Faits :
A.
Le 24 juin 2015, le Tribunal correctionnel de la République et canton de Genève a acquitté X._ des chefs d'actes d'ordre sexuel avec des enfants (<ref-law>) et d'actes d'ordre sexuel commis sur une personne incapable de discernement ou de résistance (<ref-law>) à l'égard de A._, l'a reconnu coupable de ces mêmes infractions à l'égard de sa fille B._, l'a acquitté des chefs de lésions corporelles simples (<ref-law>), de tentatives de contrainte (<ref-law>) et de vol (<ref-law>), mais l'a reconnu coupable d'abus de confiance (<ref-law>) au préjudice de C._ et, enfin, l'a reconnu coupable d'escroquerie (<ref-law>) au préjudice de l'Hospice général. Il l'a condamné à une peine privative de liberté de 30 mois, sous déduction de 5 jours de détention avant jugement, dont 6 mois fermes, le solde étant assorti du sursis partiel durant 4 ans.
B.
Par arrêt du 3 mai 2016, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice a admis l'appel de X._ et l'a acquitté des chefs d'actes d'ordre sexuel avec des enfants et d'actes d'ordre sexuel commis sur une personne incapable de discernement ou de résistance au préjudice de B._. Elle a condamné X._ à une peine privative de liberté de 10 mois, avec sursis et délai d'épreuve de 3 ans, et lui a alloué une indemnité pour tort moral à hauteur de 15'000 fr. plus intérêts à 5% l'an dès le 3 juillet 2009, à charge de l'Etat de Genève. Elle a confirmé le jugement attaqué pour le surplus.
A l'appui de sa décision d'acquittement, la cour cantonale a considéré en bref que les éléments à charge, pour troublants qu'ils pussent être, étaient neutralisés par les éléments à décharge, qui étaient nombreux et qui semaient un doute insurmontable, lequel devait profiter à X._.
C.
Contre cet arrêt, X._ dépose un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral. Il conclut à sa réforme en ce sens que l'Etat de Genève est condamné à lui verser la somme de 50'000 fr. plus intérêts à 5% l'an dès le 3 juillet 2009 au titre d'indemnité pour tort moral. Subsidiairement, il conclut au renvoi de la cause à la cour cantonale pour qu'elle statue dans le sens des considérants. Il sollicite par ailleurs le bénéfice de l'assistance judiciaire.

Considérant en droit :
1.
Le recourant conteste uniquement le montant de l'indemnité qui lui a été allouée au titre de réparation du tort moral résultant de la procédure pénale menée à son encontre.
1.1. Selon l'art. 429 al. 1 let. c CPP, le prévenu acquitté totalement ou en partie, ou qui bénéficie d'une ordonnance de classement, a droit à une réparation du tort moral subi en raison d'une atteinte particulièrement grave à sa personnalité, notamment en cas de privation de liberté. L'intensité de l'atteinte à la personnalité doit être analogue à celle requise dans le contexte de l'<ref-law> (arrêts 6B_928/2014 du 10 mars 2016 consid. 5.1 non destiné à la publication; 6B_1104/2015 du 10 octobre 2016 consid. 3.1).
L'indemnité pour tort moral sera régulièrement allouée si le prévenu s'est trouvé en détention provisoire ou en détention pour les motifs de sûreté. Outre la détention, peut constituer une grave atteinte à la personnalité, par exemple, une arrestation ou une perquisition menée en public ou avec un fort retentissement médiatique, une durée très longue de la procédure ou une importante exposition dans les médias, ainsi que les conséquences familiale, professionnelle ou politique d'une procédure pénale, de même que les assertions attentatoires aux droits de la personnalité qui pourraient être diffusées par les autorités pénales en cours d'enquête. En revanche, il n'y a pas lieu de prendre en compte les désagréments inhérents à toute poursuite pénale comme la charge psychique que celle-ci est censée entraîner normalement chez une personne mise en cause (arrêt 6B_928/2014 précité consid. 5.1 et les références citées).
