una centrale elettrica solare sul tetto della nostra scuola

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Progetto di Centrale fotovoltaica sui tetti del Complesso Marchesi (Pisa) a cura degli studenti della IV

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  • 1. Una Centrale Elettrica a Energia Solare sul tettodella nostra Scuola nel bel mezzo della citt!a cura di un gruppo di studenti della classe IV G del Liceo Scientifico F. Buonarroti diPisa 1

2. La nostra scuolaNoiLideaLoccasioneLe collaborazioniIl progettoLa presentazioneLa risonanza2 3. La nostra scuola Il Liceo Scientifico F. Buonarrotiin quel di PisaVedi : SCUOLA MARCHESI DI PISA, DIFESA DI UN ORGANISMO SOCIALE acura di C.Cascella Ed.Chandra 3 4. Luperini: "Il Marchesi un edificio simbolo""C ununica strada possibile: procedere a un profondo restauro che ne renda la futura gestione meno problematica"Continua il dibattito in citt, cos come a livello nazionale, sul futuro del complesso "Concetto Marchesi", dopo lintenzione annunciata alcuni mesi fa dalla Provincia di Pisa di procedere allabbattimento delledificio realizzato dallarchitetto Luigi Pellegrin. In un intervento, pubblicato di seguito, il Professor Ilario Luperini - che ricopr il ruolo di Presidente del distretto scolastico - ricorda in quale contesto culturale si inserisce la realizzazione della struttura e quali sono state le potenzialit offerte da uno spazio fortemente innovativo e polifunzionale.Il complesso scolastico "Concetto Marchesi": un edificio simbolo di una stagione piena di fervore, in cui la scuola era al centro del dibattito politico. Era lindimenticabile stagione della spinta a partecipare, quando si riusc ad aprire la gestione della scuola a quelle componenti esterne - studenti e genitori - che fino ad allora ne erano rimaste escluse. E si riusc a farlo in seguito a un episodio rimasto unico: uno sciopero generale di tutte le categorie per la scuola, per un nuovo modello di scuola, una scuola pi aperta, pi accogliente, pi trasparente. Era il 1973.Quelledificio nacque per rispondere a quel fervore e rafforzarlo, per dare concretezza a quegli ideali. In sintesi rispondeva a due assunti: la scuola che si apriva al territorio e il rinnovamento profondo della didattica. Ecco che anche dal punto di vista architettonico prese forma un edificio che si insinuava senza barriere nel quartiere, ma anzi con strutture che invitavano a un utilizzo da parte della comunit: pluralit di ingressi, giardini pensili, spazi di aggregazione; penetrava con allegria e fiducia nel quartiere (anche la scelta dei colori degli intonaci andava in quella direzione); un edificio articolato che durante la mattinata assolvesse alle sue funzioni tradizionali e nel pomeriggio si aprisse alle varie attivit dei cittadini.4 5. Un edificio che agevolasse una didattica modulare e flessibile; un modo di fare scuola che, per dirla in breve, prevedesse momenti in cui erano necessari grandi spazi per consentire lezioni rivolte a pi classi riunite insieme, su temi di ordine generale e altri momenti in cui linsegnamento si rivolgesse a piccoli gruppi, alcuni tesi al recupero di studenti con carenze, altri alla valorizzazione di coloro che, invece, manifestavano profili di eccellenza.Ecco allora le pareti mobili che consentissero la pi ampia flessibilit degli spazi interni. Ma, nel frattempo, che cosa accaduto? La figura del preside-dirigente e unautonomia con risorse sempre pi risibili hanno reso vacui gli organismi di gestione collegiale; clamorosamente crollata lidea dellinterazione tra scuola e territorio e la prima si di nuovo rinchiusa in una condizione introversa; la didattica, nonostante i meritevoli tentativi che hanno caratterizzato in special modo il Liceo Buonarroti, tornata a ripercorrere strade stantie; insomma, si scontato nel mondo della scuola il complessivo regresso della societ. Ed ecco, allora, che si sono alzate cancellate allesterno e la flessibilit degli spazi interni ha perso ogni sua funzione.Ma il Marchesi rimane un edificio simbolo. Ecco un altro motivo per non abbatterlo. I costi, sono tuttavia, insostenibili e gli enti locali responsabili della gestione hanno ragioni da vendere quando invocano la mancanza di risorse adeguate. E allora che fare? C ununica strada possibile: procedere a un profondo restauro che ne renda la futura