Lisa Busterna
Studio della fattibilità tecnica ed economica del fotovoltaico in piemonte.
Rel. Guglielmina Mutani. Politecnico di Torino, Corso di laurea in Architettura, 2008
| Abstract: |
All'alba del XXI secolo, la questione energetica presenta ancora un problema non risolto di importanza rilevante per le sorti della nostra specie e del pianeta. I consumi di energia elettrica sono destinati ad accrescersi senza rallentamenti nei prossimi anni, ed il consumo smodato delle risorse attuali usate per generarla(carbone, gas, petrolio) sta portando ad un rapido esaurimento delle stesse, ma, cosa peggiore, l'inquinamento atmosferico ha raggiunto livelli preoccupanti (colpevoli i gas serra sprigionati dalla combustione di queste risorse) generando cambiamenti climatici ed il progressivo inaridimento del suolo. Creare energia senza inquinare e sfruttando risorse rinnovabili è la soluzione per evitare questa autodistruzione a cui stiamo andando incontro. Una di queste risorse è il sole la cui luce opportunamente catturata da pannelli fotovoltaici può essere convertita direttamente in energia elettrica senza provocare danni all'ambiente. L'edilizia ha una forte rilevanza nel fabbisogno energetico globale del pianeta, comporta infatti il 40% dei consumi energetici dei paesi sviluppati, però, essa, oggi, può riscattarsi offrendo essa stessa le superfici per l'installazione degli impianti fotovoltaici. Se questa tecnologia si diffonde, ancora oggi, con una certa lentezza è perché i costi dei relativi impianti sono ancora troppo ingenti, in Italia, come è riportato dalla letteratura, è possibile recuperare l'investimento in un certo numero di anni, variabile a seconda della fascia del territorio italiano in cui ci si trova: Nord: 11-13 anni Centro: 9-11 anni Sud: 7-9 anni Nella tesi, dopo una descrizione della tecnologia nei materiali, nel funzionamento, nel dimensionamento, verrà affrontata l'analisi finanziaria dell'impianto fotovoltaIico allo scopo di valutare la sua fattibilità finanziaria in ognuno dei capoluoghi di Provincia del Piemonte. Lo strumento usato è il simulatore Enel.si dell'Enel, preventivamente messo a confronto con il software RETScreen, programma creato dal Ministero delle Risorse Naturali del Canada per analizzare i progetti riguardanti l'energia pulita ed utilizzabile in tutto il mondo. Avendo la consapevolezza che la performance economica di un sistema fotovoltaico è determinata, a parità di costi e potenza installata, dall 'energia solare che arriva alla superficie terrestre, e non essendo possibile effettuare l'analisi finanziaria per ogni Comune del Piemonte, la tesi proverà a mostrare come l'irraggiamento non sia uniforme sul territorio piemontese e come esso, quindi, al suo interno presenti delle aree diverse per rendimento energetico annuo dell'impianto, con conseguente variabilità dei ritorni economici. Per svolgere questa analisi, prettamente legata alle peculiarità geografiche e morfologiche, si useranno le applicazioni web del PVGIS, strumento di ricerca per la stima della performance della tecnologia fotovoltaica nell'Unione Europea, sviluppato dal Joint Research Centre della Commissione Europea. |
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| Relatori: | Guglielmina Mutani |
| Tipo di pubblicazione: | A stampa |
| Soggetti: | S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica G Geografia, Antropologia e Luoghi geografici > GG Piemonte |
| Corso di laurea: | Corso di laurea in Architettura |
| Classe di laurea: | NON SPECIFICATO |
| Aziende collaboratrici: | NON SPECIFICATO |
| URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1289 |
