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Costi, Vantaggi e Mercato

Costi


Le voci che costituiscono il costo di un sistema fotovoltaico sono: costi di investimento, costi d'esercizio (manutenzione e personale) e altri costi (assicurazioni e tasse). Il costo d'investimento è in prima approssimazione diviso al 50% tra i moduli ed il resto del sistema. Nel corso degli ultimi due decenni il prezzo dei moduli è notevolmente diminuito al crescere del mercato. Tuttavia, il prezzo del kWp installato, prossimo ai 16.000.000 Lire, è ancora tale da rendere questa tecnologia non competitiva dal punto di vista economico con altri sistemi energetici, se non in particolari nicchie di mercato o in presenza di meccanismi di incentivazione. La figura seguente mostra il prezzo di un impianto chiavi in mano di taglie diverse. E' possibile notare del grafico come il prezzo del kW installato si riduca drasticamente con la taglia di impianto passando da 7 a Wp per gli impianti di taglia compresa tra 0 e 10 kW a poco meno di 4,8? a Wp per impianti di taglia superiore ai 300 kWp.

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Nel seguito si riporta l'esempio di calcolo del costo del kWh elettrico prodotto da un tetto fotovoltaico a Trapani.

Sono stati assunti i seguenti parametri di calcolo:
  • tasso di sconto reale 5% (credito agevolato);
  • tempo di ammortamento dell'impianto uguale al tempo di vita dello stesso, stimato in 25 anni (valore valido solo per moduli in silicio cristallino);
  • efficienza del B.O.S.: 85%;
  • costo annuo di manutenzione: 1% del costo capitale
dai costi è sempre escluso il sistema di acquisizione dati, il cui prezzo è molto variabile;
  • Tipo di impianto: integrato negli edifici
  • Potenza impianto: 3 kWp
  • Costo moduli: 6,825 Lit/Wp
  • Costo BOS: 7,175 Lit/Wp
  • Costo totale impianto: 14,000 Lit/Wp
  • Costo totale impianto: 42,000,000 Lit
  • Costo annuo di manutenzione/ gestione: 420,000
  • Energia prodotta annua: 5062 kWh
  • Costo del kWh prodotto: 672 Lit/kWh  

 

Vantaggi


I vantaggi dei sistemi fotovoltaici sono la modularità, le esigenze di manutenzione ridotte (dovute all'assenza di parti in movimento), la semplicità d'utilizzo, e, soprattutto, un impatto ambientale estremamente basso. In particolare, durante la fase di esercizio, l'unico vero impatto ambientale è rappresentato dall'occupazione di superficie. Tali caratteristiche rendono la tecnologia fotovoltaica particolarmente adatta all'integrazione negli edifici in ambiente urbano. In questo caso, infatti, sfruttando superfici già utilizzate, si elimina anche l'unico impatto ambientale in fase di esercizio di questa tecnologia. I benefici ambientali ottenibili dall'adozione di sistemi FV sono proporzionali alla quantità di energia prodotta, supponendo che questa vada a sostituire dell'energia altrimenti fornita da fonti convenzionali.

Per produrre un chilowattora elettrico vengono bruciati mediamente l'equivalente di 2,56 kWh sotto forma di combustibili fossili e di conseguenza emessi nell'aria circa 0,53 kg di anidride carbonica (fattore di emissione del mix elettrico italiano alla distribuzione). Si può dire quindi che ogni kWh prodotto dal sistema fotovoltaico evita l'emissione di 0,53 kg di anidride carbonica. Questo ragionamento può essere ripetuto per tutte le tipologie di inquinanti. Per quantificare il beneficio che tale sostituzione ha sull'ambiente è opportuno riferirsi ad un esempio pratico. Si considerino degli impianti fotovoltaici installati sui tetti di abitazioni a Milano, Roma e Trapani con una potenza di picco di 1 kWp (orientati a Sud con inclinazione 30°). L'emissione di anidride carbonica evitata in un anno si calcola moltiplicando il valore dell'energia elettrica prodotta dai sistemi per il fattore di emissione del mix elettrico. Per stimare l'emissione evitata nel tempo di vita dall'impianto è sufficiente moltiplicare le emissioni evitate annue per i 30 anni di vita stimata degli impianti. La tabella seguente riporta l'esempio di calcolo:
 

Emissioni evitate da un kWp di moduli nel tempo di vita degli impianti

Luogo Energia elettrica generata (*) Fattore mix elettrico italiano Emissioni annue evitate Vita dell'impianto Emissioni evitate (**)
(*) Energia elettrica generata in c.a un anno.
(**) Emissioni in atmosfera evitate nell'arco della vita dell'impianto.
Milano 1167.4kWhel/kWp 0,531kg CO2/kWhel 729kg CO2 30anni 18590kg CO2
Roma 1477.4kWhel/kWp 0,531kg CO2/kWhel 922kg CO2 30anni 23529kg CO2
Trapani 1669.7kWhel/kWp 0,531kg CO2/kWhel 1043kg CO2 30anni 26587kg CO2

 

Mercato


Il mercato fotovoltaico mondiale ha conosciuto negli ultimi anni un notevole sviluppo, passando dai 45 MWp del 1990 ai 1300 MWp del 2002.

Questo grande risultato è stato possibile grazie al parallelo sviluppo di due tipologie di applicazioni: gli impianti isolati e quelli installati sugli edifici ed integrati alla rete elettrica.
Gli incrementi più elevati nella potenza installata sono stati senza dubbio quelli del Giappone, degli Stati Uniti e della Germania, soprattutto grazie ai programmi di incentivazione da parte dello stato che, non solo hanno fornito sussidi per l'installazione di impianti FV, ma in alcuni casi (come in Germania) hanno comprato l'elettricità in eccesso prodotta da tali impianti e riversata in rete ad un prezzo molto maggiore di quello di vendita dell'elettricità tradizionale, come a voler "premiare" le caratteristiche ecologicamente compatibili di tale energia.
In Italia, dopo una fase di grande fermento della prima metà degli anni '90 in cui l'ENEL ha installato diverse centrali fotovoltaiche (la più grande delle quali la centrale di Serre nel salernitano di 3,3 MWp), il mercato ha vissuto un forte rallentamento soprattutto per l'assenza di adeguati meccanismi di incentivazione.
Il Programma Tetti Fotovoltaici ha dato a tutto il comparto fotovoltaico una forte accelerazione: per il 2004 sono previste installazioni per complessivi 23 MW dalla partenza del programma.