Impianto fotovoltaico aziendale: come calcolare il ritorno sull’investimento

Quanto rende un impianto fotovoltaico aziendale? Come calcolare autoconsumo, risparmio, payback, ROI e VAN partendo dai dati energetici dell’impresa.

Quando un’azienda valuta un impianto fotovoltaico, una delle prime domande riguarda inevitabilmente il tempo necessario per recuperare l’investimento. Il prezzo iniziale dell’impianto è immediatamente visibile, mentre il beneficio economico si distribuisce negli anni attraverso minori acquisti di elettricità, eventuale valorizzazione dell’energia immessa in rete e una produzione che cambia in funzione del sito, dell’orientamento, delle condizioni climatiche e delle caratteristiche tecniche dei componenti.

Per questo stabilire se un progetto sia economicamente interessante richiede qualcosa di più di una divisione tra costo dell’impianto e bolletta annuale. Due aziende con lo stesso consumo complessivo possono ottenere risultati molto differenti se una utilizza gran parte dell’energia durante le ore solari e l’altra concentra la domanda nelle ore serali, così come due impianti della stessa potenza possono produrre quantità diverse di energia se vengono installati in località, esposizioni o configurazioni differenti.

Il ritorno sull’investimento nasce quindi dall’incontro tra quanto costa il progetto e quanto valore economico riesce a generare nel corso della propria vita, considerando non soltanto la produzione fotovoltaica, ma soprattutto la parte di quella produzione che sostituisce energia che l’azienda avrebbe altrimenti acquistato dalla rete.

Prima del ROI bisogna conoscere il profilo energetico dell’azienda

Il punto di partenza è la situazione precedente all’installazione, perché il fotovoltaico acquista significato economico soltanto quando viene messo in relazione con il modo in cui l’attività utilizza l’elettricità.

La bolletta permette di ricostruire i consumi complessivi e le condizioni economiche della fornitura, ma per un progetto aziendale è utile disporre anche di dati con una granularità maggiore, così da capire in quali ore si concentrano i prelievi e quanto il profilo di consumo coincida con quello della futura produzione solare.

Un’impresa che assorbe energia in modo regolare tra la mattina e il pomeriggio può utilizzare direttamente una parte elevata della produzione, mentre un’attività con consumi concentrati dopo il tramonto tenderà, a parità di impianto, ad avere una quota maggiore di energia eccedente durante le ore solari.

LED Italia affronta questo rapporto nell’articolo Fotovoltaico per aziende: come ridurre il costo dell’energia nei capannoni, dove il dimensionamento viene collegato ai consumi reali, agli orari di attività e alla superficie effettivamente disponibile sulla copertura.

Prima ancora di calcolare un rendimento percentuale, quindi, è necessario comprendere quanta energia l’azienda consuma, in quali ore la utilizza e quale quota potrà essere coperta direttamente dal fotovoltaico.

La produzione annuale non si ricava soltanto moltiplicando i kWp

Un impianto da 100 kWp non produce automaticamente una quantità prestabilita di energia durante l’anno.

La produzione dipende dalla radiazione solare disponibile nel luogo di installazione, dall’orientamento e dall’inclinazione dei moduli, dalle ombre, dalle temperature di esercizio e dalle perdite presenti nel sistema. Per questo le simulazioni economiche dovrebbero partire da una stima energetica costruita sul sito nel quale verrà realizzato l’impianto.

Il PVGIS della Commissione Europea permette di simulare la produzione fotovoltaica considerando località, potenza installata, inclinazione, orientamento e database di irraggiamento, offrendo una base utile per costruire scenari annuali e mensili.

La produzione attesa costituisce però soltanto il primo livello del calcolo, perché economicamente un kWh utilizzato direttamente dall’azienda e uno trasferito alla rete hanno generalmente un valore differente.

Il passaggio decisivo è separare autoconsumo ed energia immessa

Supponiamo che un impianto produca 150.000 kWh in un anno. Se l’azienda ne utilizza direttamente 120.000 kWh mentre vengono generati, la quota di autoconsumo è dell’80%, mentre i restanti 30.000 kWh rappresentano l’energia eccedente che seguirà il meccanismo previsto dalla configurazione dell’impianto.

La distinzione è fondamentale perché i 120.000 kWh autoconsumati sostituiscono energia che sarebbe stata acquistata dalla rete, mentre i 30.000 kWh immessi producono un valore economico secondo le condizioni applicabili all’energia ceduta.

