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STUDIO DI FATTIBILITA’ PER LA REALIZZAZIONE DI UNIMPIANTO IDROELETTRICO PRESSO L’ACQUEDOTTO

IDROPOTABILE DI "MASSA CENTRO"

COMUNE DI MASSAPROVINCIA DI MASSA CARRARA

Committente:GAIA S.P.A.

Via Donizetti 16 - Marina di Pietrasanta (LU)P.IVA 01966240465

Progettazione:Studio Tecnico Geom. Mauro Giusti e Geom. Cesare Beconcini

Fraz. Marlia - Via Paolinelli n° 25/a55014 - Capannori (LU)

Capannori, Marzo 2016

Studio Tecnico Geometri MAURO GIUSTI & CESARE BECONCINI – Marlia, Via Paolinelli 25/a, 55014 Capannori (LU)Tel./Fax 0583-407149 E-mail [email protected] 2

INDICE

1. PREMESSA.................................................................................................................................................. 3

2. STUDIO DI FATTIBILITÀ .............................................................................................................................. 3

3. DESCRIZIONE DELLA RETE ACQUEDOTTISTICA E DELLE OPERE ESISTENTI ................................................ 5

4. DESCRIZIONE OPERE NECESSARIE ALLA REALIZZAZIONE DELL'IMPIANTO IDROELETTRICO ................... 12

Opera di presa ............................................................................................................................................. 13

Condotta forzata.......................................................................................................................................... 13

Interventi sulle tubazioni esistenti .............................................................................................................. 13

Fabbricato di centrale.................................................................................................................................. 15

5. CALCOLO PERDITE DI CARICO.................................................................................................................. 15

6. STIMA DELLA PRODUCIBILITA’................................................................................................................. 18

7. SCELTA DELLA TURBINA........................................................................................................................... 19

8. ALLACCIO ENEL ........................................................................................................................................ 21

9. STIMA DEL COSTO DI COSTRUZIONE ....................................................................................................... 23

10. ANALISI ECONOMICA DELL’INVESTIMENTO .......................................................................................... 25

11. TABELLA RIASSUNTIVA DELLE CARATTERISTICHE DELL’IMPIANTO ....................................................... 26

12. BUSINESS PLAN...................................................................................................................................... 27


INDICE

1. PREMESSA.................................................................................................................................................. 3




Opera di presa ............................................................................................................................................. 13







8. ALLACCIO ENEL ........................................................................................................................................ 21




12. BUSINESS PLAN...................................................................................................................................... 27


INDICE

1. PREMESSA.................................................................................................................................................. 3




Opera di presa ............................................................................................................................................. 13







8. ALLACCIO ENEL ........................................................................................................................................ 21




12. BUSINESS PLAN...................................................................................................................................... 27


1. PREMESSA

Il presente documento ha lo scopo di illustrare la fattibilità tecnica ed economica di un potenzialeimpianto idroelettrico sito in loc. Rocchetta del Comune di Massa, da ubicare presso l'acquedotto

di Massa sfruttando il salto geodetico esistente tra l'impianto di potabilizzazione del Cartaro ed il

serbatoio di Ischignano.I benefici derivanti dalla realizzazione dell’impianto idroelettrico, sono di vario tipo e vanno a

costituire un "ritorno" sul territorio comunale delle risorse energetiche conseguenti all'utilizzo

"pulito" dell’acqua dei corsi esistenti e dell’esistente acquedotto idropotabile, senza pregiudizioper il prioritario utilizzo idropotabile e senza pregiudizio per l'ambiente.

In particolare, un fondamentale aspetto da sottolineare a proposito del progettato impianto

idroelettrico sulla rete acquedottistica è che esso non costituisce un “nuovo” intervento sultorrente, ma nasce, piuttosto, come opera di ammodernamento, ottimizzazione e

razionalizzazione di un impianto di captazione già oggi esistente e funzionante.

Si tratta di un impianto acquedottistico, che oltre a necessitare di cure, al presente costituisce unesempio di spreco di una importante risorsa energetica (per di più intrinsecamente “pulita”) esso

infatti ad oggi si limita a distribuire l’acqua, senza utilizzare la potenzialità energetica che l’acqua

stessa potrebbe esprimere, se utilizzata per la messa in movimento di una turbinaelettrogeneratrice, prima di essere poi normalmente distribuita a scopo idropotabile. In generale

comunque il progetto sopra descritto, è fra i migliori esempi metodologici di produzione

energetica rinnovabile, pulita e duratura che vanno a sfruttare le potenzialità energetiche delterritorio, nel rispetto del territorio stesso.

Di seguito sono fornite alcune informazioni di carattere tecnico per un migliore inquadramento del

potenziale del nuovo impianto idroelettrico.

