli Art. 20, 22, 23, 29 e 31. Tra essi, ad esempio, l’Art. 31 istituisce il marchio “Risparmio Energetico” per gli apparecchi domestici e per i sistemi di illuminazione ad alto rendimento. La legge N. 10 è cosi’ intitolata: “Norme per l’attuazione del piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia”. L’Art. 1 definisce finalità e ambito di applicazione della legge, favorendo e incentivando:

  1. L’uso razionale dell’energia.
  2. Il contenimento dei consumi di energia nella produzione e nell’utilizzo di manufatti.
  3. L’utilizzazione delle fonti rinnovabili di energia.

 

edilizio e sugli impianti.

 

  1. La riduzione dei consumi specifici di energia nei processi produttivi.
  2. La sostituzione degli impianti nei settori a più elevata intensità energetica.

Ai fini della citata legge sono considerate fonti rinnovabili di energia o assimilate le seguenti:

Sole.
Vento.
Energia idraulica.
Risorse geotermiche.
Maree e moto ondoso.
Trasformazione di rifiuti organici, inorganici e vegetali.

Sono considerate, inoltre, fonti di energia assimilate alle rinnovabili le seguenti:

La cogenerazione, intesa come produzione combinata di energia elettrica o meccanica e calore.
Il calore recuperabile dai fumi di scarico, impianti termici, elettrici e da processi industriali.
  1. I risparmi di energia conseguibili nella climatizzazione e nell’illuminazione degli edifici con interventi sull’involucro edilizio e sugli impianti.
    In un certo senso, dunque, l’uso razionale dell’energia può essere considerato come una vera e propria fonte energetica La riduzione dei consumi specifici di energia nei processi produttivi.
  2. La sostituzione degli impianti nei settori a più elevata intensità energetica.

Ai fini della citata legge sono considerate fonti rinnovabili di energia o assimilate le seguenti:

Sole.
Vento.
Energia idraulica.
Risorse geotermiche.
Maree e moto ondoso.
Trasformazione di rifiuti organici, inorganici e vegetali.

Sono considerate, inoltre, fonti di energia assimilate alle rinnovabili le seguenti:

La cogenerazione, intesa come produzione combinata di energia elettrica o meccanica e calore.
Il calore recuperabile dai fumi di scarico, impianti termici, elettrici e da processi industriali.
I risparmi di energia conseguibili nella climatizzazione e nell’illuminazione degli edifici con interventi sull’involucro

In un certo senso, dunque, l’uso razionale dell’energia può essere considerato come una vera e propria fonte energetica rinnovabile.

 

La gestione e l’uso razionale dell’energia

L'uso razionale dell'energia può essere definito come quella operazione tecnologica con la quale si intende conseguire l’obiettivo di realizzare gli stessi prodotti o servizi (in quantità e qualità) con un minor consumo di energia primaria ed eventualmente con un maggior impegno di risorse d’altro tipo (capitale, lavoro, materiali, ecc.).
Questa definizione distingue l'uso razionale dell'energia dal sacrificio energetico, che è invece un’operazione economico-sociale con la quale si intende incentivare gli utenti (con la propaganda, con le tariffe, con il razionamento) a modificare le loro abitudini di consumo nel senso di soddisfare i propri bisogni finali con modalità che comportino minori consumi di energia primaria. In questo caso quindi il servizio offerto è di qualità diversa.
Si configura dunque un’operazione di riallocazione delle risorse volte ad ottenere una data finalità. Qualunque progetto ingegneristico è concettualmente riconducibile a questo luogo decisionale, in cui le varie soluzioni offerte dalla tecnologia si incontrano per confrontarsi fra loro, in termini di rese, di rendimenti e di costi specifici.
E’ lasciato all’esperienza del progettista dare alle varie realizzazioni un assetto tale che per ciascuna di esse si abbia un dato consumo di energia ed un correlato consumo di strutture, consumi che si tradurranno poi, nei conti economici, in costi-energia e costi-capitale. Risparmiare energia comporterà, a parità di condizioni economiche, un maggiore costo capitale e viceversa. Per ogni situazione economica esisterà un rapporto ottimale fra questi due costi che darà luogo al conseguimento dello stesso risultato col minor onere monetario: in tempi di elevati costi dell’energia si cercherà di razionalizzare il consumo di energia e si abbonderà in oneri capitale e viceversa in tempi di energia a buon mercato rispetto al costo dei manufatti e del capitale. Queste considerazioni impongono al progettista un lavoro di analisi che può risultare delicato perché privo dell’assistenza e della guida di un’esperienza precedente. Questa, infatti, può non essere disponibile in quanto la variazione dei prezzi dell’energia può avvenire in maniera troppo rapida perché i vari adeguamenti tecnologici possano ricevere il confronto e la conferma da parte dei risultati ottenuti. E’ quindi importante una diffusione delle conoscenze energetiche affinché le varie soluzioni di razionalizzazione dei consumi energetici proponibili in proposito possano essere esaminate dai tecnici. Nel diagramma che segue, sono indicati i principali passi logici che portano da un uso razionale dell'energia visto come opportunità all’intervento, che permette di conseguire in termini effettivi tale risparmio.

Diagramma uso razionale energia  come opportunità all’intervento

 

 

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Aggiornato il: 19 gennaio 2004