L impatto delle regole di scambio in mercati elettrici all ingrosso: il caso inglese

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1 L impatto delle regole di scambio in mercati elettrici all ingrosso: il caso inglese Giulio Federico Nu eld College, Oxford e Frontier Economics, Londra Luigi Napolano y IRS Osservatorio Energia, Milano Dicembre 2000 Abstract Il mercato elettrico inglese è in transizione da una forma di mercato centralizzato (il Pool) ad un sistema di contratti bilaterali e bilanciamento in tempo reale (NETA), nel tentativo di aumentare la concorrenza nel sistema. Questo articolo parte dall esperienza inglese per proporre alcune considerazioni sul rapporto tra struttura, disegno e potere di mercato e trarre delle conclusioni per il disegno del futuro mercato elettrico italiano. The wholesale electricity market in England & Wales is being radically reformed, with the abolition of a centralised market (the Pool) and the introduction of a system based around bilateral trading and real-time balancing (NETA), with the aim of increasing competition in the sector. This article analyses the English experience to draw some implications on the relationship between market design, market structure and market power, and to provide some insights for the design of the future Italian market. 1 Introduzione La liberalizzazione di un mercato elettrico all ingrosso comporta varie scelte di disegno di mercato che in uenzano il comportamento dei partecipanti y 1

2 e possono quindi avere un impatto fondamentale sul risultato del mercato stesso, sia in termine di prezzo che di e cienza produttiva. In questo articolo ci so ermiamo sul rapporto tra regole di mercato, struttura di mercato e comportamento strategico, utilizzando come esempio il caso inglese, ed esaminando sia il disegno dell attuale Pool che le proposte del New Electricity Trading Arrangements (NETA). Quest analisi è di particolare rilevanza per il mercato italiano: un analisi critica del mercato inglese e del cambiamento nelle regole di mercato attualmente in corso permette di trarre alcune conclusioni su quali siano le regole di mercato più adatte nel contesto italiano. L enfasi del nostro articolo riguarda le scelte di market design di alto livello, cioè le regole di mercato che governano lo scambio di energia all ingrosso e non i meccanismi più dettagliati per lo scambio di prodotti complementari all energia (per es. vincoli di trasmissione, servizi ausiliari, capacità). In questo contesto il tema principale che trattiamo è il potere di mercato e come le regole e la struttura del mercato interagiscono nel determinarne l esercizio, nonché il loro impatto su prezzi. La prima parte dell articolo introduce alcuni concetti sia di market design che di comportamento strategico in mercati elettrici all ingrosso. La seconda parte descrive l esperienza del Pool inglese, esaminando l impatto che le regole hanno avuto sui risultati del mercato in termini di prezzo ed entrata di nuovi competitori. La terza parte descrive brevemente il NETA ed analizza i principali cambiamenti rispetto al Pool. Concludiamo in ne con alcune considerazioni sul disegno della borsa italiana. 2 Concetti: potere di mercato e disegno di mercato 2.1 Mercati competitivi e potere di mercato La teoria economica dimostra che i prezzi di mercato ed il dispacciamento degli impianti in un mercato elettrico competitivo sono e cienti. Infatti i prezzi di ogni ora ri ettono i costi marginali del sistema, cioè il costo variabile dell impianto marginale (che in periodi di punta ri ette i costi di avviamento) e il dispacciamento è e ciente, nel senso che l ordine di merito è rispettato ed i produttori hanno incentivi a ridurre i propri costi. Il potere di mercato si manifesta quando queste condizioni non sono rispettate e ci sono quindi di erenze tra prezzi orari e costi marginali, modi cando l ordine di merito economico del mercato. Ciò si può veri care in strutture di mercato relativamente concentrate e dove i produttori hanno in- 2