2. STUDIO DI FATTIBILITÀInquadramento e Stima della portata derivabile

Il fiume Frigido nasce a Forno in Provincia di Massa Carrara alle spalle del fabbricato della vecchia

filanda. Particolare è il suo coefficiente di deflusso, pari a 2; ciò significa che riversa annualmentein mare un volume d'acqua doppio rispetto alle precipitazioni che cadono nel suo bacino

idrografico. Tale stranezza deriva dal fatto che il bacino idrogeologico è più ampio di quello

idrografico, così da alimentare la sorgente anche con acque sottratte agli adiacenti e ad essaopposti bacini dell'Aulella e del Serchio. Ciò si spiega con la composizione della catena montuosa


1. PREMESSA






















1. PREMESSA






















apuana, costituita da rocce molto permeabili per fessurazione e carsismo (marmi, grezzoni, calcari

selciferi, calcare cavernoso, calcare massiccio), la quale si comporta come un enorme serbatoio

acquifero che assorbe le abbondanti precipitazioni. Il fiume aumenta la sua portata con le acque didue canaloni, chiamati rispettivamente Regolo e Fondone provenienti uno dal Monte Sagro e

l'altro dal Monte Rasore (Alpi Apuane); scorrendo poi in un'impervia valle contornata dalle cime

delle Apuane, riceve da sinistra gli affluenti Renara e Fosso di Antona, da destra il canale delCartaro, bagnando poi il centro di Canevara, per poi giungere in breve nella parte Nord-Ovest della

città di Massa. Dopo un percorso di circa 17 chilometri sfocia nel Mar Ligure presso Marina di

Massa. Il regime idraulico del Frigido, seppur torrentizio, può beneficiare di una certaalimentazione carsica, tipica delle Apuane, mostrando una certa copiosità di portate, nonostante

la sua scarsa estensione di bacino idrografico (appena 61 km²). In realtà, proprio per la natura

carsica del fiume, il bacino di alimentazione del fiume è assai più ampio di quello idrografico,potendo così usufruire anche di una parte degli apporti dal bacino del fiume Serchio.

Le sorgenti del Cartaro sono costituite da due emergenze carsiche, captate a scopo idropotabile,situate lungo il Fosso della Rocchetta, situate a quota 205 m s.l.m. e sono denominate

rispettivamente “Cartaro sorgenti piccole”, “Cartaro presa alta” (detta anche S. Cartaro Piccola) e

“Cartaro presa bassa” (detta anche S. Cartaro Grande). Quest’ultima è la più importante ed ha unaportata annuale media di circa 400 l/s (con punte, in condizioni di piena, prossime ad 1 m3/s; le

sorgenti “Cartaro presa alta” e “Cartaro sorgenti piccole” hanno, invece, una portata di un ordine

di grandezza inferiore. Le sorgenti (Presa alta e bassa) hanno caratteri idrochimici e regimi diversiche sembrano indicare una loro alimentazione da sistemi idrogeologici distinti: la S. Cartaro

Grande ha una risposta immediata agli eventi di piena con un forte intorbidamento delle acque; la

S. Cartaro Piccola, invece, non presenta queste problematiche. Esse sono poste in località Fornodel Comune di Massa, utilizzate fin dalla fine dell'ottocento per usi industriali, come testimoniano

antichi documenti conservati negli archivi della Provincia di Massa Carrara. Le sorgenti del Cartaro

si suddividono in due gruppi: le cosiddette "Piccole" e le "Grandi" che rappresentano uno deirifornimenti di acqua dell'acquedotto denominato Massa Centro, zone al piano e pedecollinari del

Comune di Massa.

Come detto in precedenza, il presente progetto consiste nello sfruttamento ai fini energetici di

una risorsa idrica già derivata da un corso d’acqua superficiale, ed attualmente utilizzata ai soli fini

idropotabili. Lo sfruttamento della risorsa idrica di cui si intende beneficiare consiste nell’utilizzodell’impianto dell’acquedotto, dall’opera di presa esistente sul fosso della Rocchetta fino al




















Comune di Massa.























Comune di Massa.





serbatoio esistente in località Ischignano. Le portate disponibili utilizzate dall’acquedotto sono

state stimate nell’ordine di 100 l/s nel periodo di magra e di 330 l/s nel periodo di piena, per una

portata media annua complessiva di 225 l/s come stabilito dai dati di misura rilevati e dalla

relazione dell'Ufficio Idrografico di Pisa sulle sorgenti in oggetto.

Da uno studio più approfondito si è rilevata l'opportunità di incrementare le portate della reteacquedottistica basate sull'approvvigionamento delle acque della sorgente del Cartaro andando a

captare le acque della sorgente del Frigido. La sorgente del Frigido sgorga da una cavità in roccia,

alla quota di m 235 s.l.m., nel versante occidentale del Monte Castagnolo (1003 m), presso il paesedi Forno di Massa. Si tratta di una risorgenza carsica localizzata verso il contatto tra due formazioni

a differente grado di permeabilità, con la Dolomia “Grezzone” posta superiormente ai Porfiroidi

ordoviciani. Inoltre, la cavità è collegata ad un secondo ingresso (il “Bucone”), situato circa 500 mpiù a monte, che svolge la funzione di ‘troppo pieno’. La ricostruzione dell’area di alimentazione

comprende buona parte del settore settentrionale del massiccio delle Alpi Apuane, con vaste

superfici che si pongono al di là dello spartiacque principale. In effetti, il bacino idrogeologico (34,5km2 ) differisce notevolmente da quello idrografico superficiale (20,0 km2 ), poiché va ad

interessare gli alti versanti nord-orientali del Grondilice, Pisanino, Cavallo, Tambura, Sella e

Macina, comprendendo buona parte della Carcaraia e della valle di Arnetola. La sorgente è statasfruttata in passato per fornire forza motrice ad un importante insediamento produttivo – il

Cotonificio Ligure – costruito intorno al 1890 quasi a ridosso dell’emergenza carsica. Grazie allo

sfruttamente in parte di questa sorgente si possono stimare un incremento di portate derivabili

stimate nell’ordine di 40 l/s nel periodo di magra e di 190 l/s nel periodo di piena, per una portata

media annua complessiva di 130 l/s. Grazie a questo incremento di portata si avrebbe un

potenziamento notevole dell'impianto e della rete acquedottistica esistente.