L'ampleur de la réparation morale dépend avant tout de la gravité des souffrances physiques ou psychiques consécutives à l'atteinte subie par la victime et de la possibilité d'adoucir sensiblement, par le versement d'une somme d'argent, la douleur morale qui en résulte. Sa détermination relève du pouvoir d'appréciation du juge. En raison de sa nature, l'indemnité pour tort moral, qui est destinée à réparer un dommage qui ne peut que difficilement être réduit à une simple somme d'argent, échappe à toute fixation selon des critères mathématiques, de sorte que son évaluation en chiffres ne saurait excéder certaines limites; l'indemnité allouée doit toutefois être équitable (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 704 s.; <ref-ruling> consid. 7.2 p. 36).
La fixation de l'indemnité pour tort moral est une question d'application du droit fédéral, que le Tribunal fédéral examine donc librement. Dans la mesure où celle-ci relève pour une part importante de l'appréciation des circonstances, il fait toutefois preuve de retenue. Il n'intervient que si l'autorité cantonale s'est fondée sur des critères étrangers à la disposition applicable, a omis de tenir compte d'éléments pertinents ou a fixé une indemnité inéquitable parce que manifestement trop élevée ou trop faible. Comme il s'agit d'une question d'équité, et non d'une question d'appréciation au sens strict, qui limiterait sa cognition à l'abus ou à l'excès du pouvoir d'appréciation, le Tribunal fédéral examine toutefois librement si la somme allouée tient suffisamment compte de la gravité de l'atteinte ou si elle est disproportionnée par rapport à l'intensité des souffrances morales causées à la victime (<ref-ruling> consid. 6.3.1 p. 344 s. et les références citées).
La comparaison avec d'autres affaires doit se faire avec prudence, dès lors que le tort moral touche aux sentiments d'une personne déterminée dans une situation donnée et que chacun réagit différemment au malheur qui le frappe. Cela étant, une comparaison n'est pas dépourvue d'intérêt et peut être, suivant les circonstances, un élément utile d'orientation (cf. <ref-ruling> consid. 6.3.3 p. 345 et l'arrêt cité). Dans un arrêt récent, le Tribunal fédéral a considéré que l'indemnité de 2000 fr. allouée au prévenu qui avait été privé de toute relation autre que téléphonique ou postale avec sa fille pendant les deux ans qu'ont duré la procédure pénale à son encontre n'était pas trop faible (arrêt 6B_1104/2015 précité consid. 3.2).
1.2. Saisi d'un recours en matière pénale, le Tribunal fédéral ne réexamine l'établissement des faits - sous réserve de l'allégation d'une violation du droit au sens de l'<ref-law> - que lorsqu'il est entaché d'inexactitude manifeste (<ref-law>), à savoir d'arbitraire (art. 9 Cst.; cf. <ref-ruling> consid. 2.3 p. 266). Il n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (<ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 253).
2.
2.1. En relation avec l'examen du tort moral du recourant, la cour cantonale a retenu qu'il était constant que l'inculpation pour abus sexuels sur sa propre fille affectait un père au plus haut point, d'autant plus lorsque la procédure pénale durait pratiquement sept ans et que ce n'était que devant la juridiction d'appel que l'acquittement était prononcé. Elle a relevé que le psychologue qui avait suivi le recourant pendant de très nombreuses années avait constaté la grande détresse consécutive à cette inculpation. Celui-ci avait ressenti de grandes souffrances et un profond désarroi ainsi qu'un sentiment d'injustice. Il avait vécu la procédure pénale comme une expérience extrêmement violente, de sorte que des conséquences s'en étaient suivies dans sa vie professionnelle et personnelle. Il en était résulté un réel traumatisme, dont il n'y avait pas lieu de douter, tant le sentiment était compréhensible (arrêt attaqué, p. 40). Dans la partie en fait de l'arrêt attaqué, la cour cantonale a également relevé que le recourant avait souffert d'un état dépressif profond qui avait été difficile à stabiliser, qu'en plus du suivi psychologique, un psychiatre lui prescrivait du Temesta et du Xanax et que, par ailleurs, le recourant voyait sa fille B._ une fois par semaine dans un Point Rencontre pendant deux heures, outre des téléphones presque tous les jours (arrêt attaqué, p. 21 et 23). Il ressort également de l'arrêt querellé qu'au moment de l'ouverture de la procédure pénale, C._ n'avait pas la garde de sa fille en raison de sa toxicomanie, B._ vivant alors avec son père (arrêt attaqué, p. 5 s.).