3 centivi ad o rire energia elettrica a prezzi superiori ai costi ed a ridurre la quantità o erta. Equilibri strategici di questo tipo possono essere stabili in senso statico (per es. equilibri di Nash one-shot) o raggiungibili solo tramite interazioni ripetute (per es. equilibri di Nash dinamici, o collusivi). Nel primo caso le società che si comportano in maniera strategica non hanno incentivi a deviare da una strategia di o erte superiori ai costi, mentre nel secondo ci sono incentivi a deviare dall equilibrio e a produrre quantità di energia più alte. Questi incentivi sono però bilanciati dalla possibilità di rappresaglie da parte degli altri produttori strategici e dal costo causato dall assenza di collusione in futuro. Le regole di mercato hanno un impatto sul tipo di interazione strategica tra imprese e quindi sul risultato del mercato stesso. Queste regole determinano l ambiente economico nel quale le imprese operano ed i loro incentivi a comportarsi in maniera strategica. Tre tipi di regola di mercato di alto livello sono di particolare importanza in questo senso: la regola di prezzo; la centralizzazione e trasparenza del mercato; la frequenza ed il formato delle o erte di energia. 2.2 La regola di prezzo La regola di prezzo in una borsa elettrica determina il pagamento e ettuato dall operatore di sistema per l energia che viene accettata in ogni sessione del mercato. I due sistemi principali sono la regola di prezzo marginale (system marginal pricing), e quella discriminatoria (pay-as-bid). Nella prima ogni operatore chiamato a produrre in ogni sessione riceve quanto o erto dall impianto marginale, cioè dall impianto più costoso (in termini di o erte, e non necessariamente di costo) chiamato a produrre. Con la regola di prezzo discriminatoria ogni operatore, se viene chiamato a produrre, riceve esattamente quanto ha o erto. La regola di prezzo marginale è applicata in tutte le borse elettriche del mondo (per es. il Pool inglese attuale; la borsa spagnola; varie borse negli Stati Uniti). Queste sono borse che tendono a centralizzare la scambio di elettricità ricorrendo a un operatore di sistema che acquista tutta l energia o erta nella borsa per poi rivenderla ai distributori ed altri compratori. L alternativa principale a borse di questo tipo sono mercati elettrici bilaterali (presenti per esempio in Scandinavia ed in California), dove lo scambio sico di energia tra produttori e consumatori è potenzialmente continuo e si basa essenzialmente su regole di prezzo discriminatorie. In un mercato bilaterale non c è infatti un prezzo unico, e gli operatori che vendono energia ricevono la loro o erta. Si può quindi pensare alla scelta tra regola di prezzo marginale e regola discriminatoria come ad una scelta tra un mercato centralizzato con 3

4 prezzo marginale ed un mercato decentralizzato, con scambi sici di energia bilaterali. La regola di prezzo in uenza il modo in cui il potere di mercato viene esercitato nei mercati elettrici. Con la regola di prezzo marginale gli operatori dotati di più impianti possono determinare il prezzo di mercato attraverso le o erte degli impianti di punta ed assicurarsi una produzione su cientemente ampia impiegando gli impianti intermedi e di base (strategia di portfolio bidding). Per ottenere questo risultato, sarà su ciente o rire energia a prezzi bassi per le quantità inframarginali (per es. la produzione degli impianti di base e intermedi) ed o rire energia a prezzi alti (e superiori ai costi) per quantità marginali (per es. la produzione di punta), come illustrato nella Fig. 1. Con questa strategia di o erta e con una regola di prezzo marginale, le imprese con potere di mercato possono raggiungere un equilibrio di Nash statico (e quindi stabile) con prezzi alti: nessun operatore strategico ha infatti incentivi a provare a deviare da un equilibrio di questo tipo ed aumentare la produzione, dato l impatto negativo che questo comportamento avrebbe sul prezzo. In altre parole, la regola di prezzo marginale consente di disciplinare il comportamento dei propri rivali nel mercato o rendo energia inframarginale a prezzi bassi, senza che questo abbia un impatto diretto sul prezzo di mercato (Back e Zender, 1993; Ausubel e Cramton, 1998). Una regola di prezzo discriminatorio non permette questo tipo di comportamento strategico, e riduce pertanto il potere di mercato. Con il pay-as-bid infatti gli operatori sono costretti a presentare curve di o erta piatte, per ottenere il prezzo marginale su tutti gli impianti, il che aumenta gli incentivi alla deviazione da possibili equilibri strategici e porta a prezzi più bassi (1). Queste considerazioni a favore di regole di prezzo discriminatorio sono però mitigate da due fattori: la possibilità di collusione implicita e i minori incentivi all entrata di operatori indipendenti. - Collusione implicita. Se le imprese strategiche riescono a colludere nelle loro strategie di o erta e a raggiungere prezzi superiori a quelli di un equilibrio di Nash statico, la di erenza di prezzo tra l equilibrio con la regola di prezzo marginale e quella discriminatoria è minore. La collusione implicita è comunque agevolata da un sistema di prezzo marginale ma è possibile anche con una regola di prezzo discriminatoria, specialmente se l interazione tra i produttori è frequente e su cientemente trasparente (Federico e Rahman, 2000; Fabra, 2000). - Entrata. La regola di prezzo marginale agevola l entrata di operatori indipendenti. In situazioni di incertezza sul comportamento degli operatori strategici, con una regola di prezzo marginale i nuovi entranti possono o rire l energia al proprio costo, garantendo il dispacciamento dei propri impianti ed ottenendo comunque il prezzo di equilibrio (free-riding on market power). 4