3. DESCRIZIONE DELLA RETE ACQUEDOTTISTICA E DELLE OPERE ESISTENTI

L'acquedotto denominato "Massa Centro Zone al Piano e Pedecollinari" è situato nel Comune di

Massa sfruttando le acque delle sorgenti del Cartaro derivate a quota circa 200 m sul Fosso della

Rocchetta. Le acque derivate vengono convogliate nell'impianto di Potabilizzazione situato poco avalle a quota 185 m in via Rocchetta: le acque derivate dalla sorgenti Piccole vengono inviate

direttamente alla vasca di clorazione a ipoclorito di sodio; le acque derivate dalla sorgenti Grandi

devono essere trattate contro la torbidità prima di essere immesse in rete. L'impianto dipotabilizzazione è composto da:




















































- n° 2 DISSABBIATORI

- CHIARIFLOCCULATORE

- TORRINO RACCOLTA H2O INGRESSO- LOCALE G.E.

- LOCALE QUADRO G.E.

- BATTERIA FILTRI SABBIA E A CARBONE- SALA DI CONTROLLO

- SALA QUADRI ELETTRICI

- SALAL ANALISI REGOLAZIONE CLO2- VASCA DI RACCOLTA H2O USCITA

- VASCA DI ISPESSIMENTO

Dall'impianto di potabilizzazione del Cartaro partono n° 4 condotte forzate di seguito elencate:

- Condotta forzata in acciaio DN 600 per il serbatoio di Ischignano con funzionamento a gravità- Condotta forzata in acciaio DN 80 per Antona con sollevamento

- Condotta forzata in acciaio DN 80 per Casette con sollevamento

- Condotta forzata in acciaio DN 80 per Canevara con funzionamento a gravità.




























Il tratto di condotta che collega l'impianto di potabilizzazione del Cartaro con il serbatoio di

Ischignano per una lunghezza complessiva di 4220 metri è costituito da:

- n° 1 Condotta in acciaio DN 600 per i primi 320 m fino al raggiungimento della strada provinciale

della Bassa Tambura

- n° 2 Condotte in acciaio DN 400 per i successivi ml. 3900 (di cui una con rivestimento interno inmalta cementizia centrifugata) fino al raggiungimento del serbatoio di Ischignano.





della Bassa Tambura






della Bassa Tambura



Le due condotte diametro 400 mm sono di tipo interrato lungo la strada Provinciale della Bassa

Tambura. In alcuni tratti di seguito riportati una condotta esce dalla strada e prosegue per alcuni

metri staffata o fuori terra ai margini della strada esistente. In prossimità dell'abitato di Santa Luciaentrambe le condotte formano una curva e risalgono il versante fino alla strada che porta al

serbatoio di Ischignano nel quale confluiscono al fine di alimentare i 3 serbatoi dell'acquedotto.

CondoCondotta esistente diam. 400 mmstaffata lungo i margini della stradaProvinciale della Bassa Tambura.

Condotta esistente diam. 400 mmfuori terra ai margini della stradaProvinciale della Bassa Tambura.
















Sfiato condotta esistente fuori terrastaffata lungo i margini della stradaProvinciale della Bassa Tambura.






Il serbatoio di Ischignano situato a quota 140,25 m.s.l.m. (quota soletta di copertura serbatoi) ed è

costituito da n° 3 serbatoi realizzati in cemento armato per una capacità complessiva di 4500 mc.

Particolare condotta diam. 400 mmfuori terra ai margini della strada.

Deviazione delle due condotte sottoe bordo strada per la risalita verso ilserbatoio di Ischignano.












Locale di accesso al serbatoiodi Ischignano

Pozzetto di accesso al serbatoion° 2 dell'acquedotto di Massa








4. DESCRIZIONE OPERE NECESSARIE ALLA REALIZZAZIONE DELL'IMPIANTO IDROELETTRICO

Dai dati raccolti relativi alle portate della Sorgente del Cartaro e dalle opere già realizzate sul

territorio utili al funzionamento dell'acquedotto denominato "Massa Centro Zone al Piano e

Pedecollinari" situato nel Comune di Massa, si desume che le opere necessarie alla nuovarealizzazione di un impianto idroelettrico sono le seguenti:

- opera di captazione già esistente senza bacino di regolazione sul Fosso della Rocchetta;- vasca di carico già esistente presso l’impianto di potabilizzazione in via Rocchetta;

- condotta forzata esistente costituita da una tubazione in acciaio diametro 600 mm e

doppia tubazione in acciaio diametro 400 mm;- fabbricato di centrale, da realizzare in corrispondenza del Serbatoio di Ischignano.