LED Italia approfondisce questa differenza nell’articolo Fotovoltaico e sostenibilità aziendale: come misurare risparmio energetico e riduzione delle emissioni, nel quale produzione, autoconsumo e immissione vengono mantenuti separati proprio per evitare di attribuire lo stesso valore a flussi energetici che producono effetti economici differenti.

In forma semplificata:

quota di autoconsumo = energia autoconsumata / produzione fotovoltaica × 100

Nel nostro esempio:

120.000 / 150.000 × 100 = 80%

Un’autoconsumo elevato tende ad avere un peso rilevante nella redditività dell’investimento, soprattutto nelle aziende con consumi consistenti durante le ore di produzione.

Per calcolare il risparmio non basta prendere il totale della bolletta e dividerlo per i kWh

Uno degli errori più frequenti consiste nel ricavare un costo medio dell’elettricità dividendo la spesa complessiva annua per i kWh acquistati e utilizzare quel valore per valorizzare tutta l’energia autoconsumata.

La bolletta comprende invece componenti con strutture differenti. ARERA distingue la spesa per la vendita dell’energia dai costi relativi alla rete e dalle altre componenti, mentre per le utenze non domestiche alcune voci variano in funzione dei consumi e altre dipendono dalla potenza o presentano quote fisse.

Per questo il valore economico di un kWh autoconsumato dovrebbe essere determinato partendo dalle componenti che vengono effettivamente evitate quando quel kWh non viene più prelevato dalla rete.

La formula di base diventa quindi:

risparmio da autoconsumo = kWh autoconsumati × costo evitato per kWh

Se, in un esempio puramente illustrativo, l’azienda autoconsuma 120.000 kWh e il costo evitato calcolato sulla propria fornitura è pari a 0,20 €/kWh, il beneficio economico associato all’autoconsumo sarebbe:

120.000 × 0,20 € = 24.000 € all’anno

Il valore di 0,20 €/kWh è soltanto un’ipotesi di calcolo e non un prezzo valido per le imprese in generale, perché contratti, profili di consumo e condizioni di fornitura possono essere molto differenti.

L’energia immessa va calcolata separatamente

La parte della produzione che l’azienda non riesce a utilizzare direttamente conserva un valore economico, ma non dovrebbe essere sommata all’autoconsumo utilizzando lo stesso prezzo.

Riprendendo l’esempio precedente, 30.000 kWh dei 150.000 prodotti vengono trasferiti alla rete. Per costruire il business case bisogna quindi applicare a questa quantità il valore previsto dal meccanismo utilizzato per l’immissione.

La struttura del calcolo può essere rappresentata in questo modo:

beneficio energetico annuo = risparmio da autoconsumo + valore dell’energia immessa

Se ipotizzassimo, esclusivamente per illustrare il metodo, una valorizzazione media di 0,08 €/kWh per i 30.000 kWh immessi, avremmo:

30.000 × 0,08 € = 2.400 €

Sommando questo risultato ai 24.000 € ottenuti dall’autoconsumo, il beneficio energetico lordo dell’anno sarebbe pari a 26.400 €.

Il dato reale deve essere costruito utilizzando le condizioni applicabili all’impianto e non una cifra standard inserita nel foglio di calcolo.

Dal beneficio lordo bisogna sottrarre i costi che continuano negli anni

L’impianto non produce soltanto ricavi o minori spese, perché nel corso della propria vita può richiedere manutenzione, verifiche, assicurazione e sostituzioni di alcuni componenti, mentre un investimento finanziato introduce anche il costo del capitale.

Per ottenere un flusso economico più vicino alla situazione effettiva, il beneficio annuale dovrebbe quindi essere corretto sottraendo i costi operativi previsti.

In forma semplificata:

flusso netto annuo = risparmio da autoconsumo + valore delle immissioni − costi operativi

Continuando con l’esempio, se il beneficio lordo fosse pari a 26.400 € e i costi medi attribuiti all’impianto ammontassero a 2.000 € all’anno, il flusso netto sarebbe:

26.400 € − 2.000 € = 24.400 €

È questo valore, e non il semplice risparmio teorico sulla bolletta, che permette di iniziare a valutare il recupero dell’investimento.