5 In questo modo riescono a ripagarsi i costi ssi dell investimento. Con il pay-as-bid ciò non è possibile ed è probabile che gli operatori indipendenti o rano energia a prezzi più bassi degli operatori strategici, rischiando di non recuperare i costi ssi: il pay-as-bid quindi incentiva meno l ingresso di nuovi operatori. 2.3 Centralizzazione del mercato e trasparenza I mercati elettrici all ingrosso possono essere centralizzati o decentralizzati. I mercati centralizzati tipicamente includono un Pool che scambia (quasi) tutta l energia richiesta; contratti bilaterali sici tra produttori e consumatori/distributori sono proibiti o comunque non agevolati. In un mercato decentralizzato il Pool (se esiste) non è obbligatorio e ha principalmente funzioni di bilanciamento. La maggior parte dell energia è scambiata tramite contratti bilaterali sici e/o nanziari, anche Over The Counter. Un mercato centralizzato può agevolare il comportamento strategico (e, in particolare, collusivo) data la sua trasparenza intrinseca. In un Pool obbligatorio è relativamente facile per le imprese con potere di mercato osservare la strategia dei propri rivali e punire eventuali deviazioni da equilibri collusivi. Ciò è anche più facile se l operatore di mercato rende note (agli operatori) le o erte di energia degli impianti, come avviene nel Pool inglese e in quello spagnolo. In un mercato decentralizzato la trasparenza è minore e quindi comportamenti collusivi impliciti sono resi più di cili. Questo è però mitigato dal fatto che in questo tipo di mercato è più facile che ci siano ine cienze produttive non legate all esercizio del potere di mercato, dato che il dispacciamento non è centralizzato. È necessario quindi che il mercato bilaterale venga accompagnato da un e ciente meccanismo di bilanciamento dell energia, che possa risolvere programmazioni non ottimali derivanti dal mercato bilaterale. 2.4 Frequenzaeformatodelleo erte Nello stabilire le regole che determinano il modo di o rire elettricità in un Pool ci sono due dimensioni principali tra le quali scegliere: la frequenza delle o erte (per es. orarie o multi-orarie) e la forma delle o erte (semplici o complesse) (2). In un Pool che determina prezzi orari è naturale dare agli operatori la possibilità di cambiare le proprie o erte in ogni ora e quindi fare corrispondere la frequenza delle o erte alla frequenza dei prezzi stabiliti dal Pool. Costringere i produttori a ssare le proprie o erte di energia per periodi più lunghi può avere il vantaggio di ridurre la facilità di comportamenti strategici in 5

6 un Pool con regole di prezzo marginale e quindi portare a prezzi più bassi. Dover ssare le proprie o erte per più ore equivale infatti a dover stabilire la propria curva di o erta in condizioni di domanda variabile (o incerta), il che rende più di cile far sì che la propria curva di o erta generi prezzi alti al margine. Se la domanda varia, gli impianti marginali sono anche variabili (sono marginali per alcuni livelli della domanda, ed inframarginali per altri), ed è quindi più di cile per le imprese stabilire prezzi relativamente alti a tutti i livelli della domanda. Questo tipo di o erte multi-orarie ha tuttavia lo svantaggio di ri ettere in maniera imperfetta la dinamica dei costi marginali di generazione. Questi infatti possono variare di ora in ora (per es. se un impianto deve coprire i propri costi di avviamento) ed un o erta multi-oraria semplice non può ri ettere questa dinamica dei costi. È opportuno quindi permettere o erte complesse se si sceglie di obbligare gli operatori a ssare le proprie o erte per più ore. Questa è stata la scelta del Pool inglese, dove le o erte di energia elettrica da parte delle imprese sono sse per un giorno intero, ma sono complesse (ed includono sia i costi di avviamento che i costi di no-load heat). 3 L esperienza del Pool inglese: Il Pool inglese è stato stabilito nel Il Pool inglese è l esempio classico di borsa elettrica obbligatoria, basata su una regola di prezzo marginale e in cui sono applicate o erte complesse su base multioraria. (3) In questa sezione descriviamo ed analizziamo la performance del Pool dal 1990 ad oggi. 3.1 Prezzi, entrata e quote di mercato I prezzi del Pool inglese sono cresciuti in termini reali dal 1990 ad oggi; in moneta corrente al 1999, i prezzi sono costantemente saliti no al 1995, il Pool Purchasing Price medio annuale è salito da 23,44 pounds/mwh a 30,22 pounds/mwh, crescendo del 28,9%, per poi ridursi da allora n quasi al livello iniziale: il PPP medio annuale del è stato infatti di 24,60 pounds/mwh. Ciò è avvenuto nonostante nel corso degli anni 90 si sia veri cato un calo dei costi dei combustibili e dei costi medi dei nuovi impianti (ciclo combinato). Inoltre, se si osserva la curva di durata dei prezzi, questa è divenuta più ripida dall inizio del Pool, con prezzi di punta più alti e prezzi di base più bassi (Ofgem, 2000). Il Pool pertanto non ha ottenuto un risultato positivo in termini di riduzione dei prezzi per gli utenti nali. Tuttavia i prezzi alti hanno favorito 6