| Capitoli: | Capitolo 1 La generazione elettrica fotovoltaica 1.1 I pro genitori della cella fotovoltaica 1.2 L'effetto fotovoltaico 1.3 I materiali e le tecnologie 1.3.1 Il silicio cristallino 1.3.2 Celle in silicio cristallino 1.3.3 Il silicio amorfo 1.3.4 Celle in silicio amorfo 1.3.5 Altri materiali 1.3.6 Altre tecnologie 1.4 Funzionamento della cella 1.5 Funzionamento del modulo 1.6 La realizzazione del modulo 1.7 Il generatore fotovoltaico Capitolo 2 L'impianto fotovoltaico 2.1 Le diverse tipologie di impianto 2.2 Apparecchiatura non fotovoltaica 2.2.1 Gli accumulatori 2.2.2 Il regolatore di carica 2.2.3 L'inseguitore di massima potenza o MPPT 2.2.4 Il convertitore c.c./c.a. o inverter Capitolo 3 Rapporto con il contesto 3.1 La radiazione solare 3.2 Disposizione delle superfici inclinate nello spazio 3.3 Geometria solare 3.4 Calcolo della radiazione solare 3.5 La temperatura Capitolo 4 La progettazione dei sistemi fotovoltaici 4.1 Analisi del fabbisogno di energia dell 'utenza 4.2 Stima dell' energia producibile 4.3 Introduzione al dimensionamento dei sistemi fotovoltaici 4.3.1 Dimensionamento del sistema isolato 4.3.2 Dimensionamento del sistema connesso alla rete 4.3.3 Dimensionamento del sistema ad utilizzo diretto 4.4 Normativa di riferimento per la progettazione Capitolo 5 Impatto economico ed ambientale 5.1 Il costo dell'energia 5.2 Il costo del fotovoltaico 5.3 L'impatto ambientale del fotovoltaico 5.4 Il mercato 5.5 La svolta in Italia 5.5.1 Il Conto Energia 5.5.2 Normativa di riferimento per l'incentivazione 5.5.3 Normativa di riferimento per il rendimento energetico nell'edilizia Capitolo 6 Strumenti per gli studi di fattibilità e casi studio 6.1 Software RETScreen 6.1.1 Caso studio "Grande sistema fotovoltaico integrato / Nordrhein - Westfalen, Germania" 6.1.2 Caso studio "Piccolo sistema fotovoltaico integrato / Piemonte, Italia 6.2 Simulatore di impianti fotovoltaici di Ene1.si 6.2.1 Caso studio "Piccolo sistema fotovoltaico integrato / Piemonte, Italia 6.3 Confronto tra i software RETScreen ed Ene1.si 6.4 PVGIS (Photovoltaic Geographic Information System) 6.4.1 Schema di calcolo del database sulla radiazione solare 6.4.1.1 Irradiazione globale a cielo chiaro su superficie orizzontale (Ghc) 6.4.1.2 Irradiazione globale a cielo reale su superficie orizzontale (Gh) 6.4.1.3 Irradiazione globale su superficie inclinata 6.4.1.4 Stima della precisione e confronto tra le mappe PVGIS ed ESRA 6.4.2 Metodologia utilizzata per la stima del potenziale PV 6.4.2.1 Mappe del potenziale PV dell' Europa Capitolo 7 Valutazione del potenziale fotovoltaico in Piemonte 7.1 Dati storici di irraggiamento 7.2 Simple pay-back dei Capoluoghi di Provincia piemontesi secondo Enel.si 7.3 Studio del potenziale fotovoltaico in Piemonte 7.3.1 Produzione media annua con moduli su piano orizzontale 7.3.2 Produzione media annua con moduli inclinati secondo l'angolo ottimale 7.3.3 Capacità di impianto necessaria per soddisfare il fabbisogno annuo di una famiglia media Capitolo 8 Conclusioni Bibliografia Webgrafia |
| Bibliografia: | Bartolazzi, Andrea, Le energie rinnovaNli, Milano, Ulrico Hoepli Editore, 2006, pp. 103-154. Perago, Alessandro, Progettare tetti e coperture: dalla tegola al fotovoltaico, 3a ed., Santarcangelo di Romagna, Maggioli Editore, 2006, pp. 287-316. Aste, Niccolò, Il fotovoltaico in architettura, 2a ed., Napoli, Gruppo Editoriale Esselibri Simone, 2005. Perfetto, Giuseppe; Voerzio, Mario, Piccolo libro solare "', Torino, Levrotto&Bella, 2005, pp. 25-30. Abbate, Cinzia [a cura di], L'integrazione architettonica del fotovoltaico: esperienze compiute, Roma, Gangemi Editore, 2002, pp. 153-174. Spagnolo, Mauro, n sole nella città: l'uso del fotovoltaico nell 'edilizia, Roma, Franco Muzzio Editore, 2002, pp. 22-53 pp. 173 231. Silvi, Cesare [a cura di], Dal sole: l'energia solare dalla ricerca spaziale agli usi sulla terra, Milano, Edizioni Ambiente, 2000, pp. 45-182. 1985 Fracastoro, Girolamo, Elementi di climatologia edilizia, Torino, Celid, 1985, pp. 10-31. Robotti, Aurelio C., Impieghi dell'energia solare, Torino, Utet, 1976, pp.11-37 pp. 287-315.
Webgrafia www.retscreen.net www.ene1.it www.gse1.it www.energethics.it www.lea-pvps.org www.enea.it http://re. irc.ec.europa.eu/pvgis www.terna.it |
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