Fonti Energetiche Rinnovabili: Incentivi. Economia Ambientale Corso di Laurea In Ingegneria Civile e Ambientale
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1 Fonti Energetiche Rinnovabili: Incentivi Economia Ambientale Corso di Laurea In Ingegneria Civile e Ambientale
2 Contesto Politiche per il Cambiamento Climatico Riduzione delle emissioni di gas serra anche in base al protocollo di Kyoto Obiettividell UnioneEuropea: Package Politiche Nazionali di Incentivo alle FER Immaturità delle tecnologie FER: possono raggiungere solo gradualmente un livello adeguato di economicità e affidabilità rispetto alle fonti tradizionali (idrocarburi) nella generazione di energia elettrica.
3 Quali strumenti economici? Soluzione più efficiente per raggiungere un equa competizione tra tecnologie di generazione dell energia elettrica Tassa Pigouviana per correggere esternalità (tassare solo energia prodotta da fonti inquinanti crea vantaggio competitivo per FER) Svantaggi: fattibilità politica, effetti sull efficienza dinamica. I sussidi sono più efficaci per stimolare l apprendimento tecnologico attraverso l adozione diretta della tecnologia
4 Schema 1. Fondamenti economici ed ambientali per le politiche di incentivo alle FER 2. Distinzione fra strumenti basati sul prezzo e e strumenti basati sulle quantità (analisi basata su criteri di efficienza statica) 3. Distinzione fra strumenti basati sul prezzo e e strumenti basati sulle quantità (analisi basata su criteri di efficienza dinamica)
5 Criteri di Efficienza Efficinza statica Efficacia rispetto ai costi: Minimizzare le spese totali (benefici trascurati se la curva di danno ambientale non può essere stimata) Efficienza dinamica produrre incentivi stabili per la riduzione dei costi attraverso il progresso tecnologico.
6 Fondamenti per il supporto pubblico (sussidi) delle FER FER contribuiscono alla protezione ambientale, preservando beni pubblici come l aria pulita e la stabilità climatica non possono essere forniti dal mercato a causa dei problemi di free riding nella fornitura di beni pubblici Tuttavia dopo la liberalizzazione del mercato dell energia elettrica i consumatori possono cambiare fornitore e selezionare imprese che producono energia verde ma è una piccola nicchia di mercato poiché pochi consumatori sono disposti a pagare un prezzo più alto per l energia verde
7 Fondamenti per il supporto pubblico (sussidi) delle FER Vistaladifficoltàdistimadeidannievitaticonil ricorso alle FER piuttosto che del valore della preservazione dell ambiente, adottare tasse sui combustibili fossili (idrocarburi) o standard di emissione, come incentivo per le FER, non è la migliore opzione di politica ambientale Gli obiettivi di diffusione delle FER sono definiti indipendentemente dal riferimento esplicito ad un valore del carbonio (ex. Prezzo dei diritti di inquinamento) l obiettivo è la diffusione delle FER al minor costo possibile
8 Stimolare il progresso tecnico FER non sono tutte competitive rispetto alle tecnologie tradizionali (generazione di elettricità) Problemi non solo con i costi ma anche con l affidabilità (intermittenza) Riduzione dei costi e miglioramento di affidabilità possono essere raggiunti gradualmente attraverso learning by doing/learning by using Incentivi sono necessari per l adozione, quindi il progresso tecnico consegue attraverso la curva di apprendimento.
9 Barriere rispetto all adozione delle FER Sono tecnologie ad alta intensità di capitale Gli impianti sono di taglia limitata rispetto a quelli tradizionali: poche economie di scala ma economie derivanti dall adozione diffusa (massa di produzione) Problemi di intermittenza (combinazione con altre fonti e stoccaggio)
10 Schemi di supporto: approcci basati sul prezzo e approcci basati sulle quantità Feed in tariffs: lo schema più tradizionale e più diffuso Bidding processes (aste): basato sulla definizione di un ammontare fisso di elettricità genrata da FER a livello nazionale. Mercato dei certificati verdi: ogni produttore di elettricità ha un obbligo ad immettere in rete una certa quantità di elettricità prodotta da FER.