7 l ingresso di nuovi competitori. Dal 1991 al 2000 sono stati costruiti 20 GW di CCGT e quasi 3/4 di questi sono di proprietà di operatori indipendenti. La Fig. 2 mostra l andamento dell entrata da parte di CCGT nel mercato inglese negli ultimi anni, evidenziando come gli operatori indipendenti possano ormai coprire quasi il 30% della domanda di picco. L entrata di nuovi operatori e la sostituzione degli impianti a carbone con impianti a gas corrisponde direttamente ad una caduta nelle quote di mercato dei due operatori principali National Power e PowerGen, che nel 1991 assicuravano rispettivamente il 45% ed il 28% della domanda nazionale. Queste quote sono calate progressivamente negli ultimi anni, arrivando al di sotto del 20% per entrambi gli operatori. Tuttavia in questo senso è stato decisivo l intervento del regolatore O er che nel 1996, dopo cinque anni di crescita costante dei prezzi, ha imposto la cessione di impianti per 6 GW (4 da parte di National Power e 2 da parte di PowerGen). Nel 1999, non reputando su ciente il primo intervento, ha imposto a queste due società un ulteriore cessione di 8 GW. 3.2 Analisi: struttura di mercato e disegno di mercato Data la concentrazione dell o erta nella fase iniziale della liberalizzazione, è naturale spiegare i risultati del Pool riconducendoli al comportamento strategico di National Power e PowerGen, che hanno preferito una strategia di prezzi alti e superiori ai costi di entrata ad una di contenimento dell entrata e prezzi più bassi. In parte ciò è dovuto alla struttura di mercato, in parte alle regole del Pool Struttura di mercato È indubbio che la struttura del mercato abbia agevolato questo risultato: il mercato inglese era concentrato nel 1991, con due operatori che controllavano 3/4 della produzione e che quindi avevano incentivi a ridurre la loro produzione (per es. con chiusure anticipate di impianti) in cambio di prezzi più alti. Nonostante la successiva caduta delle quote di mercato dei due operatori principali, la concentrazione del mercato nella fascia degli impianti di punta e di mid-merit (in pratica solo National Power, PowerGen ed Eastern possiedono questi impianti), ha permesso la continuazione della strategia di ssazione e mantenimento di prezzi alti. In altre parole, la domanda residua di questi operatori strategici, de nita come la domanda totale meno le offerte degli altri operatori, è in molte ore verticale, facendo sì che non esista un tetto e ettivo alle o erte di questi operatori. La Fig. 3 mostra un esempio di questa situazione, illustrando il livello minimo, massimo e medio 7

8 delladomandaresiduapernationalpowerepowergendateleo ertedegli altri operatori e la domanda aggregata del 25 novembre A tutti e tre i livelli la domanda residua diventa verticale a quantità relativamente elevate, permettendo a National Power e PowerGen di ottenere prezzi molti alti senza dover sacri care (cioè non dispacciare) troppi impianti. La curva di o erta aggregata dei due operatori mostra come questi scelgano di esercitare il potere di mercato solo al picco di domanda e non a livelli inferiori. Questo comportamento è spiegabile sia in senso statico, data la presenza di contratti nanziari che inducono National Power e PowerGen a produrre quantità di energia relativamente alte, che in senso dinamico, vista la possibile reazione da parte del regolatore ad un eccessivo abuso del potere di mercato Disegno di mercato La struttura di mercato è quindi un fattore principale nello spiegare l andamento deiprezziedeldispacciamentonelpoolinglese.ildisegnodelpoolhaperò agevolato in larga misura questo risultato, grazie a due fattori. Innanzitutto, come discusso sopra, il fatto che il Pool sia ripetuto ogni giorno ed in condizioni di trasparenza massima (con la presenza di un prezzo di riferimento chiaro e la pubblicazione delle o erte da parte di ciascun operatore) ha permesso la collusione implicita tra National Power, PowerGen ed Eastern (4). In secondo luogo, la presenza di una regola di prezzo marginale ha agevolato il raggiungimento di equilibri stabili con prezzi alti, specialmente nelle ore di punta. La Fig. 4 mostra, come esempio di questo equilibrio, le o erte di National Power e PowerGen, nell ora di punta del 25 novembre 1998, ad un livello della domanda residua di circa 25,000 MW. Come nell esempio teorico di Fig. 1, le o erte dei produttori sono relativamente basse e piatte per gli impianti inframarginali, mentre sono molto più alte per gli impianti marginali. Ciò consente di raggiungere un equilibrio stabile con prezzi alti, dato che gli operatori non hanno incentivi ad o rire energia a prezzi più bassi al margine per evitare una caduta drastica del prezzo di equilibrio (5). La presenza di un prezzo marginale ha anche agevolato l entrata degli operatori con CCGT. Molti di questi infatti o rono elettricità nel Pool a prezzo nullo, garantendosi così il dispacciamento e ricevendo il prezzo ssato dagli operatori strategici per la maggior parte delle ore (6). Ciò ha tra l altro contribuito a rendere la curva di durata dei prezzi sempre più ripida. La presenza di un Pool centralizzato con una regola di prezzo marginale ha quindi agevolato il raggiungimento di un equilibrio con prezzi alti ed una rapida entrata di nuovi operatori. La presenza di questo tipo di equilibrio e la di coltà a mitigare il potere di mercato, hanno indotto il governo inglese a eliminare il Pool, introducendo il New Electricity Trading Arrangements 8