gestione meno problematica. Sono necessarie consistenti risorse aggiuntive da parte dello Stato, in difesa di un indubbio patrimonio architettonico. E, allora, una domanda: Perch gli ordini professionali e le personalit che sono insorte in sua difesa, non si adoperano fattivamente e concretamente per recuperare quelle risorse?. Se ci non accade tutto il dibattito si risolve in chiacchiere.Ilario Luperini (gi presidente del distretto scolastico)Da PisaNotizie 16 11 09 5 6. Profili6 7. LoccasioneAbbiamo deciso di occuparcene perch la nostra scuola venuta alla ribalta della cronaca locale in seguito alla contraddizione derivante dalle operazioni di rifacimento del tetto del complesso e dellipotesi dellEnte Provincia di demolire il complesso in un futuro molto prossimo. Avremmo presentato i risultati della nostra indagine nel corso della nostra settimana scientifica che un appuntamento pubblico aperto alla cittadinanza.Vedi : SCUOLA MARCHESI DI PISA, DIFESA DI UN ORGANISMO SOCIALE a cura di C.Cascella 7Ed.Chandra 8. Le collaborazioni Ing. Vincenza Dadduzzio LEnteProvincia Pisa Geom. AndreaBonotti Roberto ArgentiCommercialSuryaManager EnergyEnterprise Giacomo Fanfani Project Manager 8 9. Lente Provincia ci ha fornito i dati relativialla struttura e la bolletta energetica dellascuola La Surya Energy Enterprise ci ha fornitotutta la consulenza e la supervisionenecessaria alla realizzazione del nostroprogetto 9 10. Lidea Unocchiata al tetto della nostra scuola e unaalla bolletta elettrica aiutano chiunque aconcepire lalternativa che proponiamo 10 11. 11.193,56 euroMWh 67,654MW0,245Gennaio 2010 11 12. NoiDa sinistraLuca Burgio, Giacomo Fanfani (SEE), Simone Baldacci, FrancescoCappello, Daniele Grassini, Giulia Russo, Luca Melis, RobertoArgenti (SEE). 12 13. Il ProgettoStudio del progetto di SistemaFotovoltaicoposto sulle superfici a copertura dellastrutturadi propriet Marchesi della Provinciadi Pisa comprendenti:Liceo S. F. Buonarroti;Uffici della Provincia;Ist. Tecnico Santoni, 13 14. Per lo sviluppo del progetto in oggetto,sono state individuate, almenoinizialmente, tre zone sulle quali poterinstallare impianti FV;zone denominate A, B e C 14 15. zone A, B e CZona (in Piano) evidenziata in marrone che corrisponde alla copertura degli uffici della Provincia. Il tetto,mt.78 x mt.23 ricoperto da una mantellina bituminosa; venuti a conoscenza che non sussistono particolariproblemi nel supportare il peso delle strutture classiche che sostengono un impianto FV normalmenteadottate per queste installazioni, si deciso di usare pannelli solari policristallini da 230 Wp c.a. (23 file da 18moduli c.a.).Zona evidenziata in verde che corrisponde alla copertura della piscina del Liceo Buonarroti, invece, daresponso ufficiale dei Tecnici della Provincia, Ing. Dadduzio e Geom. Bonotti, risulta non idoneaallinstallazione di nessuna tipologia di impianto.Zona (pendenza ad Ovest) evidenziata in celeste con C1, C2,C13 che stata recentementericoperta da lamiera grecata predisposta per ricevere listallazione di moduli serie Uni-Solar; riesce adospitarne (disseminati lungo tutta la superficie, tenuto di conto di ostacoli ed ombre), almeno 518 di questatipologia. 15 16. Cabina in media tensioneLa cabina in media tensione esistegi ed atta ad ospitare tutta la parteelettronica che gli impianti richiedono! 17 17. Analizzata la fatturazione annuale, sicapisce subito che le superfici nonsaranno sufficienti a riuscire a coprire tuttoil fabbisogno, in termini di energia elettricaprodotta, necessario allintera struttura, madaranno, come dopo analizzeremo, unnotevole contributo di riduzione diemissioni di CO2 e sar comunqueconveniente a livello investimentoeconomico. 