Esempio di comunità energetiche in condominio

In questo esempio dimostriamo che, a seguito dell’installazione di un impianto fotovoltaico, costituire le comunità energetiche in condominio può dimezzare i costi rispetto a mantenere i singoli impianti in autoconsumo.

Esempio di comunità energetiche in condominio
Esempio di comunità energetiche in condominio

In questo articolo raccontiamo l’interessante caso studio concernente la costituzione di una Comunità Energetica a livello condominiale (ACCR).  

L’edificio è un piccolo condominio situato a Torino e composto da 3 unità immobiliari. In seguito all’installazione di un impianto fotovoltaico per la produzione elettrica, i condòmini desiderano valutare se costituire l’autoconsumo collettivo condominiale oppure mantenere gli impianti in autoconsumo singolo collegati a ciascuna unità immobiliare. 

Per fare questa valutazione useremo il software TERMOLOG con il quale abbiamo simulato due scenari diversi. In entrambi gli scenari si usa lo stesso identico impianto per numero di pannelli, tipologia, inclinazione ecc…

Esempio di comunità energetiche in condominio realizzato con il software TERMOLOG
Esempio di comunità energetiche in condominio realizzato con il software TERMOLOG

Nel primo caso l’impianto complessivo è a servizio della comunità: i pannelli sono quindi collegati al pod condominiale e coprono i consumi degli impianti condominiali. Nel secondo caso si ripartisce per le te unità immobiliare, quindi come se fossero 3 impianti distinti.

Prima di procedere definiamo di seguito i dati dell’immobile e dell’impianto.

Formazione online su comunità energetiche e fotovoltaico

Esempio di comunità energetiche in condominio: i dati dell’immobile 

Posizione: TORINO 

Unità immobiliari: 3 

Superficie utile = 322,4 m2 

Superficie disperdente = 789.68 m2 

Riscaldamento: centralizzato con caldaia standard 24 kW 

ACS: centralizzato con caldaia standard 24 kW 

Raffrescamento: autonomo con pompa di calore 3,5 kW 

Tipo di impianto: grid connected (connesso alla rete senza accumulo) 

Parametri dei pannelli utilizzati 

Tipologia di pannello: SUNTECH – STP policristallino STP 210 – 18/Ud (Asol = 1,314 m2, P = 210 W). 

Azimut 0° 

Inclinazione 40° 

Potenza installata 9 kW (nel secondo caso divisa in 3 kW per unità immobiliare) 

Fattore di potenza di picco Kpv 0.16 kW/m2 

Riflettanza 0.2 

Esempio di comunità energetiche in condominio - Il diagramma solare polare ottenuto con il software TERMOLOG
Il diagramma solare polare ottenuto con il software TERMOLOG

Produzione dei pannelli 

Innanzi tutto impostiamo in TERMOLOG i dati delle bollette e dei consumi elettrici delle unità immobiliari. Il software restituisce come risultato:

  • la produzione elettrica oraria del fotovoltaico,
  • il carico totale ed orario di energia elettrica richiesto dall’edificio (distinto in carico associato al condominiale e carico associato alle singole unità immobiliari),
  • la produzione totale di energia elettrica,
  • lo scambio di energia con la rete
  • e infine la superficie coperta dai pannelli in questione. 
Esempio di comunità energetiche in condominio - Figura 11: risultati del calcolo di TERMOLOG 
Risultati di calcolo di TERMOLOG

Esempio di comunità energetiche in condominio - Produzione oraria dei pannelli nel mese di gennaio 
Produzione oraria dei pannelli nel mese di gennaio

Si procede ora con l’analisi della convenienza economica della scelta di costituzione di una comunità di autoconsumo collettivo o nell’utilizzo del fotovoltaico come autoconsumo singolo. 

Per progettare le comunità energetiche nei condomini

Le ACCR:  esempio di costituzione di comunità energetiche in condominio

Il primo scenario che si analizza riguarda la costituzione di un autoconsumo collettivo condominiale. Questo viene realizzato tra tutti e tre i condomini dell’edificio in oggetto. 

Regolamentazione dell’incentivo GSE

L’installazione del fotovoltaico riceve i seguenti incentivi economici: 

Restituzione delle componenti tariffarie (Cac) CAC = CUAf,m * EAC + Ʃi,h (EAC,i * cPR,i * Pz)h  
Incentivazione dell’energia condivisa (Iac) IAC = TPAC * EAC  
Ritiro dell’energia (Rac) RAC = PR * E immessa  

Facciamo ora chiarezza con la legenda delle formule sopra citate. 

CUaf,m = corrispettivo unitario di autoconsumo forfetario mensile.

Si tratta della somma algebrica, arrotondata alla terza cifra decimale secondo criterio commerciale, delle parti unitarie variabili della tariffa di trasmissione (TRASE) definita per le utenze in bassa tensione e del valore più elevato della componente variabile di distribuzione definita per le utenze per altri usi in bassa tensione (BTAU) vigenti nel mese m-esimo. CUAf,m= Trase+MAX (BTAUm) 

Eac = Energia condivisa.