9 (NETA), che dovrebbe partire nei primi mesi del NETA: un analisi preliminare 4.1 Elementi principali del NETA Le riforme del NETA, presentate dal governo inglese e dal regolatore Ofgem nell estate del 1999, cambiano radicalmente il disegno del mercato all ingrosso inglese, passando da una borsa unica obbligatoria a più mercati decentralizzati e facoltativi (Ofgem, 1999). Scompare il Pool e sono ammessi contratti bilaterali sici, per i quali presumibilmente come in California nasceranno su iniziativa spontanea mercati che agevolino il trading (7). L unico meccanismo centralizzato ed obbligatorio di NETA è quello di bilanciamento, attraverso il quale l Operatore del Sistema (OS) si assicura che la domanda aggregata sia uguale all o erta aggregata in real-time. Ai ni di questo meccanismo, NETA stabilisce che i contratti bilaterali possono essere stipulati solo sino al Gate Closure, ssato al momento a 3,5 ore prima del realtime. Al Gate Closure gli operatori devono noti care all operatore quanto intendono produrre e/o consumare in real-time (Physical Noti cations) e le loro o erte di bilanciamento, cioè o erte per produzione (o consumo) in eccesso e difetto delle Physical Noti cations. L operatore procede quindi a bilanciare il sistema in ogni mezz ora, il che si rende necessario nel caso in cui le Physical Noti cations da parte della produzione e del consumo non siano uguali o nel caso ci siano shock in tempo reale. Per bilanciare il sistema, l operatore compra e/o vende elettricità utilizzando le o erte di bilanciamento degli operatori. Il principio alla base del meccanismo di bilanciamento di NETA è che gli operatori che non producono e/o non consumano rispettando i loro contratti sono penalizzati e devono pagare il costo di bilanciamento causato dalla di erenza tra le loro posizioni siche e contrattuali. Gli operatori che vendono e comprano energia nel mercato di bilanciamento non ricevono il prezzo marginale del mercato ma un prezzo equivalente alla loro stessa o erta, in un sistema di pay-as-bid (o discriminatorio). (Fig 5) 4.2 Un analisi preliminare del NETA Le riforme del NETA rappresentano un cambiamento drastico rispetto al Pool e quasi un ri uto dei principi di mercato presenti nel vecchio disegno di mercato inglese. Data la di erenza tra i due sistemi di mercato, le riforme in- 9

10 glesi potrebbero rappresentare un esperimento naturale sui rispettivi meriti di un sistema centralizzato con un asta marginale ed uno centralizzato con un asta di bilanciamento discriminatoria. La nostra analisi preliminare dei vantaggi e degli svantaggi del NETA si basa sulle considerazioni seguenti. (i) Potere di mercato statico L abolizione di un asta centralizzata con un prezzo marginale renderà più di cile l esercizio del potere di mercato: gli operatori strategici non potranno più utilizzare le loro curve di o erta per raggiungere il doppio obiettivo di ottenere prezzi alti e disciplinare i propri rivali. Inoltre la mancanza di un mercato centralizzato e trasparente con un prezzo di riferimento chiaro potrebbe forse limitare la collusione implicita: la maggior parte degli scambi di energia avverrà attraverso contratti bilaterali con denziali e quindi poco trasparenti ed i prezzi di bilanciamento potrebbero rivelarsi segnali poco a dabili delle condizioni di mercato (data la loro potenziale volatilità). Tuttavia, la ristrettezza del numero degli operatori nel mercato elettrico all ingrosso rende comunque frequenti interazioni e contatti. È quindi possibile che anche nel NETA, ceteris paribus, equilibri collusivi impliciti siano raggiungibili, e che il vero vincolo sui prezzi si riveli un vincolo autoregolatorio, dettato dalla volontà degli operatori di evitare interventi da parte del regolatore. In ogni modo sarà di cile stabilire empiricamente quanto l implementazione del NETA diminuisca il potere di mercato, a causa dei cambiamenti nella struttura del mercato che sono contemporaneamente avvenuti. (ii) Entrata (e potere di mercato dinamico) L assenza di un prezzo marginale centralizzato rappresenta un deterrente all entrata di operatori indipendenti e di piccola dimensione che hanno meno informazioni sulle condizioni di mercato rispetto ad operatori più grandi e che saranno portati ad o rire prezzi marginali più bassi per garantire il dispacciamento. Il free-riding sul potere di mercato sarà quindi più di cile rispetto al Pool. In un contesto dinamico questo e etto sull entrata va nella direzione opposta al primo punto sul potere di mercato statico e potrebbe portare ad una struttura di mercato più concentrata (e più integrata verticalmente), aumentando il potere di mercato nel medio periodo. (iii) Presenza della domanda Uno dei lati più positivi del NETA è che la domanda avrà un ruolo più attivo nel mercato rispetto al Pool. Quasi tutta l energia verrà scambiata attraverso contrattazioni bilaterali, nelle quali i consumatori industriali e le società di distribuzione potranno esercitare il loro potere negoziale sul prezzo in maniera più e cace rispetto al Pool. D altra parte il potere negoziale dei compratori deriva in larga misura dalla loro elasticità di domanda: se questa è bassa, come l evidenza del Pool sino ad oggi sembra mostrare, il potere contrattuale della domanda rimarrà basso, a prescindere dal disegno 10