Il payback indica in quanti anni viene recuperato il capitale iniziale

Il payback period, o tempo di ritorno semplice, è probabilmente l’indicatore più immediato perché risponde alla domanda che molte aziende pongono all’inizio della valutazione: quanti anni servono perché i benefici accumulati compensino il capitale investito?

Se l’investimento netto fosse pari a 140.000 € e il flusso netto annuale del nostro esempio fosse di 24.400 €, un calcolo semplificato fornirebbe:

140.000 € / 24.400 € = circa 5,7 anni

Questo significa che, mantenendo costanti tutte le ipotesi utilizzate, il capitale iniziale verrebbe recuperato in poco meno di sei anni.

Il payback è facile da comprendere e permette di confrontare rapidamente scenari differenti, ma presenta un limite importante: tende a osservare soltanto il momento nel quale l’investimento viene recuperato e racconta poco su ciò che accade negli anni successivi.

LED Italia propone anche un caso specifico nell’articolo Fotovoltaico aziendale: in quanto tempo rientri dell’investimento? Il caso di un impianto da 350 kW, utile per vedere come produzione, costo dell’energia e investimento iniziale possano essere messi in relazione in una simulazione di payback.

ROI e payback rispondono a due domande differenti

Dire che un impianto si ripaga in sei anni non equivale a dire quale rendimento produrrà durante la propria vita.

Il Return on Investment mette invece in relazione il beneficio netto con il capitale investito e può essere calcolato su un singolo anno oppure su un periodo più lungo, purché venga sempre specificato l’orizzonte temporale utilizzato.

Per un singolo anno, una formula semplificata può essere:

ROI annuo = beneficio netto annuo / investimento netto × 100

Con un beneficio di 24.400 € e un investimento di 140.000 €:

24.400 / 140.000 × 100 = circa 17,4%

Se il ROI viene calcolato sull’intera durata del progetto, invece, bisogna sommare i benefici netti accumulati e sottrarre l’investimento iniziale:

ROI cumulato = (benefici netti complessivi − investimento) / investimento × 100

È importante specificare sempre se si sta parlando di ROI annuo, cumulato su vent’anni o calcolato su un altro intervallo, perché percentuali riferite a periodi differenti non possono essere confrontate direttamente.

Un calcolo su venti o trent’anni non dovrebbe lasciare tutto invariato

Proiettare il risparmio del primo anno per l’intera vita dell’impianto moltiplicandolo semplicemente per venti o trenta può essere utile per una prima simulazione, ma tende a semplificare diversi fenomeni che diventano rilevanti su periodi così lunghi.

La produzione fotovoltaica può diminuire progressivamente per il degrado dei moduli, i prezzi dell’elettricità possono cambiare, i consumi aziendali possono aumentare o diminuire e alcuni componenti potrebbero richiedere interventi durante la vita dell’impianto.

Un prodotto come il modulo AIKO N-Type ABC da 600 W SKU 12600, per esempio, riporta una garanzia di producibilità dell’88,85% a 30 anni. Un business plan pluridecennale può quindi incorporare una curva di produzione che tenga conto della diminuzione prevista nel tempo, invece di assumere che il trentesimo anno generi esattamente la stessa energia del primo.

Lo stesso ragionamento dovrebbe essere applicato ai costi operativi e agli scenari sul prezzo dell’energia, costruendo possibilmente più ipotesi anziché affidare la decisione a un solo risultato.

Il VAN permette di considerare anche il valore del denaro nel tempo

Per gli investimenti aziendali di maggiore dimensione il semplice ROI può essere affiancato dal Valore Attuale Netto, o VAN, che introduce un elemento assente nel payback: un euro disponibile tra quindici anni non viene considerato equivalente a un euro disponibile immediatamente.

Il VAN attualizza quindi i flussi economici futuri utilizzando un tasso scelto dall’azienda in funzione del costo del capitale e dei propri criteri finanziari.

La formula generale confronta il capitale iniziale con la somma dei flussi futuri attualizzati:

VAN = somma dei flussi di cassa attualizzati − investimento iniziale

Un VAN positivo indica che, sulla base delle ipotesi e del tasso utilizzato, il progetto genera un valore superiore al rendimento minimo richiesto; un valore negativo suggerisce invece che i flussi previsti non compensano sufficientemente il capitale impiegato.

Per un’impresa che deve decidere tra fotovoltaico e altri investimenti, questa lettura può essere più utile del semplice numero di anni necessario per recuperare la spesa.