Serbatoio n° 2 dell'acquedottodi Massa




















Opera di presa

La derivazione idrica in oggetto non prevede alcuna costruzione in quanto le opere sono

già esistenti. Si tratta di una opera di presa ubicata sulle Sorgenti del Cartaro a quota 200 m.s.l.m.che convoglia le acque nella vasca di carico esistente dell'impianto di Potabilizzazione esistente

sito in loc. Fornello ed avente il livello delle acque nella vasca a quota 187,30 m.s.l.m.

Vasca di carico

Visto che le acque captate non richiedono la pulitura da materiale detritico quali ghiaia o

sabbia o da materiale ligneo quali tronchi, rametti o foglie, come vasca di carico si prevede di

utilizzare le opere esistenti dell’impianto di potabilizzazione posto poco a valle dell’ opera di presa.

Condotta forzata

Dalle vasche di carico dell'impianto di Potabilizzazione esistente a quota 187,30 m le acque

vengono convogliate nella condotta forzata esistente, completamente interrata, costituita da untubo in acciaio diametro 600 mm di lunghezza pari a 320 m fino al raggiungimento della strada

provinciale della Bassa Tambura in cui si dirama in due condotte forzate costituite da due tubi in

acciaio diametro 400 mm ciascuno per una lunghezza pari a 3900 m fino al raggiungimento delfabbricato di centrale. ubicato sopra il Serbatoio di Ischignano a quota 142,05 m. Si andrà pertanto

a sfruttare un salto geodetico determinato dalla differenza di quota tra la vasca di carico sita a

187,30 m.s.l.m. e l'asse della turbina sita a quota 142,90 m.s.l.m., ottenendo un salto lordo di44,40 m. Le due tubazioni diametro 400 mm sono state realizzate in epoche differenti e

presumibilmente presentano quindi differenti caratteristiche di scabrezza interna e di necessità di

manutenzione dovuta alla vetustà. Non è stato però possibile in questo studio di fattibilità andaread analizzare questi due aspetti in quanto avrebbe comportato sicuramente più puntuali

sopraluoghi e la necessità di messa fuori servizio dell’impianto. Nonostante ciò, nel calcolo delle

perdite di carico, sono stati valutati parametri cautelativi di scabrezza.

Interventi sulle tubazioni esistentiPer la gestione dei serbatoi in maniera indipendente dal funzionamento della centralina

idroelettrica si prevede per il serbatoio 2 l’utilizzo delle due valvole a saracinesca di intercettazioneesistenti (tenendole normalmente chiuse) mentre per il serbatoio 1 dovranno essere installate duevalvole a saracinesca direttamente sull’adduzione al serbatoio mentre altre due valvole asaracinesca dovranno essere poste a monte dell’unione delle due condotte che vanno a confluirein un'unica tubazione di diametro nominale pari a 600 mm e spessore idoneo a sopportare lapressione in condotta. Per la gestione della centralina idroelettrica si prevede l’installazione di unavalvola a farfalla di chiusura macchina posta sulla tubazione diametro 600 mm prima della turbina,


Opera di presa




Vasca di carico




Condotta forzata














Opera di presa




Vasca di carico




Condotta forzata














una valvola a farfalla (con funzione di scarico sincrono) posta sulla tubazione di bypass di scaricodella tubazione diametro 600 mm (in caso di temporaneo fermo dell’impianto idroelettrico permalfunzionamenti od interruzione dell’energia sulla rete elettrica si dovranno simultaneamentechiudere la valvola di macchina ed aprire la valvola del bypass), tre valvole a saracinesca sulletubazioni che dal canale di scarico della turbina adducono l’acqua ai tre serbatoi ubicate all'internodei pozzetti esterni al nuovo fabbricato di progetto. In questo modo si avrà la possibilità di fermarel’impianto idroelettrico e scegliere in quale serbatoio far affluire l’acqua (in nessuno, in uno, in dueo in tutti e tre). In caso di volontà di escludere il funzionamento della centralina idroelettrica sipotrà quindi agire sulle valvole a saracinesca per ripristinare lo stato attuale dell’impianto.

Vasca 2Vasca 1

Vasca 1



Vasca 2Vasca 1

Vasca 1



Vasca 2Vasca 1

Vasca 1


Fabbricato di centraleIl fabbricato di centrale, con relativa opera di restituzione delle portate nelle vasche del

serbatoio dell’acquedotto costituita, sarà ubicato al di sopra dei serbatoi n° 1 e 2, a quota 142,05m.s.l.m. Il fabbricato sarà composto da un unico locale, con scarico interrato. Internamente allocale sarà alloggiata una turbina di tipo Banki, con relativo moltiplicatore di giri e generatore. Saràinoltre provvista di tutti i dispositivi di controllo, regolazione, automazione e protezione, necessaried opportuni per il funzionamento completamente automatico, e la messa fuori serviziodell’impianto in caso di emergenza, garantendo comunque l’afflusso di acqua all’acquedottomediante lo scarico sincrono dell’impianto. Il fabbricato turbinerà le acque dell’impianto diacquedotto esistente che verranno intercettate prima del loro ingresso nei serbatoi dell'impianto.Una volta turbinate le acque verranno restituite mediante la vasca di scarico e arriveranno aiserbatoi esistenti all’interno del fabbricato dell’acquedotto, mentre in caso di fermata improvvisadella turbina, le acque derivate dall’impianto defluiranno nei serbatoi mediante uno scaricosincrono. Il fabbricato della centralina verrà ubicato sopra i serbatoi esistenti, ed avrà dimensioniinterne pari a 5,40 x 4,40 m con l'altezza in gronda minima pari a 2,40 m ed altezza in grondamassima pari a 3,40.

