Stato del PV – Aspetti economici ed incentivi Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Stato del PV – Aspetti economici ed incentivi Autori: Kim Nagel Isa Zanetti Fonti: Corso Post diploma E.00 Energy Management Corso E.13 Architettura e E solare – parte 2 fotovoltaico Il PV oggi e domani – Antonella Realini Corso Post diploma E.00 Energy Management Aspetti economici e incentivi – Nerio Cereghetti SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Stato del PV - indice SUPSI Mini glossario PV Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Stato del PV - indice Mini glossario PV Potenza installata cumulativa [MWp] Potenza installata annuale [MWp] Produzione celle PV [MWp] Crescita del mercato Alternativa pulita (più PV, meno CO2) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Glossario Potenza [W]: quantità di lavoro (o energia) che un sistema produce (o consuma) per unità di tempo. Si misura in Watt [W] che corrisponde a 1 Joule al secondo. La potenza elettrica è data dal prodotto della corrente (in Ampère) per la tensione (in Volt). Potenza di picco o nominale [Wp]: potenza nominale di un dispositivo fotovoltaico in condizioni standard di funzionamento (STC = Standard Test Conditions), ossia: irraggiamento 1000 W/m2, temperatura 25 °C. Si misura generalmente in “Watt-peak” [Wp]. Energia: si misura in J (Joule). Sovente si utilizza il Wh (wattora) che equivale all’energia resa disponibile da un dispositivo che eroga un watt di potenza per un’ora. 1Wh = 3600J SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Copertura fotovoltaica Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Copertura fotovoltaica Economia domestica standard Fabbisogno di energia: iMacG5 20’’  105 Watts (2h 5/7x1 anno)  55 kWh * 18 cts = 9.90 CHF Televisione - Samsung LN-R3228W 32’’  117 Watts (4h 7/7x1 anno)  170 kWh * 18 cts = 30.60 CHF Nintendo Wii  16 Watts (2h 4/7x1 anno)  6.6 kWh * 18 cts = 1.20 CHF Asciugatrice Classe B MIELE T 7644 C  ca. 1500 Watts (4h 2/7x1 anno)  624 kWh * 18 cts = 112.30 CHF Frigo Classe A+ Smeg FAB30RH  266 kWh * 18 cts = 47.88 CHF SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Potenza installata cumulativa nel mondo [MWp] Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Potenza installata cumulativa nel mondo [MWp] 1 MWp = 106 Wp 1 GWp = 109 Wp Primo mercato PV nel 2008: Spagna Primo mercato PV nel 2009: Germania Fonte: IEA PVPS (International Energy Agency – PV Power Systems) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Potenza installata cumulativa in Europa [MWp] Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Potenza installata cumulativa in Europa [MWp] MONDO = ~ 13 GW (2008) CH = ~ 45 MW (2008) Fonte: PV Status report 2009 (JRC) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Potenza installata cumulativa in CH [MWp] Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Potenza installata cumulativa in CH [MWp] Evoluzione della capacità installata in Svizzera tra il 1984 e il 2008 (stima dei valori per il 2008) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Potenza installata cumulativa in Ticino [MWp] Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Potenza installata cumulativa in Ticino [MWp] TICINO = 964.19 kW 128 impianti Fonte: ISAAC SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Evoluzione del mercato PV per regione Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Evoluzione del mercato PV per regione Fonte: EPIA (European Photovoltaics Industry Association) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Contributo delle energie rinnovabili Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Contributo delle energie rinnovabili Contributo delle energie rinnovabili alla fornitura mondiale di energia PV = 5.9% Contributo delle energie rinnovabili alla fornitura mondiale di elettricità PV = 25.1% Fonte: EREC Renewable Energy Target for Europe 20% by 2020 Fonte: EREC Renewable Energy Target for Europe 20% by 2020 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Perché il PV? 1000 kWh/anno PV  equivale ad un risparmio di CO2 (da 0.5 a 1 t/anno) Può essere elemento integrante negli edifici Permette autonomia nella produzione di energia Può essere utilizzato ovunque È inesauribile SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Potenzialità Per coprire la totalità del fabbisogno mondiale di elettricità con il fotovoltaico, bisognerebbe coprire 1.5% della superficie del continente europeo. Una superficie pari a 3.5 volte la svizzera. Fonte: Le photovoltaïque pour tous, Observ’ER, Paris SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Aspetti economici e incentivi - indice Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Aspetti economici e incentivi - indice Costi di un impianto Evoluzione dei prezzi in Svizzera Costo dell’energia fotovoltaica Incentivi (sull’investimento e sulla tariffa per kWh) Promozione SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Ripartizione dei costi di un impianto PV (3-4 kW) Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Ripartizione dei costi di un impianto PV (3-4 kW) Con l’aumentare della dimensione dell’impianto si verifica: una riduzione del costo al W una minore incidenza sui costi del montaggio, del trasporto e della progettazione Di conseguenza si ha una maggiore incidenza dei moduli sul costo dell’impianto. In