I.T.C.G. “Carlo Alberto Dalla
Chiesa” Partinico
Progetto
S.O.S. desertificazione
Classi partecipanti: 3°A- 3°C- 4°C
Referente del progetto: Prof. Campo Giuseppe
Energie ed Ambiente
SOSTENIBILITA’
Il modo in cui produciamo e utilizziamo l'energia oggi non è
sostenibile.
DISPONIBILITA’
Le nostre principali fonti di combustibili fossili (petrolio, carbone e
gas) sono risorse naturali che hanno un limite, e le stiamo
rapidamente esaurendo.
CAMBIAMENTI CLIMATICI
Inoltre i combustibili fossili sono i principali fattori che
contribuiscono ad innescare i cambiamenti climatici, e la corsa alle
ultime risorse fossili "a basso costo" fa ipotizzare grandi disastri
per l'ambiente naturale, come si è visto di recente con la fuoriuscita
di petrolio nel Golfo del Messico.
Energie ed Ambiente
ASPETTI AMBIENTALI
Desertificazione: cioè il processo che porta ad una riduzione
irreversibile della capacità del suolo di produrre risorse e servizi,
ovvero di supportare la produzione di biomassa a causa di variazioni
climatiche e delle attività antropiche.
Dissesto idrogeologico insieme dei processi morfologici che hanno
una azione fortemente distruttiva in termini di degradazione del
suolo e comprende tutti quei processi a partire dalla erosione
superficiale alle frane
ENERGIE RINNOVABILI
Un’offerta di energia rinnovabile interamente sostenibile
rappresenta l'unico modo attraverso il quale potremo assicurare
energia per tutti ed evitare catastrofi ambientali.
Il nostro progetto
…la misura della nostra sostenibilità..
Caratteristiche del progetto
Scopo proposto:
impianto fotovoltaico che sia in grado di rendere autosufficiente la
nostra scuola e poter ridurre i consumi di CO2 che immettiamo
nell’atmosfera.
Analisi di fattibilità
Innanzi tutto bisogna trovare un luogo idoneo, tenendo conto
dell’orientamento, dell’inclinazione dei pannelli, dello spazio a
disposizione e infine controllare eventuali ombreggiature da parte di
edifici, alberi ecc.
Analisi economica dell’investimento: quadro economico dell’impianto,
costi dei pannelli, dell’inverter, di eventuali intelaiature e costi di
manodopera.
Aspetti ambinetali
Calcolo della CO2 che l’impianto evita di emettere nell’atmosfera.
Tecnica di progetto
Un sistema fotovoltaico è essenzialmente costituito da un generatore, da
un sistema di condizionamento e controllo della corrente elettrica
generata, da un eventuale accumulatore di energia o batteria (per
rendere disponibile in tutte le ore la corrente elettrica continua
generata), dalle strutture di sostegno per i moduli.
Il generatore fotovoltaico è costituito da un insieme di moduli
fotovoltaici collegati in modo da ottenere i valori di potenza e tensione
desiderati. Più moduli formano un pannello.
Un insieme di pannelli, collegati elettricamente in serie costituisce una
stringa.
Più stringhe costituiscono il generatore fotovoltaico.
Il sistema di controllo della corrente elettrica è costituito da un
inverter (che trasforma la corrente continua prodotta dai moduli in
corrente alternata fruibile dalle utenze) e da un dispositivo che
massimizza la potenza trasferibile dal generatore fotovoltaico (il
cosiddetto inseguitore del punto di massima potenza).
Tecnica di
progetto
Alcune specifiche tecniche
Specifiche tecniche
Il modulo Shell SQ150- C da 150 Watt contiene 72 celle solari di silicio monocristallino
La cella solare mono-cristallina PowerMax® fornisce la massima potenza in uscita anche in
condizioni di luce ridotta.
Il vetro temperato, altamente trasparente, assicura un'alta resistenza alla grandine, a neve,
ghiaccio e piogge.
Specifiche meccaniche
Dimensioni esterne (mm) 1622 x 814
Altezza (incl. scatola terminale) (mm) 54
Spessore (escl.scatola terminale) (mm) 40
Peso (kg) 17,2
Lunghezza del cavo ( maschio) (mm) 1300
Lunghezza del cavo (+ femmina) (mm) 1000
La nostra scuola vista dall’alto
planimetria
Analisi della producibilità:
il calcolo dell’impianto
dati di input
gen
2,25
Radiazione giornaliera media mensile su superficie orizzontale (kWh/m2/giorno)
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
3,06
4,28
5,31
6,31
6,72
6,78
5,94
4,69
ott
3,58
nov
2,44
dic
2,06
Totale
annuale
1.635
ott
4,78
nov
3,68
dic
3,37
Totale
annuale
1.812
caratteristiche del sito
Latitudine
38,05
Riflettanza
suolo
0,14
esposizione del sito
Angolo di
tilt
Angolo di
azimut
30
-
caratteristiche generatore PV e inverter
Potenza nominale generatore PV (kW)
Perdite generatore PV (%)
Efficienza inverter (%)
3,00
15,0
95,0
dati elaborati (alt F8 esegui)
Radiazione giornaliera media mensile sulla superficie in questione (kWh/m2/giorno)
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
3,58
4,21
5,04
5,48
5,91
6,05
6,22
5,91
5,29
Rapporto tra energia incidente sulla superficie in questione e quella su superfici orizzontale
Energia producibile dall'impianto PV (kWh/anno)
4390
1,11
Costo dell’impianto da prezziario
regionale
totale
€ 24,707,00
Tempo di ritorno
dell’investimento
Considerazioni per il calcolo
un tempo di vita media dell'impianto solare di 30 anni
le spese di eventuali manutenzioni
l'aumento del costo dell' energia elettrica nel futuro
l'inflazione
Remuneratività
Un impianto da 1.200 Wp consente un risparmio di
300-550 Euro/anno se posto nel Nord Italia
350-650 Euro/anno se posto nel Sud Italia
Tempo di ritorno dell’investimento circa 6-12 anni in media
Un impianto solare dura tranquillamente molto più di 30 anni,
Manutenzione dell’impianto
• Questi tipi di impianti solari non necessitano di una
particolare manutenzione,
• Norme di buona pratica volendo si possono pulire i vari
pannelli fotovoltaici ogni 2-3 anni, anche se
normalmente gli stessi si mantengono abbastanza puliti
grazie alla pioggia e al vento.