5. CALCOLO PERDITE DI CARICO

Per ottenere una stima delle perdite di carico in condotta si è fatto riferimento all’ipotesi di

moto completamente turbolento in condotta scabra. Inoltre considerando la lunghezza dellacondotta è possibile considerare di essere nelle condizioni di condotta lunga. Quest’ultima ipotesi

si può ritenere soddisfatta nel caso di sviluppo superiore a 1000÷2000 volte il diametro della

condotta; condizione, quest’ultima, senz’altro soddisfatta in questo caso in quanto abbiamo unalunghezza della condotta pari a 4200 metri.

Ulteriori ipotesi di calcolo sono:

la possibilità di trascurare l’altezza cinetica in condotta e di far coincidere la lineapiezometrica con quella dei carichi totali;

assimilare la lunghezza effettiva della condotta alla sua proiezione sul piano

orizzontale.In sede di verifica delle ipotesi si procederà quindi a confrontare i valori di velocità in

condotta e del numero di Reynolds per assicurarsi che siano congrui con le ipotesi di cui sopra.

Le caratteristiche della rete esistente sono state fornite da GAIA S.p.a. e sono riassuntenello schema seguente.






























Tratto1

Diametro DN600

Lunghezza 320m

Materiale condotta Acciaio in buonecondizioni di usura

Tratto2

Diametro DN400

Lunghezza 3805m


Tratto3

Diametro DN400

Lunghezza 3890m

Materiale condotta Acciaio conrivestimento internoin malta cementiziacentrifugata


Tratto1

Diametro DN600

Lunghezza 320m


Tratto2

Diametro DN400

Lunghezza 3805m


Tratto3

Diametro DN400

Lunghezza 3890m



Tratto1

Diametro DN600

Lunghezza 320m


Tratto2

Diametro DN400

Lunghezza 3805m


Tratto3

Diametro DN400

Lunghezza 3890m



Per lo studio del sistema di condotte, attualmente disposte in serie ed in parallelo, si è

scelto di ricondurre il tutto ad un sistema equivalente. Si tratta quindi di sostituire la rete effettiva

con una fittizia di diametro costante ed idraulicamente equivalente, cioè un sistema nel qualedefluisce la stessa portata con la medesima perdita di carico che si verifica nel sistema reale.

Il calcolo delle perdite di carico distribuite in condotta è stato effettuato mediante la

formula di Darcy-Weisbach: ∆ = ∙dove:Q è la portata transitante in condotta;K è il coefficiente di resistenza equivalente valutato, secondo la formula di Darcy-

Weisbach, per l’n-esimo tratto di condotta: =Il calcolo del Keq è stato condotto riconducendo le due condotte in parallelo (tratti 2 e 3,

DN400) ad un’unica condotta equivalente e, successivamente, messa in serie con il tratto 1 didiametro nominale 600mm. = + = + +

Il valore del coefficiente f è stato ricavato dall’abaco di Moody, ipotizzando di essere in

moto completamente turbolento in modo che f risulti indipendente dal numero di Reynolds.

D1 600 D2 400 D3 400L1 320 L2 3890 L3 3805e1 0.3 e2 0.15 e3 0.3e1/D1 0.0005 e2/D2 0.000375 e3/D3 0.00075f1 0.017 f2 0.0155 f3 0.0125K1 5.78 K2 486.52 K3 383.78

Dalla formula sopra riportata per il calcolo del Keq si ottiene quindi un valore del

coefficiente di resistenza equivalente Keq=113 s2*m-5.Il valore del coefficiente di resistenza è stato applicato a ciascun valore di portata media

giornaliera misurato, ricavando così i valori massimi e medi annui delle perdite di carico. Nel

capitolo seguente si riportano quindi i calcoli effettuati per la stima delle perdite di carico e, diconseguenza, della producibilità dell’impianto.

Salto utile dedotte le perdite di carico = 44,40 - 5,40 = 39,00 metri


































6. STIMA DELLA PRODUCIBILITA’

La stima delle portate medie giornaliere è stata ricavata mediando i valori forniti da GAIAS.p.a. per gli anni dal 2012 al 2015 ove disponibili.

Da ciascun valore di portata media giornaliera è stato quindi ricavato il valore delle perdite

di carico distribuite ed il corrispondente valore di dislivello utile ai fini di produzione dell’energiaelettrica. I calcoli sono riportati nella tabella seguente.