18 18. MaterialiPer questo progetto saranno impiegati 518 moduli insilicio amorfo Unisolar 136Wp made in USA e 414moduli in silicio policristallino Solsonica 230Wp.Per lelettronica di inverter saranno utilizzati 10innovativi SMA serie Tripower da 17 kWp. molto importante impiegare materiale dellamigliore qualit che garantisce rendimenti alti ecostanti nel tempo.19 19. Come evidenziato nel prospetto ilcontributo dello Stato per linstallazionedellimpianto fotovoltaico unito al risparmiosulla fattura Enel superiore ad uneventuale finanziamento totale. In questomodo si ha il costo zero per linstallazioneed il risparmio sulla fattura energetica!!20 20. Copertura in lamiere fotovoltaicheriverclackAttualmente lesistenza di incentivi economici per linstallazione di impianti ad energia rinnovabile rende molto remunerativa la costruzione di campi fotovoltaici, anche rispetto ad altre forme di produzione come cogenerazione, eolico e biodiesel.Deve essere considerata lestrema semplicit ed affidabilit del sistema che non necessita di manutenzione o lavoratori stipendiati per la produzione, che viene garantita per almeno venti anni.Lunica vera spesa di gestione rappresentata dal canone di assicurazione all-risk che copre danni diretti di qualsiasi genere, es. eventi atmosferici straordinari, furto ed atti vandalici, e la mancata produzione per il relativo fermo impianto. 21 21. Il prospetto seguente riassume i dati relativi alla produzione economica nei venti anni del contributo in Conto Energiaper la copertura RiverclackRicavoAnno Energia Prodotta Incentivo /KWh Costo al KWh Risparmio Enel Totale Ricavi C.Energia 1 88.0600,423 0,20037.249 17.61254.861 2 87.6200,423 0,21037.063 18.40055.463 3 87.1820,423 0,22136.878 19.22456.101 4 86.7460,423 0,23236.693 20.08456.777 5 86.3120,423 0,24336.510 20.98357.493 6 85.8800,423 0,25536.327 21.92258.249 7 85.4510,423 0,26836.146 22.90359.048 8 85.0240,423 0,28135.965 23.92759.892 9 84.5990,423 0,29535.785 24.99860.783 1084.1760,423 0,31035.606 26.11761.723 1183.7550,423 0,32635.428 27.28662.714 1283.3360,423 0,34235.251 28.50763.758 1382.9190,423 0,35935.075 29.78264.857 1482.5050,423 0,37734.899 31.11566.014 1582.0920,423 0,39634.725 32.50767.232 1681.6820,423 0,41634.551 33.96268.513 1781.2730,423 0,43734.379 35.48269.861 1880.8670,423 0,45834.207 37.07071.276 1980.4630,423 0,48134.036 38.72972.764 2080.0600,423 0,50533.866 40.46274.327Totale710.640 551.0691.261.70922 22. Copertura in mantellina bituminosaLa copertura in oggetto permette linstallazione di moduli in silicio cristallino con una efficienza per unit di superficie pi alta rispetto al silicio amorfo Riverclack.In questo caso si scelto di adottare unaclassica installazione con triangolizavorrati che consentono di inclinare inmaniera ottimale i moduli fotovoltaici.23 23. Il prospetto seguente riassume i dati relativi alla produzioneeconomica nei venti anni del contributo in Conto Energia.Anno Energia Prodotta Incentivo /KWh Costo al KWh Ricavo C.Energia Risparmio Enel Totale Ricavi 1 119.025 0,384 0,20045.70623.80569.511 2 118.430 0,384 0,21045.47724.87070.347 3 117.838 0,384 0,22145.25025.98371.233 4 117.249 0,384 0,23245.02327.14672.169 5 116.662 0,384 0,24344.79828.36173.159 6 116.079 0,384 0,25544.57429.63074.204 7 115.499 0,384 0,26844.35130.95675.307 8 114.921 0,384 0,28144.13032.34176.471 9 114.346 0,384 0,29543.90933.78877.697 10113.775 0,384 0,31043.69035.30078.990 11113.206 0,384 0,32643.47136.88080.351 12112.640 0,384 0,34243.25438.53081.784 13112.077 0,384 0,35943.03740.25583.292 14111.516 0,384 0,37742.82242.05684.878 15110.959 0,384 0,39642.60843.93886.546 16110.404 0,384 0,41642.39545.90488.299 17109.852 0,384 0,43742.18347.95990.142 18109.303 0,384 0,45841.97250.10592.077 19108.756 0,384 0,48141.76252.34794.109 20108.212 0,384 0,50541.55454.68996.243Totale 871.967 744.8441.616.811 24 24. NoteIn relazione alle caratteristiche della copertura disponibile, in fase di progetto stato scelto di impiegare moduli in silicio amorfo della Unisolar americana,leader mondiale in questa tecnologia, e moduli in silicio policristallino diSolsonica che attualmente rappresenta una delle maggiori realt produttivenazionali.A differenza dei comuni moduli fotovoltaici i pannelli Riverclack-Unisolar sono costituiti da tre strati flessibile di silicio amorfo incapsulato in polimero ETFE. Il risultato un modulo calpestabile che si posa direttamente sulla copertura mediate una apposita lamiera. Lefficienza di produzione per KWp installato molto alta come dimostrano test indipendenti dellUniversit di Urbino e del prestigioso Istituto TISO in Svizzera. Negli USA sono impiegati da almeno 12 anni ed in Italia ci sono gi 6 grandi partner OEM accreditati a livello nazionale.I moduli in silicio policristallino di Solsonica sono quanto di meglio questa tecnologia permette. Solsonica srl rappresenta un brand di EMMS SPA, una delle maggiori imprese italiane di produzione nel campo dei microprocessori. Lesperienza trentennale ha permesso lo sviluppo allinterno dellazienda di una filiera di produzione altamente avanzata che consente di garantire caratteristiche di output dei singoli moduli estremamente omogenea ed affidabile. La scelta di questa azienda riflette limpegno della nostra societ nella creazione di una filiera fotovoltaica nazionale atta allincremento della ripresa delleconomia italiana. 