• Occorre invece magari osservare, di tanto in tanto, le
spie presenti sull'inverter, che possono segnalare
eventuali guasti, o anomalie nel rendimento, ed
eventualmente chiamare l'elettricista di fiducia, per
trovarne le possibili cause.
Effetto serra
Il gas CO2 presente nell’atmosfera è la principale causa dell’effetto
serra che influisce direttamente sull’aumento della temperatura
terrestre e sui cambiamenti climatici correlati.
La quantità di CO2 che si crea durante la combustione di combustibili
fossili è davvero tanta, basti pensare che per esempio, se con la
nostra auto utilitaria percorriamo 15000 km l’anno e questa produce
110 g/km in un anno emettiamo nell’atmosfera 1650 kg di CO2,
mentre con un SUV da 230 g/km avremmo emesso 3450 kg di CO2 .
Effetto serra
Anche 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 0,5 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 0,5 kg di anidride carbonica, tra i principali
responsabili dell'effetto serra.
Calcolo diminuzione CO2
Elettricità prodotta
4390 Kwh
Fattore del mix elettrico italiano
0.531 kg/Kwh
Riduzione Emissioni CO2
2331,09 kg
Tempo di vita dell’impianto
25 anni
Emissioni CO2
prodotte in meno
nell’intero periodo
di vita dell’impianto
58 277,25 kg
La nostra sostenibilità…
La nostra sostenibilità…
Un’esempio di centrale non
inquinante a costo prossimo
allo zero…
La nostra sostenibilità…
LE “CAMERE DELLO SCIROCCO
Tra il XVI ed il XVIII secolo sotto i palazzi di
città e le ville di campagna dall’aristocrazia
palermitana vennero realizzate le
cosiddette “camere dello Scirocco”, veri e
propri ambienti
sotterranei artificiali a pianta quadrata o
circolare, ricavati nella roccia calcarenitica,
rinfrescati naturalmente sfruttando anche
la presenza dell’acqua che veniva captata
dai qanāt.
Gli edifici progettati da Disch producono in media 10.000 Kwh all'anno e ne richiedono soltanto 6.700 per il loro
funzionamento, in virtù di un forte isolamento termico dei serramenti e degli elementi di tamponamento, dello
sfruttamento passivo dell'energia solare che durante l'inverno entra attraverso le grandi aperture a sud anche
sotto forma di luce naturale e di un sistema di ventilazione controllata con recuperatore di calore; le coperture
e i balconi sono calibrati in modo da permettere l'ombreggiamento estivo ed evitare il
surriscaldamento dei locali. Il surplus di energia viene venduta alla società Badenova.
Il problema energetico in Europa
La domanda globale di energia è in crescita. Si prevede che entro il 2030 la domanda
globale di energia – e le emissioni di CO2 – saranno di circa il 60% superiori ai livelli
attuali. Il consumo globale di petrolio è aumentato del 20% dal 1994 e si prevede che la
domanda globale di petrolio aumenterà dell’1,6% all’anno.
Le riserve sono concentrate in pochi paesi. Oggi circa la metà del gas consumato dall’UE
proviene da soli tre paesi (Russia, Norvegia e Algeria). Se gli attuali modelli di consumo si
confermano, nei prossimi 25 anni le importazioni di gas potrebbero aumentare fino a
rappresentare l’80% del fabbisogno.
La nostra dipendenza dalle importazioni è in aumento. Se non si rende più competitiva
l’energia interna, nei prossimi 20 o 30 anni le importazioni copriranno il 70% circa del
fabbisogno energetico dell’Unione - contro l’attuale 50% - e in parte proverranno da regioni
in cui è presente la minaccia dell’insicurezza.
Il clima si sta riscaldando
Scenari per un futuro sostenibile
“Entro il 2050, noi possiamo trarre tutta
l’energia di cui abbiamo bisogno dalle fonti
rinnovabili.
Questo rapporto dimostra che tale transizione
è non solo possibile, ma anche vantaggiosa
dal punto di vista economico, garantendo
energia disponibile per tutti e prodotta in un
modo che può essere sostenibile per
l’economia globale e per il Pianeta………..
Non c’è nulla di più importante per essere
davvero capaci di creare un futuro
sostenibile.”
La nostra sostenibilità…
Un’esempio di centrale non
inquinante a costo prossimo
allo zero…
la costruiamo con i nostri
comportamenti….
La nostra sostenibilità…
Gli edifici progettati da Disch producono in media 10.000 Kwh all'anno e ne richiedono soltanto 6.700 per il loro
funzionamento, in virtù di un forte isolamento termico dei serramenti e degli elementi di tamponamento, dello
sfruttamento passivo dell'energia solare che durante l'inverno entra attraverso le grandi aperture a sud anche
sotto forma di luce naturale e di un sistema di ventilazione controllata con recuperatore di calore; le coperture
e i balconi sono calibrati in modo da permettere l'ombreggiamento estivo ed evitare il
surriscaldamento dei locali. Il surplus di energia viene venduta alla società Badenova.
FINE