Durata[gg]

Portata[l/s]

Perdite dicarico [m]

Salto utile[m]

Potenza[kW]

Producibilità[kWh ]

Produc. Cum.[kWh]

0 330 12,31 32,09 96 2294 229410 294 9,76 34,64 90 23727 2602120 285 9,19 35,21 89 23405 4942630 280 8,88 35,52 88 23210 7263740 276 8,59 35,81 87 23015 9565260 270 8,24 36,16 86 43455 13910780 265 7,94 36,46 85 43000 18210890 263 7,81 36,59 85 22426 204533

110 258 7,51 36,89 84 42324 246857120 256 7,43 36,97 84 22094 268951150 246 6,86 37,54 82 60749 329701180 239 6,46 37,94 80 59591 389292200 232 6,09 38,31 79 39581 428872240 213 5,12 39,28 74 70876 499748270 182 3,74 40,66 63 45444 545193300 158 2,82 41,58 55 39411 584603330 130 1,92 42,48 43 31286 615890365 91 0,94 43,46 30 25155 641044

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50

Port

ata

[l/s]






Durata[gg]

Portata[l/s]


Salto utile[m]

Potenza[kW]


Produc. Cum.[kWh]

0 330 12,31 32,09 96 2294 229410 294 9,76 34,64 90 23727 2602120 285 9,19 35,21 89 23405 4942630 280 8,88 35,52 88 23210 7263740 276 8,59 35,81 87 23015 9565260 270 8,24 36,16 86 43455 13910780 265 7,94 36,46 85 43000 18210890 263 7,81 36,59 85 22426 204533

110 258 7,51 36,89 84 42324 246857120 256 7,43 36,97 84 22094 268951150 246 6,86 37,54 82 60749 329701180 239 6,46 37,94 80 59591 389292200 232 6,09 38,31 79 39581 428872240 213 5,12 39,28 74 70876 499748270 182 3,74 40,66 63 45444 545193300 158 2,82 41,58 55 39411 584603330 130 1,92 42,48 43 31286 615890365 91 0,94 43,46 30 25155 641044

100 150 200 250 300 350Durata [gg]

PortataPortata med






Durata[gg]

Portata[l/s]


Salto utile[m]

Potenza[kW]


Produc. Cum.[kWh]

0 330 12,31 32,09 96 2294 229410 294 9,76 34,64 90 23727 2602120 285 9,19 35,21 89 23405 4942630 280 8,88 35,52 88 23210 7263740 276 8,59 35,81 87 23015 9565260 270 8,24 36,16 86 43455 13910780 265 7,94 36,46 85 43000 18210890 263 7,81 36,59 85 22426 204533

110 258 7,51 36,89 84 42324 246857120 256 7,43 36,97 84 22094 268951150 246 6,86 37,54 82 60749 329701180 239 6,46 37,94 80 59591 389292200 232 6,09 38,31 79 39581 428872240 213 5,12 39,28 74 70876 499748270 182 3,74 40,66 63 45444 545193300 158 2,82 41,58 55 39411 584603330 130 1,92 42,48 43 31286 615890365 91 0,94 43,46 30 25155 641044

350 400

PortataPortata med


7. SCELTA DELLA TURBINA

Le caratteristiche di salto e portata collocano il sito nel campo di applicazione della turbinadi tipo Banki così come risulta dalla figura sotto riportata.

La turbina Banki è una turbina a flussi incrociati e fa parte delle turbine ad azione. Il

principio di funzionamento, in modo estremamente schematico, è il seguente: l’acqua, entra tra lepale, percorre radialmente l’interno del rotore e quindi si scarica attraversando di nuovo le pale

dalla parte opposta. Questo sistema fa sì che le pale siano percorse dall’acqua in entrambi i sensi

(dall'esterno verso l'interno in ingresso, viceversa in uscita), facilitando la rimozione di eventualicorpi estranei. Quando le pale vengono investite dal flusso idrico, il rotore entra in rotazione e

l'albero centrale trasmette l'energia meccanica così prodotta al generatore di corrente elettrica ad

esso collegato.Il campo di applicazione della turbina Cross Flow è per dislivelli fra circa 10 e 100m e

portate medie, comprese in un intervallo fra 20 e 2000 l/s. La tecnica di questo tipo di turbina

consente l’uso per portate ampiamente variabili in quanto l’acqua in ingresso può essere diviso inuna camera da un terzo ed una camera da due terzi. Usando la turbina con camera da un terzo si

lavora con piccole portate; usando quella da due terzi possono passare portate medie; infine

impiegando entrambe le camere la turbina lavora con la portata massima. Il vantaggio della




























turbina Cross-Flow si dimostra in un rendimento uniforme avendo una quantità d’acqua

fortemente variabile. Il rendimento complessivo del gruppo turbina-generatore, pari a circa l’80%,

rimane quasi invariato nel momento in cui si opera con in un range di portate compreso fra il 25ed il 100% della portata massima di progetto.










8. ALLACCIO ENEL

Lo studio di fattibilità dell'impianto idroelettrico in oggetto prevede una potenza massimadell'impianto immessa in rete pari a 96 Kw. Tale A seguito della potenza immessa in rete la

connessione è prevista in bassa Tensione e seguirà le indicazioni della “STMG” che fa riferimento

alla Delibera A.E.E.G. 99/08. Premettendo che per avere una stima esatta dei costi e delle modalitàdi allaccio sarà necessario effettuare la richiesta di preventivo di connessione alla rete, mediante

sopralluoghi effettuati sul posto si può ipotizzare un percorso dell’energia elettrica prodotta

dall’impianto di tipo seguente:dal generatore dell’impianto sito nel nuovo fabbricato di centrale sopra le i serbatoi

dell'acquedotto l’energia verrà convogliata tramite linea elettrica interrata BT al contatore di

immissione posto nell’armadio stradale di consegna che potrà essere ubicato in prossimità delfabbricato esistente dell'acquedotto Ischignano. Successivamente l’energia verrà veicolata tramite

una nuova linea aerea da realizzare tra il punto di consegna fino alla cabina secondaria esistente

con trasformazione BT/MT sita in Via dei Cappuccini a Massa e posta in prossimità di una lineaelettrica MT esistente. Il punto di consegna dell’energia prodotta sarà l’armadio stradale posto a

fianco del palo Enel in prossimità del fabbricato esistente dell'acquedotto sito in loc. Ischignano