2.2. L'autorité précédente en a déduit que le recourant avait subi une atteinte très importante à sa personnalité causée par les accusations infamantes qui avaient été portées contre lui, le placement de sa fille en foyer depuis six ans et les contraintes pesant sur son droit de visite. Cette atteinte avait engendré de nombreuses souffrances, en raison de répercussions tant dans la vie privée du recourant que dans son équilibre psychique. Sa vie avait connu un véritable tournant depuis son inculpation. L'intensité des souffrances qu'il alléguait ne s'apparentait cependant pas à celle d'un parent qui perdait un enfant mineur, pour laquelle le montant communément alloué s'élevait à 30'000 francs. Par ailleurs, rien n'étayait que la procédure avait eu des répercussions sur la situation financière et professionnelle du recourant, qui bénéficiait des prestations de l'Hospice général à l'époque des faits.
Compte tenu de ces éléments, la cour cantonale a arrêté à 15'000 fr., avec intérêts à 5% l'an dès le 3 juillet 2009, la quotité du préjudice moral du recourant.
3.
3.1. Dans un premier moyen, le recourant reproche à l'autorité précédente d'avoir omis de tenir compte d'éléments pertinents dans son appréciation. La cour cantonale n'a pas constaté que les projets de vie du recourant avaient été " complètement annihilé [s] ", qu'il avait souffert d'un " état dépressif réactionnel très grave qui s'était mué en un état anxieux profond " avec des " idées suicidaires cycliques ", impliquant un suivi psychologique à raison de deux fois par semaine depuis 2009, sauf pendant une période d'environ une année et demie, et une prise d'anxiolytiques considérée comme importante à certaines périodes. Il lui fait grief d'avoir méconnu le rôle essentiel qu'il jouait vis-à-vis de sa fille, étant son unique pilier parental avant que celle-ci ne soit placée en foyer. B._ était âgée de quatre ans au moment où il en a été séparé, et elle en a désormais onze. Pendant toutes ces années, il n'a pu la rencontrer qu'à raison d'une heure, puis de deux heures par semaine dans un Point Rencontre, alors que celle-ci n'a eu de cesse de demander à pouvoir retourner auprès de lui. Ces années perdues ne lui seront jamais rendues. La cour cantonale a également omis le fait que l'évolution de la vie professionnelle du recourant avait été paralysée par ces événements puisqu'il avait abandonné son projet de monter sa propre entreprise et ne pourrait que difficilement retrouver du travail. Enfin, elle n'a pas pris la mesure des conséquences d'une procédure aussi longue.
3.1.1. A comparer le contenu de l'arrêt entrepris avec les griefs du recourant, on ne voit pas que l'autorité aurait omis de prendre en compte des éléments essentiels, étant du reste rappelé qu'il importe peu que certains d'entre eux n'apparaissent pas expressément dans la motivation de l'indemnité mais ailleurs dans l'arrêt, car le jugement forme un tout et le juge garde à l'esprit l'ensemble des éléments qui y figurent. En particulier, la cour cantonale n'a pas manqué de constater l'atteinte très importante à sa personnalité que représentaient le placement de sa fille en foyer depuis six ans et les contraintes pesant sur son droit de visite. Elle a également relevé que cette atteinte était encore exacerbée par la longue durée de la procédure.