11 di mercato. (iv) Il meccanismo di bilanciamento L elemento più complesso del NETA e quello in un certo senso più innovativo è il meccanismo di bilanciamento. Questo mercato è l unico processo obbligatorio del NETA ed è stato creato quasi con lo scopo di scoraggiare il più possibile gli operatori dall utilizzarlo ai ni di vendere e comprare energia (e per questo viene chiamato meccanismo e non mercato da Ofgem). Va notato però che, anche se poca energia passerà attraverso questo meccanismo, il design e i risultati (prezzi e dispacciamento) del bilanciamento avranno un forte impatto sul trading che lo precede, sia perché i prezzi di bilanciamento avranno un ruolo come prezzi di riferimento per i contratti stipulati negli eventuali Power Exchange, sia perché il bilanciamento rappresenta la outside option degli operatori nei mercati bilaterali: sia i produttori che i compratori sanno che se non ottengono un contratto soddisfacente nel PX potranno comprare e vendere energia attraverso il meccanismo di bilanciamento. 4.3 NETA: conclusioni preliminari e l impatto della struttura di mercato I vantaggi e gli svantaggi del NETA ri ettono il paragone tra borse centralizzate con prezzo uniforme e borse bilaterali discriminatorie già sviluppato nel par. 2. Riassumendo, ci sembra che il NETA possa rappresentare un miglioramento rispetto al Pool per quanto riguarda l esercizio statico del potere di mercato, ma è potenzialmente un passo indietro su questioni di potere di mercato dinamico. È tuttavia probabile che un calo generale dei prezzi all ingrosso dell elettricità si veri cherà in parallelo al NETA grazie ai profondi cambiamenti strutturali nel mercato inglese che sono avvenuti negli ultimi mesi. Dopo le vendite di 6 GW nel 1999/2000 (8), mentre al picco il potere di mercato sussiste (nel senso che i due operatori possono ssare il prezzo ad un livello alto senza sacri care troppa quantità) già ad un livello di domanda relativamente elevato (al 30% del fattore di carico) il potere di mercato è molto minore. Solo con la cooperazione di altri operatori (come Eastern e gli acquirenti degli impianti venduti, Mission Energy e AES) il potere di mercato si può manifestare a livelli di domanda non di picco. Ed infatti c è già evidenza di un minore potere di mercato nel sistema inglese: i prezzi dei primi quattro mesi del 2000 sono stati inferiori del 15% rispetto ai prezzi corrispondenti del 1999, e la media ponderata del PPP nell anno scale 1999/2000 è calata del 11

12 9% rispetto al 1998/99. Tutto ciò è avvenuto nel contesto del vecchio Pool, a dimostrare che la struttura più che il disegno di mercato rimane il determinante fondamentale del comportamento strategico e quindi dell andamento del mercato. 5 Conclusione e lezioni per l Italia In che misura l analisi condotta per il caso inglese può fornire elementi utili al dibattito oggi in corso in Italia relativamente alla struttura della Borsa? Il Pool inglese, cioè un meccanismo di mercato centralizzato con un prezzo uniforme, ma nel quale due operatori avevano potere di ssazione del prezzo, ha favorito l innalzamento dei prezzi. Se l obiettivo di riduzione dei prezzi è fallito, ciò ha però creato condizioni ideali per l entrata di nuovi produttori, e, con l ausilio di importanti interventi regolatori, l e ettiva competizione soprattutto nella fascia di impianti marginali che sembra stia nalmente avendo un ritorno positivo anche in termini di riduzione dei prezzi. Come abbiamo discusso, questo risultato è legato sia al disegno del mercato, che ai cambiamenti nella struttura dell industria elettrica inglese. Nel caso dell Italia dove esiste sostanzialmente un monopolio dell o erta elettrica (9), riteniamo sia illusorio che il disegno della borsa elettrica possa avere effetti positivi in termini di discesa dei prezzi, che, nel breve periodo, è possibile solo a fronte di fattori esogeni (segnatamente, un calo dei prezzi del petrolio). La discesa dei prezzi è un obiettivo di politica economica che può essere stabilmente raggiunto solo attraverso un altro obiettivo intermedio, cioè l ingresso di nuovi competitori in grado di costruire impianti più e cienti e di competere con Enel nel price setting. Sembra opportuno quindi che il disegno del Pool sia orientato a favorire questo obiettivo, il che vuol dire: 1. Prevedere l istituzione di una borsa obbligatoria con accentramento delle transazioni e con l applicazione di una regola di prezzo uniforme. Questa scelta obbedisce non solo alla necessità di fornire incentivi per la creazione di competitori del monopolista che portino ad un rinnovo e ad una maggiore e cienza del parco termoelettrico italiano, ma anche all esigenza di un mercato che generi trasparenza dei prezzi del sistema, al ne di agevolare la formazione degli strumenti di copertura dei prezzi. Un sistema di contratti bilaterali appoggiato da una borsa di bilanciamento non favorirebbe la trasparenza dei prezzi e l ingresso di nuovi operatori. 2. L inevitabile potere di mercato di Enel può essere limitato da alcuni correttivi all interno delle regole del mercato. Il formato delle o erte può essere utilizzato in maniera e cace da questo punto di vista. Se le o erte possono essere presentate ora per ora (per es. come nel sistema spagnolo), 12