Rappresenta il minimo, calcolato su base oraria, tra l’energia elettrica immessa in rete dagli impianti di produzione alimentati da fonti rinnovabili e l’energia elettrica prelevata per il tramite dei punti di connessione che rilevano ai fini di un gruppo di autoconsumatori o di una comunità di energia rinnovabile. EAC,m= ∑nh=1EAC,h

dove: 

  • 𝐸𝐴𝐶 𝑚: energia elettrica condivisa mensile espressa in kWh; 
  • 𝐸𝐴𝐶 ℎ: energia elettrica condivisa oraria espressa in kWh; 
  • 𝐸𝐴𝐶,𝑖,ℎ: energia elettrica condivisa oraria per livello di tensione espressa in kWh; 
  • i: livello di tensione; 
  • m: mese; 
  • h: ora del mese; 
  • y: punto di connessione afferente la configurazione; 
  • 𝐸𝑒𝑓𝑓_𝑖𝑚𝑚𝑒𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑦: energia elettrica effettivamente immessa tramite il punto di connessione y espressa in kWh, al netto dei coefficienti di perdita convenzionali di cui all’art. 76, comma 1, lettera a) del “Testo integrato delle disposizioni dell’autorità per l’energia elettrica e il gas in ordine alla regolazione delle partite fisiche ed economiche del servizio di dispacciamento (settlement)” (TIS); 
  • 𝐸 𝑝𝑟𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑦: energia elettrica prelevata tramite il punto di connessione y espressa in kWh; 
  • 𝐸 𝑝𝑟𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑦 𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑒: energia elettrica prelevata tramite il punto di connessione y espressa in kWh per la quale non sono applicate le componenti tariffarie di trasmissione e di distribuzione ai sensi dell’articolo 16 del TIT ovvero della deliberazione 574/2014/R/eel. 
Esempio di comunità energetiche in condominio - Schematizzazione del funzionamento del modello virtuale per ACCR 
Schematizzazione del funzionamento del modello virtuale per ACCR 

CPR,i = Coefficiente delle perdite di rete evitate 

1,2% nel caso di energia elettrica condivisa per effetto della produzione di impianti di produzione connessi alla rete di distribuzione in media tensione;  

2,6% nel caso di energia elettrica condivisa per effetto della produzione di impianti di produzione connessi alla rete di distribuzione in bassa tensione. 

TPAC = tariffa premio 

PR = Prezzo Riconosciuto. Prezzo disciplinato dalla delibera ARERA 280/07 che dipende dalla tipologia di impianto e da ulteriori incentivi riconosciuti sullo stesso 

I valori di seguito riportati si ottengono con il Modulo COMUNITA’ ENERGETICHE di TERMOLOG che valuta la convenienza economica dell’autoconsumo collettivo rinnovabile. 

Modulo COMUNITÀ ENERGETICHE di TERMOLOG: producibilità annuale del fotovoltaico condominiale
Modulo COMUNITÀ ENERGETICHE di TERMOLOG: producibilità annuale del fotovoltaico condominiale

Possiamo quindi osservare la produzione dei pannelli nei vari mesi dell’anno e i carichi elettrici a livello condominiale coperti dall’ACCR. 

Formazione online su comunità energetiche e fotovoltaico

4.2 Esempio di comunità energetica in condominio: valutazione dell’incentivo

Valutiamo ora la convenienza della costituzione di un ACCR. 

Nella seguente tabella si riporta il valore finale che il GSE fornisce per 20 anni ai partecipanti della comunità energetica. Il valore evidenziato in giallo si calcola con TERMOLOG e comprende i tre incentivi già descritti al paragrafo precedente. Li ricordiamo nuovamente per comodità:

  • Restituzione delle componenti tariffarie (CAC) 
  • Incentivazione dell’energia condivisa (IAC)
  • Ritiro dell’energia (RAC)
Per progettare le comunità energetiche
Esempio di comunità energetiche in condominio

Si riportano nelle tabelle di seguito i dettagli del calcolo effettuato. 

REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - consumo condominiale orario
Impianto condominiale – consumo condominiale orario
Esempio di comunità energetiche in condominio -  REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - producibilità oraria
Impianto condominiale – producibilità oraria
Esempio di comunità energetiche in condominio,   REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - autoconsumo orario
Impianto condominiale – autoconsumo orario
Esempio di comunità energetiche in condominio - REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - prelievo orario
Impianto condominiale – prelievo orario
 REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - Immissione in rete oraria
Impianto condominiale – Immissione in rete oraria
Esempio di comunità energetiche in condominio
Impianto condominiale – Eccedenza oraria
REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - Prelievo dei partecipanti orario
Impianto condominiale – Prelievo dei partecipanti orario
 REPORT TERMOLOG: Impianto condominiale - Energia condivisa oraria
Impianto condominiale – Energia condivisa oraria
  REPORT TERMOLOG: Risparmio sui servizi comuni
Risparmio sui servizi comuni
Esempio di comunità energetiche in condominio, REPORT TERMOLOG: Beneficio risparmio oneri di rete
Beneficio risparmio oneri di rete
REPORT TERMOLOG: Beneficio perdite di rete
Beneficio perdite di rete
Esempio di comunità energetiche in condominio con TERMOLOG -  REPORT TERMOLOG di Valore dell'energia immessa
Valore dell’energia immessa

Si tenga presente che nel caso della costituzione dell’ACCR il fotovoltaico modellato andrà ad intervenire e coprire solo i fabbisogni elettrici condominiali. Il resto del fabbisogno legato alle singole utenze deve essere acquistato dalla rete.