11 Feed in Tariffs I fornitori di energia sono obbligati ad acquistare una certa quantità di elettricità prodotta con FER, ad una tariffa determinata da un autorità pubblica e garantita per un certo periodo di tempo La tariffa opera come un sussidio allocato ai produttori di elettricità con FER Produttori incentivati ad utilizzare la capcità degli impianti finche il MC di produzione è uguale alla feed in tariff: P in la produzione di elettricità prodotta sarà Q out
12 Feed in tariffs MC P in Q out
13 Feed in Tariffs Generalmente la curva di MC non è nota Tutti i progetti benficiano del sussidio ma i progetti più effcienti hanno un beneficio maggiore (maggiori Rendite) Il costo totale di raggiungere l obiettivo (electricità gnerata con RES) è dato dall area P in X Q out L area incrementa per i progetti più effcienti che ricevono mamaggiori rendite (figura successiva)
14 Feed in tariffs P in MC Q out
15 Feed in Tariffs Il peso dei costi è trasferito dal Governo: 1. Ai consumatori di elettricità sussidi incrociati nelle bollette 2. Solo ai consumatori che esplicitamente scelgono un fornitore di elettricità verde 3. Ai contribuenti attraverso la tassazione 4. Combinazioni delle tre soluzioni precedenti
16 Aste Competitive Il regolatore definisce un mercato riservato alla produzione di elettricità con FER (ammontare totale di output consistente con obiettivi pubblici) Un asta competitiva viene organizzata per allocare tale ammontare tra le imprese produttrici di elettricità (ad esempio vince chi chiede il sussidio più basso) Tutti i fornitori di elettricità sono obbligati ad acquistare una quota di elettricità prodotta con fonti rinnovabili dalle imprese selezionate dall asta
17 Aste Competitive Competizione focalizzata sul sussidio richiesto, cioè prezzo per Kwh proposto dai partecipanti Proposte classificate in ordine crescente di prezzo finchè il totale previsto di output è stato raggiunto I produttori selezionati ottengono un contratto a lungo termine per vendere elettricità al prezzo che hanno proposto (pay as bid price) Il MC é il prezzo relativo all ultimo progetto selezionato (marginal price) al fine di raggiungere l obiettivo di output Il sussidio implicito emerge dalla differenza fra il prezzo proposto (pay as bid price) e il prezzo di equilibrio sul mercato all ingrosso dell elettricità
18 Aste Competitive MC P OUT Q IN
19 Aste Competitive Consentono di identificare ex post le curve di MC di tutti i potenziali produttori (partecipanti all asta) Il costo totale di raggiungere l obiettivo è dato dall area sotto la curva marginale (shaded area) I consumatori non devono pagare nessuna rendita ai produttori se questi ricevono effettivamente il loro prezzo proposto (pay as bid price) Nelle prime aste UK è stato pagato il marginal price ad ogni produttore, quindi i produttori che hanno offerto prezzi minori hanno potuto incassare una rendita differenziale. L ammontare di elettricità prodotta con FER è nota ex ante, ma non il costo, che sarà noto ex post e sarà finanziato sempre con le modalità possibili per le feed in tariffs
20 Certificati Verdi Anche in questo caso viene fissato un obiettivo in termini di quota di elettricità venduta che è stata prodotta con FER Il produttore di elettricità con FER riceve una certificazione (certificati verdi: 1 MW = 1 Certificato) I fornitori di elettricità sul mercato possono o generare elettricità verde o acquistare certificati verdi da imprese che producono energia elettrica da FER
21 Green Certificates Quando l energia elettrica é immessa in rete non si distingue se é prodotta con FER o con fonti energetiche convenzionali Qualsisasi fornitore di elettricità che non produce elettricità da FER ha il seguente obbligo: O compra energia elettrica da un produttore che usa FER Oppure compra un certo amontare di certificati verdi da un produttore che usa FER (in base alla quota fissata dal regolatore) L impianto che produce elettricità con FER può quindi vendere I suoi certificati verdi ad un prezzo che dovrebbe riflettere l esternalità negativa evitata (non usando combustibili fossili)
22 Certificati Verdi Poiché i diversi produttori di elettricità hanno benefici netti diversi dal ricorso alle FER, le imprese con minori benefici netti possono soddisfare il loro obbligo di produrre una quota di elettricità con FER acquistando certificati verdi. Tale compravendita beneficia i produttori di elettricità verde, che vendono i certificati e che dovrebbero coincidere con le le imprese più efficienti nell impiego di FER Quindi con un mercato dei certificati verdi l obbligo di produrre una quota di elettricità verde viene ripartito in maniera efficiente tra i produttori 1. Ripartizione efficace rispetto al costo: uguagliare i MC fra i vari produttori. 2. I produttori specializzati sono incoraggiati ad entrare nel mercato.
23 Certificati Verdi MC A MC B mc A P MC A +MC B mc B Q A q Q B Q = Q A + Q B
24 Certificati Verdi Due imprese A and B devono immettere sul mercato la stessa quota q di elettricità prodotta con FER Per raggiungere l obiettivo q, A sostiene MC maggioririspetto a B Allora A può ricorrere al mercato dei certificati verdi: si limita a produrre energia verde in quantità Q A < q e acquista certificati al prezzo P fino a raggiungere q. Il fornitore B invece può espandere la produzione di elettricità con FER fino a Q B, per poi vendere il surplus sul mercato al prezzo P L introduzione dei certificati verdi si traduce nella riduzione del costo di raggiungere il target 2q = Q A +Q B, come mostrato dalle aree evidenziate: l impresa con costi maggiori produce meno energia verde e l impresa con costi minori ne produce di più.
25 Certificati Verdi Lo stesso obiettivo potrebbe essere raggiunto senza ricorrere a un meccanismo di mercato se il regolatore fosse in grado di assegnare obbiettivi differenziati alle varie imprese (vista la variabile efficienza nel produrre elettricità con FER) Tuttavia l informazione incompleta sulle curve di MC delle diverse imprese, giustifica il ricorso al meccanismo di mercato.
I : tasso di inflazione indicatore della variazione. X : incremento della produttività. Y : particolari variazioni dei costi
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