13 si permette un dispacciamento potenzialmente e ciente degli impianti, delegando agli operatori decisioni di dispacciamento dinamico. Questa essibilità nel presentare le o erte però agevola il potere di mercato perchè permette agli operatori di modi care le loro o erte in base al livello della domanda. Se invece si impone di presentare o erte sul modello del vecchio Pool inglese, ossia bidding blocks per più ore con vincoli tecnici, gli operatori si trovano in condizioni e ettive d incertezza sul livello della domanda aggregata, che riduce il loro potere di mercato (come abbiamo elaborato sopra). Sembrano pertanto esserci elementi favorevoli all introduzione di un meccanismo di Borsa simile al vecchio sistema inglese, con alcuni correttivi (per es. mercati infragiornalieri per permettere maggiore essibilità agli operatori con vincoli all utilizzo degli impianti in modo da impedire comportamenti strategici come in UK era stato fatto attraverso l utilizzo distorto del VOLL e del LOLP. Un meccanismo tipo NETA non è esente da difetti e comunque è stato proposto in una fase più avanzata della liberalizzazione, dopo l entrata di nuovi soggetti nell o erta di elettricità. Ci troviamo quindi in accordo sostanziale con le proposte dell AEEG e con il documento di discussione del GRTN sulla possibile organizazzione del mercato, anche se ci sembra doveroso sottolineare come (a) una borsa con prezzo uniforme agevoli l esercizio del potere di mercato (e quindi va favorita sono nella misura in cui agevoli l entrata di nuovi operatori); (b) il formato delleo ertepossaesseremodi catorispettoaquesteproposte(cheseguono in pratica il modello spagnolo) per diminuire il potere di mercato. È comunque evidente dalla nostra trattazione del caso inglese che nell attuale struttura del mercato italiano, come non ci si possa aspettare che l introduzione di una borsa possa avere e etti rilevanti in termini di riduzione del prezzo del sistema nel breve periodo. Il calo di quest ultimo sarà possibile quando vi sarà una quantità su ciente di operatori competitivi rispetto a ENEL, ossia in una struttura di mercato meno concentrata. L accelerazione del processo di dismissione dei MW e lo snellimento delle procedure burocratiche per l allacciamento alla rete di nuovi impianti sono interventi sulla struttura del sistema che appaiono di estrema importanza per il successo della liberalizzazione e per il buon funzionamento della borsa stessa. NOTE Nota 1 La di erenza tra SMP e pay-as-bid è quindi molto simile alla di erenza tra concorrenza di Cournot (o nella quantità) e concorrenza di Bertand (o nei prezzi). Nota 2 Un o erta di energia semplice stabilisce il prezzo (in lire/kwh) al quale l operatore è disposto a produrre una certa quantità di energia (in kwh). Un o erta complessa include altre forme di costo e/o vincolo 13