genere il costo annuale di manutenzione viene stimato attorno a 0.5% dell’investimento iniziale SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Evoluzione dei prezzi in CH Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Evoluzione dei prezzi in CH Fonte: trends in photovoltaic applications - Survey report of selected IEA countries between 1992 and 2008 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Costo di un modulo c-Si prodotto in Europa Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Costo di un modulo c-Si prodotto in Europa Fonte: Photovoltaik 10/2009 2008 2009 Ragione: crisi finanziaria/economica, improvvisa contrazione del mercato PV in Spagna (fine 2008), aumento della produzione in Asia (abbassamento dei prezzi), aumento del numero di prodottori PV, ecc. SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 CHF/kWp SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Tools di calcolo www.swissolar.ch  elettricità solare  news  informazioni www.isaac.ch  link utili  utilità  software www.bipv.ch  analisi economica  analisi dell’investimento  stima economica SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Grid parity (competitività dell’energia fotovoltaica) Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Grid parity (competitività dell’energia fotovoltaica) I costi di produzione dell’elettricità solare calano costantemente, mentre i prezzi dell’elettricità aumentano regolarmente, sia per il carico di punta (ore di maggiore domanda) che per quello di base. A dipendenza della latitudine del sito (delle ore di radiazione solare annue) il fotovoltaico diventerà concorrenziale per il carico di punta nei prossimi 10-20 anni, nei paesi a sud attorno al 2015 e nei paesi a nord dopo il 2025. Target: price of PV power competitive with utility electricity price in Southern Europe within 2015 (“grid parity”)…. This corresponds to: price of PV electr. ~0.15 €/kWh, price of a PV system ~ 2.5 €/Wp Fonte: a vision for PV technology (2005) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

I vantaggi della tariffa incentivante Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Tipi di incentivi Nel campo fotovoltaico si distinguono due tipi d’incentivi: I vantaggi della tariffa incentivante favorisce il controllo della qualità dell’impianto da parte dell’investitore incentivo economicamente interessante per l’investitore non pesa eccessivamente sui fondi pubblici limita le difficoltà burocratiche rappresenta uno strumento attrattivo per investimenti a livello industriale SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Finanziamento tariffa incentivante Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Finanziamento tariffa incentivante Entrata in vigore: 01.01.2009 Il finanziamento della tariffa deriva da un supplemento massimo di 0.6 centesimi su ogni chilowattora di elettricità venduta, che corrisponde a 320 mio. di CHF all'anno. Per il fotovoltaico: 5% di 320 mio  16 mio Questo 5% verrà gradualmente aumentato con la riduzione dei costi di produzione del fotovoltaico sino al 10 risp. al 20% dei 320 mio. di CHF. 5%  25 MW (allo stato attuale dei prezzi in Svizzera) Gli impianti che possono usufruire della rimunerazione a copertura dei costi sono quelli messi in esercizio dopo il 1 gennaio 2006 e quelli che corrispondono ai criteri definiti nell'Ordinanza, ma solo sino ad esaurimento del contingente annuo disponibile. SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Costo dell’energia SUPSI Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Costo dell’energia Il prezzo dell’energia fotovoltaica (costo dell’energia) dipende da: ammontare dell’investimento; tasso d’interesse del prestito; dalla durata di vita e dal potenziale di produzione dell’impianto. In genere si considera una durata di vita di 20-25 anni. La potenza di produzione di un impianto varia invece con la latitudine e l’orizzonte (ore di sole) e con la posizione dei moduli (angolo di incidenza dei raggi solari). Anche il tasso di interesse del prestito può variare. Di conseguenza la sua incidenza sul prezzo dell’energia risulta differente a seconda del suo valore. Il costo complessivo dell’impianto comprende l’ammontare dell’investimento iniziale (costo iniziale) sommato all’importo totale degli interessi da pagare sul prestito. SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Periodo di recupero del capitale Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Periodo di recupero del capitale Il grafico indica un periodo di recupero del capitale di circa 10 anni. SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Approfondimenti SUPSI SITI WEB Sistemi solari attivi a scala di edificio: fotovoltaico: modulo 2 _ lezione 1 Approfondimenti SITI WEB http://www.energia.in/Finanziamenti-Europei/index.php Finanziamenti europei http://www.bfe.admin.ch/index.html?lang=it Sito web dell’ufficio federale dell’energia http://www.ti.ch/dt/da/spaa/UffRE/temi/promozione.asp Incentivi per MINERGIE® e le energie rinnovabili http://www.swissolar.ch/Pro.137.0.html?&L=2 Aiuti finanziari e facilitazioni fiscali per la costruzione di impianti solari PAPER http://eur-lex.europa.eu/pri/en/oj/dat/2001/l_283/l_28320011027en00330040.pdf DIRECTIVE 2001/77/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 27 September 2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA