30 settembre 2024
Raffronto tra il costo complessivo di una soluzione BIPV (facciata strutturale vetro/vetro c-Si) e un sistema tradizionale (rivestimento di facciata in pannelli compositi) e con il costo aggiuntivo BIPV per il caso di studio amministrativo. Fonte: SUPSI.
Autori: Paolo Corti (ricercatore SUPSI), Dr. Pierluigi Bonomo (Responsabile del Team BIPV- Involucro innovativo SUPSI), Alberto Follo (dottorando).
Flusso di lavoro a supporto del raffronto costi-benefici e dell’analisi di sensitività per casi studio BIPV: tre esempi di facciate BIPV nel sud della Svizzera
Presentazione del progetto
L’involucro degli edifici rappresenta un vasto potenziale per decentrare gli investimenti in ambito di energia rinnovabile e offrire opportunità uniche per i consumatori grazie all’ambiente costruito. Nonostante il riconosciuto potenziale del fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV), la redditività rappresenta ancora un ostacolo di mercato che impedisce di accelerarne la diffusione.
La letteratura riporta indagini sui costi a livello di prodotto, scenari di efficacia dei costi e prospettive. Tuttavia, la letteratura che valuta la redditività economica di reali processi edilizi è piuttosto limitata. I costi del BIPV sono fortemente legati al progetto e influenzati da fattori di costruzione che non possono essere generalizzati o osservati su macroscala. Pertanto, la mancanza di esempi concreti e documentati di installazioni su edifici esistenti rappresenta una lacuna per il settore e non aiuta il mercato a chiarire i reali costi e benefici economici dei sistemi BIPV così come dei principali parametri che influenzano la variabilità economica nelle costruzioni reali.
Questo studio contribuisce al settore sviluppando un’analisi costi-benefici di casi studio BIPV consolidati situati nella regione meridionale della Svizzera. L’approccio impiega una valutazione economica completa, utilizzando il metodo del valore attuale netto (VAN). È stata infatti sviluppata un’analisi di sensitività per valutare i costi variando i principali parametri di input economici che hanno un impatto significativo sugli aspetti finanziari delle installazioni BIPV.
Questa ricerca mira a condurre un’analisi completa di casi di studio concreti, presentando risultati inediti che chiariscono l’interazione tra i fattori energetici e quelli costruttivi. Individuando queste relazioni, lo studio cerca di svelare i fattori determinanti della competitività dei costi, contribuendo in ultima analisi ad aumentare l’attrattiva dei benefici delle facciate BIPV sull’intera catena di valore.
Conclusioni
Questo articolo mostra un quadro di valutazione globale basato sul progetto specifico per le facciate BIPV, presentando un confronto costi-benefici applicato a casi studio BIPV in Svizzera attraverso l’applicazione del metodo NPV e un’analisi di sensitività appositamente elaborata. L’innovazione di questa ricerca è la definizione di un’analisi di sensitività delle facciate BIPV per la valutazione dei costi e la sua applicazione a reali casi di studio BIPV. L’obiettivo è quello di definire un flusso di lavoro che possa essere replicato per valutare la competitività tecno-economica di soluzioni di facciata BIPV e che possa essere utilizzato dagli stakeholder che operano nell’ambito della filiera edilizia. La rassegna di tre edifici solari esistenti quali esempi di best practice ha dimostrato come queste fasi di valutazione, applicate a casi di studio, consentano di ottimizzare i parametri di progettazione in termini di costi-benefici e attrattività attraverso un’analisi di sensitività. L’analisi si basa su una scomposizione dei costi dell’involucro edilizio BIPV, sulla valutazione economica in termini di VAN e sulla valutazione di un’analisi di sensitività che consente di determinare la variazione del VAN cumulativo in seguito alla variazione dei parametri chiave. Partendo da tre riferimenti di facciate opache e ventilate BIPV svizzere, l’analisi e i risultati serviranno per altri sistemi opachi e ventilati BIPV in Svizzera e in altri Paesi. Dalla valutazione dei tre diversi casi di studio si evince che ogni edificio solare è un caso indipendente dove i diversi parametri giocano un ruolo importante.
I risultati dei casi studio hanno dimostrato che l’installazione di una soluzione BIPV integrata, customizzata e performante permette di ottenere investimenti positivi. . In particolare, dopo 30 anni, la soluzione amministrativa e quella residenziale hanno prodotto un ricavo normalizzato di circa 11’000 e 52’000 CHF, rispettivamente. L’analisi dettagliata delle facciate opache e ventilate BIPV nei casi studio svizzeri permette di fare alcune considerazioni, in particolare sulla valutazione della ripartizione dei costi. È emerso che il costo del rivestimento e delle relative sottostrutture rappresenta circa il 70% del costo totale del BIPV. Il BOS elettrico rappresenta circa il 5-13% del costo totale del BIPV. Mentre il costo della manodopera corrisponde al 20% del costo totale del BIPV. Infine, l’analisi di sensitività ha dimostrato che un’accurata progettazione dell’impianto fotovoltaico ne aumenta le prestazioni. Il costo aggiuntivo, il rendimento energetico, l’autoconsumo, il tasso di sconto e il costo dell’energia sono i parametri che influenzano maggiormente il successo degli impianti BIPV. Tuttavia, si evidenzia l’assenza di un parametro dominante unico, con i loro effetti che mostrano una variabilità tra i valori di input. Una riduzione del 20% del costo aggiuntivo corrisponde a una significativa fluttuazione del VAN, pari al 26,9% per l’edificio multifunzionale e all’82,7% per l’edificio amministrativo. Il passaggio dal 100% allo 0% di autoconsumo comporta un sostanziale impatto negativo sul VAN, pari a circa -190%, come mostrato nel caso dell’edificio amministrativo.
L’analisi e le strategie presentate in questo studio consentono agli specialisti del BIPV, agli investitori immobiliari (come le autorità pubbliche, i promotori immobiliari e i proprietari di edifici privati) e agli stakeholder della filiera edilizia di concentrarsi sugli aspetti chiave degli investimenti per massimizzare il valore economico, la definizione di un modello di business per le facciate BIPV e di supportare il processo decisionale sin dalla fase iniziale della progettazione.