25 25. Prospetto sintetico ImpiantoFotovoltaico Copertura edifici 165,668 kWpeuroProduzione annua prevista in KWh 206.000Dati tecnici impiantoCosto impianto fotovoltaico990.000Costo al KWp 5.970Incentivo per KWh (/KWh) 0,423/0,384 Totali in 20 anni di Emissioni di C02 evitate (tons.) 9.570incentivi Incentivi totali da Conto Energia1.581.000Ricavi da risparmio costi Energia elettrica1.296.000Numeri su baseEmissioni di C02 evitate (tons.) 480 annualeIncentivo medio da Conto Energia79.000Ricavi da risparmio medio di Energia68.400elettricaImporto finanziamento tasso fisso 15 anni 92.60026 26. Desideriamo evidenziare che, al termine dei venti anni presi in esame, limpianto fotovoltaicoprodurr energia elettrica equindi ricavi per almeno altri 15anni!27 27. Alcune considerazioniIl fabbisogno di energia elettrica del complesso Marchesiche comprende la nostra scuola ammonta a 583000 kwhannui.Come si visto limpianto potrebbe fornire 206000 kwhannui.Si tenga presente che qualora la Provincia decidesse ilnecessario rifacimento del tetto della piscina (zonaattualmente non idonea) in modo da poter supportare ipannelli, ne potrebbe derivare la quasi completacopertura del fabbisogno in energia elettrica delComplesso!28 28. In estrema sintesiDallanalisi del prospettofacilmente si deduce che:Qualora Lente Provinciadecidesse di realizzare limpiantodal momento in cui la produzionedi energia diventasse una realtsi comincerebbe da subito aGUADAGNARE 54800 eurolanno.eNei 35 anni di vita dellimpiantosi potrebbe realizzare unguadagno complessivo di2388000 euro!!29 29. La presentazioneAbbiamo presentato la nostra indagine nel contesto della settimana scientifica del nostroliceo -edizione 2010- allinterno di un percorso riguardante le energie rinnovabili e icambiamenti climatici globali guidati dal nostro prof. di fisica Francesco Cappello. Ecco ilprogramma della sezione fisica della Settimana: video presentazione1. Studio e valutazione dellipotesi "Ricopriamo dipannelli fotovoltaici il liceo Buonarroti."Facciamo della nostra scuola una centrale a energia solarenel bel mezzo della citt!" (progettazione in collaborazione con "SuryaEnergy Enterprise")[Se la Provincia realizzasse il progetto ne avrebbe un utile netto di pi di 50000 euro lanno.. utile complessivo 2 000 000 dieuro!!!!!!]2. CoibentazioniEsperienze e misure, curve di raffreddamento conutilizzo materiali coibentanti in commercio e simulazionedella capacit di trattenimento del calore(isolamento termico) di infissi con doppi e tripli vetri.Quanto si risparmia comprando "un cappotto"da far indossare alla nostra casa?3. Pannelli fotovoltaici della ditta Morellato e Malloggi.Presentazione a cura di un gruppo di studenti del Buonarroti di analisieconomica di investimenti per impianti fotovoltaici domestici (3kwp) inconto energia.4. Come funziona un pannello fotovoltaico?Misure su pannelli fotovoltaici in dotazione al nostroLaboratorio. Simulazioni esposizione pannelli nellarco di una giornata.5. Cambiamenti Climatici Globalia. Come e perch sta cambiando il clima della terra.b. Presentazione e traduzione simultanea di "Talk"su tecniche di ripresa fotografica degli effetti dei CCGsugli spostamenti dei grandi ghiacciai. Proiezione di HOME (fr) di Yann A. Bertrand e Luc Besson6. Esempi di produzione decentrata dellenergia:30tanti e piccoli produttori di energia e conseguente forma della rete di 30. La risonanzaLa presentazione dei risultati della nostra indagine ha fatto registrare grandeinteresse tra i visitatori della Settimana Scientifica e pi in generale tra i cittadini diPisa. Una giornalista de Il Tirreno ci ha intervistati e ha pubblicato un articolo chedescriveva la nostra indagine! Sulla stessa pagina intervenuto indirettamentelassessore provinciale allambiente confermando la validit del percorso proposto elintenzione da parte dellEnte Provincia di muoversi nella direzione indicata.Il nostro prof. stato intervistato presso Telegranducatotoscana ! 31