14 nell o erta, per es. il costo di avviamento, il minimum stable load, vincoli di ramping. Nota 3. Le imprese di generazione o rono energia nel Pool inglese il giorno prima della realizzazione della domanda sulla base di o erte complesse e sse per tutto il giorno successivo. Le o erte possono includere sino a tre prezzi marginali (incremental prices, in /MWh), un prezzo di avviamento (startup, in ) ed un prezzo di no-load heat (in /h). L ordinamento delle o erte determina il System Marginal Price. Oltre al prezzo marginale gli operatori ricevono un pagamento per la capacità o erta nel Pool, che è determinato in base alla Loss of Load Probability (LOLP), che ri ette il margine di riserva di ogni periodo e il Value of Lost Load (VOLL), che è un valore sso che ri ette il costo medio di un black-out. La somma del prezzo dell energia (SMP) e del pagamento di capacità rappresenta il Pool Purchase Price (PPP). Nota 4. Simulazioni del Pool inglese come un gioco ripetuto tra gli operatori e ettuate da Frontier Economics, mostrano che nel 1998 questi 3 operatori avevano incentivi a sostenere i prezzi sopra ai costi per il 90% delle ore dell anno. Nota 5: Il livello del prezzo marginale nell esempio mostrato nella Fig. 4 è tra l altro più alto del punto di intersezione delle due curve, a causa dell inclusione dei costi di avviamento e no-load nel prezzo e del fatto che alcuni degli impianti al margine non possono essere dispacciati dati i loro vincoli dinamici. Nota 6: Per esempio, durante i mesi di novembre e dicembre 1998, quasi il 50% delle o erte nel Pool inglese sono state ssate a zero. Nota 7: Ci si aspetta che emergano due tipi di mercati per questi contratti, uno di medio/lungo periodo, dove gli operatori potranno scambiare energia liberamente, ed uno di breve (per es. dal giorno prima sino a 3,5 ore prima del real-time) dove lo scambio di energia sarà facilitato da una (o più) Power Exchange (PX). Nota 8: Ai 8 GW di vendite richiesti da Ofgem nel 1999 si sono aggiunte vendite di altri due impianti (rispettivamente di 2 e 0.6 GW) da parte di National Power nei primi mesi del PowerGen ha successivamente venduto altri 2 GW di capacità (non considerati nella nostra analisi). Nota 9: Inoltre, sono stati riconsciuti all ENEL gli stranded costs come compensazione per i costi della transizione dal monopolio alla concorrenza. Tali costi saranno pagati ai singoli impianti ammessi al meccanismo di compensazione come di erenza tra i costi ad essi riconosciuti e il prezzo medio del mercato, con il tetto massimo di mld. lire da recuperare entro i prossimi sette anni. Ciò determina una distorsione della concorrenza, in quanto ssa un ricavo garantito a favore di ENEL, dandole ampio spazio strategico. Infatti, essendo operatore dominante in grado di ssare il prezzo 14

15 in gran parte delle ore dell anno, può scegliere se tenere alti i prezzi (come è probabile nella fase iniziale del mercato in cui devono essere ceduti MW di capacità) o abbassarli in modo da impedire l entrata di altri operatori senza e etti sui suoi ricavi. References [1] Ausubel L., Cramton P. (1998), Demand reduction and ine ciency in multi-unit auctions, University of Maryland, mimeo. [2] Autorità per l energia elettrica e il gas (2000), Osservazioni disciplina mercato elettrico, Allegato a delibera n. 137/00, Agosto [3] Back K., Zender J. (1993), Auctions of divisible goods: on the rationale for the Treasury Experiment, in The review of nancial studies, Winter, n. 4, vol. 6. [4] Fabra, N. (2000), Uniform pricing facilitates collusion: the case of electricity markets, Istituto Universitario Europeo, mimeo. [5] Federico G., Rahman D. (2000), Bidding in electricity pay-as-bid auction, Nu eld College Oxford, mimeo. [6] Gestore della rete di trasmissione nazionale (2000), Possibile organizzazione del mercato elettrico, Documento per discussione, Aprile [7] Ofgem (1999), The new electricity trading arrangements, July. [8] Ogem (2000), Introduction of the market abuse condition into the licences of certain generators: Ofgem s second submission to the Competition Commission, June 15

16 Prezzo SMP* Offerte(j) Offerte(i) Le offerte marginali sono alte, e fissano il prezzo Le offerte infra-marginali sono basse, e fissano la quantità prodotta Q(i) "! Q(j) Domanda totale (Q = Q(i)+Q(j)) Figure 1: Interazione strategica tra due imprese (i e j) con domanda rigida edunaregoladiprezzomarginale 3,500 30% 3,000 25% MW 2,500 2,000 1,500 1,000 20% 15% 10% 500 5% % Indipendenti Incumbents Indipendenti come % della domanda massima Figure 2: L entrata annuale nel Pool inglese, da parte degli operatori indipendenti e degli incumbents (Fonte: NGC e Frontier Economics). 16

17 100 Domanda minima Domanda media Domanda massima 90 Prezzi ( /MWh) Minimo SMP Massimo SMP Offerte di NP e PG ,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 MW Figure 3: Domande residue e o erte di NationalPower e PowerGen durante il 25 novembre 1998 (Fonte: NGC) Offerte PowerGen Offerte National Power Domanda residua di punta (25 GW) Prezzo ( /MWh) SMP 10 0 MW - 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Figure 4: O erte di National Power e PowerGen (25 novembre 1998), e intersezione delle curve al picco di domanda residua (25 GW) (Fonte: NGC). 17

18 Anni, Mesi, Giorni Gate Closure 3 ½ h bilanciamento fisico ½ h Tempo contratti fisici bilaterali borsa fisica (PX) Contratti finanziari Meccanismo di bilanciamento :...Offerte di bilanciamento...physical Notifications Bilanciamento fisico da parte dell OS tramite le offerte di bilanciamento Figure 5: I mercati del NETA 18

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