Vista Cabina secondaria lineaMT esistente nella fraz. disanta Lucia, Comune di Massa


8. ALLACCIO ENEL













8. ALLACCIO ENEL













INQUADRAMENTO CARTOTOGRAFICO ALLACCIO ENEL

NUOVO EDIFICIO DI CENTRALEcon contatore - Quota 142,05 m

CABINA MT esistenteQuota 77,40 m










9. STIMA DEL COSTO DI COSTRUZIONE

Sulla base del confronto con opere analoghe è stata effettuata una stima del costo di

realizzazione dell’impianto in progetto.

L’importo complessivo di costruzione dell’impianto è stimato in 235.000 Euro, come

risulta dalla seguente ripartizione.

OPERA DI PRESA, VASCA DISSABBIATRICE E VASCA DI CARICO Esistente

CONDOTTE FORZATE Esistente

FABBRICATO DI CENTRALE

Prezzo tot.[€]

Descrizione opere A[m2]

L/h[m]

Tot. Prezzo unit.[€]

Approntamento cantiere 1500 1500Scavi [mc] 8,6 6 51,60 18 929Rinterri [mc] 4,8 6 28,80 18 518Magrone [mc] 27,04 0,1 2,70 200 541Cls [mc] 3 5,2 15,60 450 7020Acciaio [t] 1716,00 1,8 3089Poroton [mc] 5,1 2,9 14,79 250 3698Copertura [mq] 31,92 31,92 150 4788Intonaci est. [mq] 53,22 53,22 17 904Guaina imp. [mq] 31,92 31,92 5 160Tegole [mq] 31,92 31,92 25 798Pluviali [ml] 22 22,00 27 594Finestre [a corpo] 4,00 250 1000Porta [mq] 4,5 4,50 2000Pavimenti [mq] 19,36 19,36 50 968Parapetto [ml] 50 50,00 30 1500

Importo totale opere 30'000,00

APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED ELETTROMECCANICHE

Installazione delle seguenti apparecchiature elettromeccaniche di produzione, distribuzione econtrollo, comprensivo di fornitura, trasporto, installazione, collaudo e messa in esercizio; iltutto per dare lavoro finito a regola d'arte e secondo le istruzioni della D.L.Una turbina di tipo Banki con accoppiamento diretto al generatore,Quadro di comando, controllo e distribuzione BT, centralina oleodinamica, raccordi emodifiche alle tubazioni esistenti, valvole di intercettazione e chiusura cavidotti elettrici,

150’000,00










Prezzo tot.[€]


L/h[m]






150’000,00










Prezzo tot.[€]


L/h[m]






150’000,00


armadio di consegna, impianto di terra

SISTEMAZIONI ESTERNE 5’000,00

ALLACCIO ENEL

Allacciamento alla rete elettrica esistente con nuovo locale ENEL15’000,00

SPESE TECNICHE 20’000,00

IMPREVISTI 15’000,00

TOTALE COSTO DI COSTRUZIONE 235’000,00




ALLACCIO ENEL








ALLACCIO ENEL






10. ANALISI ECONOMICA DELL’INVESTIMENTO

La realizzazione del nuovo impianto parte dal grande vantaggio di disporre già delle opere per la

derivazione delle acque sino al serbatoio di Ischignano, laddove è prevista la realizzazione di un

locale tecnico per l’alloggiamento della turbina idroelettrica e dei relativi impianti ausiliari.Si prevedono pertanto le seguenti attività:

- Realizzazione di locale tecnico per l’installazione della nuova turbina idroelettrica;

- Installazione della nuova turbina, ivi compresi impianti accessori ed allaccio BT alla rete elettrica.

Costi di Costruzione

Opere civili fabbricato di centrale: € 30.000,00

Apparecchiature elettriche ed elettromeccaniche: € 150.000,00

Sistemazioni esterne e ripristini € 5.000,00

Allaccio Enel € 15.000,00

Spese tecniche € 20.000,00

Imprevisti € 15.000,00

TOTALE INVESTIMENTO: € 235.000,00

Costi di esercizio annui

Manutenzione e gestione € 10.000,00

Polizza assicurativa € 2.800,00

Canoni di concessione € 2.200,00 (25,00 € / Kw di concessione)

TOTALE COSTI DI ESERCIZIO € 15.000,00

Redditività dell’impianto

Produzione annua kwh 641.000,00

Tariffa cessione energia elettrica incentivata (€/kwh) [durata 20 anni] 0,219

Tariffa cessione energia elettrica non incentivata (€/kwh) [periodi successivi] 0,0976

REDDITIVITA’ ANNUA PREVISTA PER I PRIMI 20 ANNI DI ESERCIZIO € 140.379,00

REDDITIVITA’ ANNUA PREVISTA PER I PERIODI SUCCESSIVI € 62.561,00






















































11. TABELLA RIASSUNTIVA DELLE CARATTERISTICHE DELL’IMPIANTO

CENTRALINA IDROELETTRICA MICROIDRO in Comune di Massa (MS)

Portata massima derivabile 330 l/s

Portata minima derivabile 100 l/s

Portata media annua turbinabile

(Portata di concessione)225 l/s

Quota p.m.superiore vasca di carico 187,30 m.s.l.m.