En tant que le recourant affirme, sans se référer à aucune pièce du dossier, que sa fille n'a eu de cesse de demander à pouvoir retourner vivre auprès de lui, il se prévaut d'un élément qui n'a pas été constaté par l'arrêt entrepris sans démontrer qu'il aurait été arbitrairement omis. Il procède ainsi de manière appellatoire, partant irrecevable (consid. 1.2 supra). Par ailleurs, c'est à raison que la cour cantonale n'a pas retenu une dégradation de la situation financière et professionnelle du recourant en raison de la procédure pénale initiée en 2009, étant donné qu'il était déjà au bénéfice des prestations de l'Hospice général en 2008 et qu'il ne travaillait plus depuis 2003 (arrêt attaqué, p. 20 et 23). Aucune constatation de fait n'indique qu'au moment de l'ouverture de la procédure pénale, le recourant avait entrepris des démarches concrètes en vue de lancer son entreprise, et ce dernier n'en allègue pas. Il ne démontre ainsi pas en quoi les effets de la procédure pénale sur sa personne auraient été constatés de manière manifestement inexacte, partant arbitraire, par la cour cantonale.
Enfin, les quelques précisions supplémentaires apportées dans le recours (notamment: projets de vie annihilés, idées suicidaires cycliques) sont d'ores et déjà comprises dans les considérations plus générales de la cour cantonale. On ne discerne de toute façon pas en quoi elles conduiraient à apprécier plus largement l'atteinte subie.
3.1.2. Sur le vu de ce qui précède, la cour cantonale a procédé à la fixation du tort moral du recourant en intégrant tous les éléments pertinents. Le moyen soulevé est infondé. En tant que le recourant critique l'appréciation de ces éléments, ses griefs seront discutés ci-dessous (consid. 3.2).
3.2. Le recourant soutient que l'indemnité est manifestement trop faible. Il fait grief à la cour cantonale de s'être référée à une situation totalement différente de la sienne, celle d'un parent qui perd un enfant mineur, pour aboutir à la fixation d'une indemnité réellement inéquitable.
3.2.1. Si les relations du recourant avec sa fille ont été particulièrement éprouvées dès lors que, pendant sept ans, celui-ci était uniquement autorisé à rencontrer son enfant pendant une heure, puis deux heures par semaine dans un Point Rencontre, il ne l'a pas non plus perdue de manière absolue et définitive, comme c'est le cas lors d'un décès. L'observation de la cour cantonale en relation avec la disparition d'un enfant mineur n'est en ce sens pas critiquable. Pour le reste, il est évident que de tels événements entraînent des conséquences distinctes, notamment en raison du caractère infamant des accusations portées contre l'auteur présumé d'abus sexuels sur son propre enfant. Cependant, il n'apparaît pas - et le recourant n'a pas démontré le contraire - que la cour cantonale aurait méconnu ces différences, dans la mesure où elle a pris en considération tous les éléments pertinents du cas d'espèce dans son appréciation, notamment les aspects déshonorants d'une telle procédure (consid. 3.1 supra).
3.2.2. Plus généralement, on ne saurait considérer que la cour cantonale a abusé de son pouvoir d'appréciation en fixant une indemnité inéquitable. Aussi douloureux et marquants que sont les effets d'une procédure pénale dirigée à son encontre au motif d'actes d'ordre sexuel sur son propre enfant, en particulier lorsque, comme en l'espèce, le père accusé perd la garde de son enfant pendant les sept années que dure la procédure, le montant alloué tient compte de la gravité de l'atteinte et n'apparaît pas manifestement trop faible par rapport aux souffrances morales endurées.
En conclusion, la cour cantonale n'a pas violé l'art. 429 al. 1 let. c CPP en allouant au recourant une indemnité à hauteur de 15'000 fr. au titre de réparation de son tort moral.
4.
Considérant ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure de sa recevabilité. ll n'était cependant pas dénué de toute chance de succès. En outre, la nécessité pour l'intéressé de recourir aux services d'un avocat ne fait pas de doute. L'assistance judiciaire doit par conséquent être accordée au recourant, qui ne dispose pas de ressources suffisantes (art. 64 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
La demande d'assistance judiciaire est admise et Me Vincent Spira, avocat, est désigné en qualité de conseil d'office de X._.
3.
Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
4.
La Caisse du Tribunal fédéral versera une indemnité de 3000 fr. à Me Vincent Spira au titre de l'assistance judiciaire.
5.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale d'appel et de révision, et à l'Hospice général, Genève.
Lausanne, le 28 octobre 2016
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Musy