ANALISI TECNICO-ECONOMICA DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO DI 1 MWp A SERVIZIO DELLA RETE ELETTRICA NAZIONALE

This thesis analyzes the current energy context, with particular focus on the global, European, and Italian situations, highlighting the main challenges related to the growing demand, supply security, and the need to reduce climate-altering emissions. In this scenario, photovoltaics emerges as one of the key technologies for the energy transition, thanks to its flexibility, sustainability, and competitiveness. The thesis delves into the functioning of photovoltaic technology, describing the basic physical principles, the main system components, configuration types, and relevant design aspects. This is followed by an economic analysis centered on the Levelized Cost of Energy (LCOE), one of the main indicators for assessing its cost-effectiveness compared to other sources. To support this analysis, a concrete case study is presented: a 994 kWp photovoltaic plant designed for the municipality of Civitaquana, developed during an internship at the company Renpower Srl. The project is introduced with a detailed technical description of the system, followed by an assessment in terms of producibility, initial investment (CAPEX), operational costs (OPEX), and energy sales strategies, considering both PPA scenarios and the capture price on the spot market. For the capture price estimation, the historical trend of the Italian wholesale electricity price (PUN) was analyzed and the capture rate was calculated, with the aim of obtaining projections up to 2050 that are consistent with data from other similar European energy markets, such as Germany and Spain. Finally, the environmental impact of the project is analyzed, estimating the amount of CO₂ emissions that can be avoided through the production of renewable energy over the plant’s operational lifetime.

La presente tesi analizza il contesto energetico attuale, con particolare riferimento alla situazione globale, europea e italiana, evidenziando le principali criticità legate alla crescita della domanda, alla sicurezza dell’approvvigionamento e alla necessità di ridurre le emissioni climalteranti. In questo scenario, il fotovoltaico emerge come una delle tecnologie chiave per la transizione energetica, grazie alla sua flessibilità, sostenibilità e competitività. L’elaborato approfondisce il funzionamento della tecnologia fotovoltaica, descrivendo i principi fisici di base, le principali componenti impiantistiche, le tipologie di configurazione e gli aspetti progettuali rilevanti. Segue un’analisi economica centrata sul costo livellato dell’energia (LCOE), uno degli indicatori principali per valutarne la convenienza rispetto ad altre fonti. A supporto di questa analisi, viene presentato un caso studio concreto: un impianto fotovoltaico da 994 kWp progettato per il comune di Civitaquana, sviluppato nell’ambito di un tirocinio presso l’azienda Renpower Srl. Il progetto viene introdotto con una descrizione tecnica dettagliata dell’impianto, per poi essere valutato sotto il profilo della producibilità, dell’investimento iniziale (CAPEX), dei costi operativi (OPEX) e delle strategie di vendita dell’energia, considerando sia scenari PPA sia il capture price sul mercato spot. Per la stima del capture price, è stato analizzato l’andamento storico del Prezzo Unico Nazionale (PUN) italiano e calcolato il capture rate, con l’obiettivo di ottenere proiezioni fino al 2050 che risultino coerenti con i dati di altri mercati energetici europei simili, come quelli di Germania e Spagna. Viene infine analizzato l’impatto ambientale del progetto, stimando la quantità di emissioni di CO2 che potranno essere evitate grazie alla produzione di energia rinnovabile nel corso della vita utile dell’impianto.