Anche il costo del capitale cambia il risultato

Due aziende possono installare lo stesso impianto e ottenere un ritorno finanziario differente se una utilizza risorse proprie e l’altra ricorre a un finanziamento.

Nel secondo caso entrano nel calcolo interessi, durata del prestito e struttura delle rate, elementi che modificano il flusso di cassa durante i primi anni.

Per questo è utile distinguere il rendimento tecnico-economico del progetto dal modo in cui viene finanziato. Il primo permette di capire se l’impianto genera valore attraverso produzione e autoconsumo, mentre il secondo descrive come quel valore viene distribuito rispetto agli esborsi sostenuti dall’impresa.

Agevolazioni, contributi o strumenti fiscali eventualmente disponibili possono modificare ulteriormente l’investimento netto, ma devono essere inseriti nel business plan sulla base delle condizioni applicabili nel momento in cui viene presentata la domanda, evitando di costruire il dimensionamento dell’impianto esclusivamente attorno a un incentivo.

L’autoconsumo può incidere più di qualche pannello aggiuntivo

La tentazione di valutare un progetto attraverso la sola potenza installata può portare a trascurare una delle variabili che incidono maggiormente sul ritorno economico.

Un impianto più grande può produrre più kWh nell’arco dell’anno, ma se una quota crescente viene generata quando l’azienda non ha consumi sufficienti, l’aumento della produzione non si traduce necessariamente nello stesso aumento del beneficio economico.

Supponiamo che un primo progetto produca 150.000 kWh con un autoconsumo dell’80%, mentre una configurazione più grande produca 190.000 kWh ma faccia scendere l’autoconsumo al 65%. Nel primo caso vengono utilizzati direttamente 120.000 kWh; nel secondo circa 123.500 kWh.

L’aumento di produzione è di 40.000 kWh, ma l’energia aggiuntiva utilizzata direttamente dall’azienda è soltanto di 3.500 kWh, mentre gran parte dell’incremento finisce nelle eccedenze.

È un esempio che mostra perché massimizzare la potenza installata e massimizzare il ROI non sono necessariamente la stessa cosa.

Il Portale Autoconsumo Fotovoltaico del GSE permette di sviluppare simulazioni tecnico-economiche considerando caratteristiche del sito e profili di consumo, offrendo un supporto utile proprio nella fase in cui produzione e domanda devono essere messe in relazione.

Spostare alcuni consumi può migliorare il rendimento senza aumentare la potenza

Il ritorno dell’investimento non dipende esclusivamente dai componenti installati, perché anche il modo in cui l’azienda organizza i propri carichi può cambiare la quota di energia utilizzata direttamente.

Quando il processo produttivo lo permette, alcune attività possono essere programmate nelle ore di maggiore generazione fotovoltaica. Ricarica dei mezzi elettrici, produzione di aria compressa o altri carichi programmabili possono essere coordinati con la curva solare, aumentando l’autoconsumo senza aggiungere nuovi moduli.

In questo senso il fotovoltaico aziendale entra nella gestione energetica dell’attività. Il ritorno economico non viene determinato soltanto il giorno in cui viene deciso il numero dei pannelli, ma può essere migliorato anche successivamente attraverso monitoraggio e organizzazione dei consumi.

Un sistema di accumulo va valutato con un ROI separato

La presenza di una batteria può aumentare la quota di produzione utilizzata dall’azienda, perché parte dell’energia che sarebbe stata immessa in rete può essere conservata e utilizzata più tardi.

Questo beneficio ha però un costo aggiuntivo, insieme alle perdite associate ai processi di carica e scarica, ed è per questo che l’accumulo non dovrebbe essere inserito nel progetto dando per scontato che migliori automaticamente la redditività complessiva.

Per valutarlo è possibile confrontare due scenari: impianto fotovoltaico senza batteria e impianto con storage, osservando quanta energia aggiuntiva viene autoconsumata grazie all’accumulo e quanto valore economico produce quella differenza durante la vita prevista del sistema.

Se la batteria permette di spostare soltanto una quantità limitata di energia perché l’azienda ha già un autoconsumo diurno molto elevato, il ritorno aggiuntivo può essere ridotto; al contrario, un’attività con eccedenze solari frequenti e consumi consistenti nel tardo pomeriggio può presentare una situazione differente.