Quota p.m.inferiore centrale 142,90 m.s.l.m.

Salto legale 44,40 m

Salto utile medio (dedotte le perdite di carico) 39,00 m

Lunghezza della condotta forzata 4220 m

Diametro della condotta600 mm

2 x 400 mm

Rendimento medio (stima) 0,85

Potenza massima effettiva 96,00 kW

Potenza media nominale dell’impianto

(potenza di concessione)86,00 kW

Potenza media effettiva dell’impianto 74,00 kW

Producibilità effettiva media annua 641'000 kWh/anno














2 x 400 mm




















2 x 400 mm








12. BUSINESS PLAN


12. BUSINESS PLAN


12. BUSINESS PLAN

Business PlanImpianto Idroelettrico presso l'acquedotto idropotabile di "MASSA CENTRO"

(valori in Euro) 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027Valore della produzioneRicavi produzione energiaelettrica - 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379

totale - 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379Costi della produzione

per materie prime - - - - - - - - - - - -per servizi - 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000

gestione - 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

canoni derivazione idrica - - - - - - - - - - - - assicurazioni - 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800

oneri concessione - 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200per il personale - - - - - - - - - - - -ammortamenti - 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400

amm.to imm. immateriali - - - - - - - - - - - - amm.to imm. materiali - 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400 9.400

oneri diversi di gestione - - - - - - - - - - - - rifiuti - - - - - - - - - - - -

Diritto di superficie - - - - - - - - - - - - altre e varie - - - - - - - - - - - -

totale - 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400 24.400Differenza tra valore e costodella prod. - 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979

Proventi e oneri finanziariproventi finanziari - - - - - - - - - - - -

interessi e altri oneri finanziari - - - - - - - - - - - -totale - - - - - - - - - - - -

Risultato ante imposte - 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979 115.979Imposte - 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664

Utile (perdita) dell'esercizio - 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315

Tariffa 0,219Produzione annua kwh 641.000


(valori in Euro) 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

ATTIVO

IMMOBILIZZAZIONI

Immateriali - - - - - - - - - - - -Materiali 235.000 225.600 216.200 206.800 197.400 188.000 178.600 169.200 159.800 150.400 141.000 131.600

Impianto 235.000 225.600 216.200 206.800 197.400 188.000 178.600 169.200 159.800 150.400 141.000 131.600Finanziarie

Totale 235.000 225.600 216.200 206.800 197.400 188.000 178.600 169.200 159.800 150.400 141.000 131.600

ATTIVO CIRCOLANTEMagazzino - - - - - - - - - - - -Crediti vs. clienti - - - - - - - - - - - -Disponibilità liquide 117.500 125.379 215.094 304.810 394.525 484.241 573.956 663.672 753.387 843.103 932.818 1.022.534

Totale 117.500 125.379 215.094 304.810 394.525 484.241 573.956 663.672 753.387 843.103 932.818 1.022.534TOTALE ATTIVO 352.500 350.979 431.294 511.610 591.925 672.241 752.556 832.872 913.187 993.503 1.073.818 1.154.134

PASSIVO

PATRIMONIO NETTOCapitale sociale 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000 235.000Riserve - - 80.315 160.631 240.946 321.262 401.577 481.893 562.208 642.524 722.839 803.155Utili (perdite)dell'esercizio - 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315 80.315

Totale 235.000 315.315 395.631 475.946 556.262 636.577 716.893 797.208 877.524 957.839 1.038.155 1.118.470Fornitori 117.500 - - - - - - - - - - -Finanziamenti - - - - - - - - - - - -Debiti per imposte - 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664TOTALE PASSIVO 352.500 350.979 431.294 511.610 591.925 672.241 752.556 832.872 913.187 993.503 1.073.818 1.154.134

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


(valori in Euro) 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027FLUSSI DI CASSA

BANCHE SALDO INIZIALE 117.500 125.379 215.094 304.810 394.525 484.241 573.956 663.672 753.387 843.103 932.818

INCASSIVersamenti di capitali 235.000 - - - - - - - - - - -Mutui erogati - - - - - - - - - - - -Interessi attivi netti - - - - - - - - - - - -Incassi da clienti - 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379Altri incassi -Totali incassi 235.000 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379 140.379

PAGAMENTIFornitori per servizi - 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000 15.000Fornitori realizzazioneinvestimenti 117.500 117.500 - - - - - - - - - -Imposte - - 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664 35.664Oneri finanziari - - - - - - - - - - - -Altri pagamenti - - - - - - - - - - - -Totale pagamenti 117.500 132.500 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664 50.664Incassi - pagamenti 117.500 7.879 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715 89.715

BANCHE SALDO FINALE 117.500 125.379 215.094 304.810 394.525 484.241 573.956 663.672 753.387 843.103 932.818 1.022.534

studio di fattibilita’ per la realizzazione di un …. 1) relazione... · - condotta forzata in...

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