In questo caso, secondo le regole della comunità, ogni condomino può mantenere il proprio contratto di acquisto dell’energia. Per semplicità si riporta quindi il dato dei consumi dei singoli condomini e si utilizza un prezzo medio di acquisto dell’energia valutato secondo una media nazionale.  

Costo per acquisto energia

Annualmente, quindi, il condominio nel suo complesso deve sostenere una spesa per l’acquisto di energia elettrica di € 4.510,69 − € 3.483,62=1027,07€.

Ciò comporta di conseguenza una spesa annuale per singolo condomino di € 342,357

5. Autoconsumo singolo 

Dopo avere visto nel primo esempio quali sono i vantaggi economici della comunità energetica in condominio, passiamo ora al secondo scenario. In questo caso gli stessi pannelli sono divisi equamente tra i tre condomini e coprono i consumi delle singole unità immobiliari.

Osserviamo di seguito i valori relativi alla valutazione dell’autoconsumo singolo ipotizzato nelle stesse condizioni valutate rispetto all’ACCR. In questo caso l’unico incentivo a cui si ha diritto per l’immissione in rete è il ritiro dedicato

Si riportano nelle tabelle di seguito i dettagli del calcolo eseguito con TERMOLOG. 

 REPORT TERMOLOG: consumo DEI PARTECIPANTI ORARIO
Consumo dei partecipanti orario
  REPORT TERMOLOG: producibilità oraria
Producibilità oraria
   REPORT TERMOLOG: carichi residui e immissione in rete
Carichi residui e immissione in rete
Carico elettrico condominiale, ora per ora
Carico elettrico condominiale, ora per ora
Analisi dei costi ora per ora
Analisi dei costi ora per ora

La spesa totale per acquisto di energia elettrica per il condominio è € 2.124,46 annuo. Questo porta ad una spesa per singolo condomino di €708,15 annuo. 

6. Ritorno dell’investimento 

Dall’analisi precedente è evidente la convenienza della costituzione di una collettività di autoconsumo collettivo condominiale. 

Si procedere ora dunque ad una valutazione economica più approfondita dello scenario più conveniente. 

Ancora una volta utilizziamo il software TERMOLOG

Si valuta in questo caso in quanto tempo è possibile rientrare dell’investimento svolto e se l’installazione di tale fotovoltaico risulta economicamente conveniente. 

Analizzando i flussi di cassa si nota come dai valori ottenuti al termine del 4° anno si è completamente rientrati dell’investimento iniziale effettuato per l’installazione dei pannelli. 

La valutazione tiene naturalmente conto di tre fattori:

  1. costo iniziale indicativo per l’acquisto e l’installazione dei pannelli
  2. incentivo ricevuto annualmente da GSE. 
  3. costi di gestione, manutenzione e pulizia durante il ciclo di vita utile dei pannelli. 

Al momento il costo di smaltimento dei pannelli a fine vita non è a carico del possessore dei pannelli. Per questa ragione non è stato considerato nel calcolo. 

Conclusioni 

Le comunità energetiche per loro natura non nascono con scopo di lucro. Tuttavia dalla valutazione si evince un risparmio evidente nei costi relativi all’energia elettrica: nello scenario di costituzione di comunità energetica preso come esempio i costi per il condominio vengono quasi dimezzati.  

Questo consente di valutare un impianto di nuova concezione che non mira alla produzione per il singolo ma all’immissione dell’energia in rete affinché venga utilizzata dal sistema Paese. 

Il condominio che abbiamo preso come esempio esprime non è che una minima rappresentazione delle enormi possibilità applicative delle comunità energetiche. Nelle loro forme più complesse le CER hanno potenzialità decisamente superiori e comprendono porzioni di territorio più estese comportando una valutazione più approfondita per la costituzione. Inoltre, si tenga presente che le considerazioni e i calcoli fatti dipendono in maniera significativa dai prezzi per acquisto dell’energia e dal prezzo zonale orario considerato. 

In ogni caso, va tenuto presente che le normative e la legislazione relativa alle Comunità Energetiche sono ancora in pieno sviluppo solo all’inizio. Si prevede che nei prossimi anni prenderanno sempre più piede, con un conseguente aggiornamento della componente legislativa. Auspichiamo quindi sarà più semplice e conveniente la costituzione di una comunità energetica. 

Per progettare le comunità energetiche
Simone Tenca

Ingegnere dei materiali e delle nanotecnologie
Esperto di modellazione energetica, si occupa di Assistenza Tecnica fornendo supporto agli utenti e svolgendo corsi riguardanti il software TERMOLOG