La convenienza dello storage dovrebbe quindi essere calcolata come una componente specifica del progetto e non come una conseguenza automatica della presenza del fotovoltaico.

Tre scenari sono più utili di una sola previsione

Una stima finanziaria che utilizza un unico prezzo dell’energia e lo mantiene invariato per decenni restituisce un risultato molto preciso dal punto di vista matematico, ma costruito su un futuro inevitabilmente incerto.

Per questo può essere più utile preparare almeno uno scenario prudenziale, uno centrale e uno più favorevole, modificando alcune variabili che incidono maggiormente sul risultato, come prezzo dell’elettricità evitata, produzione effettiva, quota di autoconsumo e costi operativi.

Se il progetto mantiene un ritorno interessante anche nello scenario prudenziale, l’azienda dispone di un’informazione molto più utile rispetto a una previsione costruita esclusivamente sulle condizioni più favorevoli.

Le dinamiche dei prezzi energetici meritano particolare attenzione: ARERA pubblica dati sull’evoluzione dei costi di approvvigionamento fatturati ai clienti del mercato libero e distingue tra utenze in bassa e media tensione, mostrando perché un business plan aziendale dovrebbe utilizzare le condizioni effettive della propria fornitura e scenari aggiornabili nel tempo.

Dopo l’installazione il ROI deve essere misurato, non soltanto previsto

Il business plan iniziale è una previsione, mentre il sistema di monitoraggio permette di trasformarlo progressivamente in un risultato misurato.

Produzione dell’inverter, consumi rilevati dal meter e dati del contatore bidirezionale permettono di verificare quanta energia viene generata, quanta viene utilizzata direttamente e quanta raggiunge la rete.

Confrontando questi valori con le condizioni economiche della fornitura è possibile aggiornare annualmente il risparmio, controllare il flusso cumulato e verificare se il tempo di rientro reale rimane coerente con quello stimato.

LED Italia affronta questo aspetto nell’articolo Fotovoltaico e sostenibilità aziendale: come misurare risparmio energetico e riduzione delle emissioni, dove viene evidenziata l’importanza di collegare produzione, autoconsumo e minori acquisti a misure provenienti dagli strumenti dell’impianto.

Il ROI smette così di essere soltanto il numero presentato prima dell’investimento e diventa un indicatore che può essere seguito durante la vita del sistema.

Come costruire il calcolo prima di prendere la decisione

Per valutare un impianto fotovoltaico aziendale conviene procedere mettendo in relazione i dati energetici con quelli economici, senza partire direttamente dalla percentuale di rendimento.

Prima si stima la produzione annuale sulla base del sito e della configurazione prevista, quindi la si confronta con il profilo di consumo per ricavare autoconsumo ed eccedenze. La quota utilizzata direttamente viene valorizzata attraverso il costo effettivamente evitato in bolletta, mentre l’energia immessa viene calcolata separatamente; dal risultato si sottraggono manutenzione, assicurazione, eventuali costi finanziari e gli altri oneri previsti nel business plan.

A quel punto è possibile calcolare il payback, osservare il ROI su un periodo dichiarato e, per una valutazione finanziaria più completa, utilizzare il VAN incorporando il valore temporale del denaro.

Il risultato può essere molto diverso da azienda ad azienda anche a parità di potenza installata, perché il parametro decisivo rimane il rapporto tra produzione e consumi. È proprio questa relazione a spiegare perché un impianto correttamente dimensionato possa offrire un rendimento migliore rispetto a una configurazione più grande costruita semplicemente per utilizzare tutta la superficie disponibile.

La gamma fotovoltaica LED Italia comprende moduli destinati a impianti di diverse dimensioni, mentre il modulo AIKO N-Type ABC da 600 W SKU 12600, con efficienza dichiarata del 23,2%, rappresenta un esempio di soluzione ad alta potenza utilizzabile all’interno di progetti commerciali e industriali dimensionati sulle caratteristiche effettive della copertura e dei carichi.

Per un’impresa, quindi, chiedersi quanto rende il fotovoltaico significa andare oltre la semplice domanda su quanti anni servano per recuperare il capitale. Il ritorno dell’investimento nasce dalla quantità di energia che il sistema riesce a produrre, dalla quota che l’azienda può utilizzare direttamente e dal valore economico che quei kWh assumono lungo la vita dell’impianto.