Università degli Studi di Perugia. Ing. Andrea Nicolini. Centralizzazione dell energia elettrica Reti elettriche Mercato elettrico

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1 Università degli Studi di Perugia Ing. Andrea Nicolini Centralizzazione dell energia elettrica Reti elettriche Mercato elettrico

2 Centralizzazione dell energia elettrica,reti elettriche e tariffe elettriche Reti di distribuzione dell energia elettrica La centralizzazione dell energia elettrica Diagrammi di carico Curve di carico della rete elettrica Copertura della richiesta in Italia Costo del servizio Produzione di energia Tariffe elettriche

3 Reti di distribuzione dell energia elettrica b) e c): di solito obbligate in centri urbani con cavi interrati (difficile manutenzione).

4 La centralizzazione dell energia elettrica Vantaggi è facilmente trasportabile, con basse perdite, costi ridotti, basso impatto ambientale è facilmente convertibile è facilmente misurabile Svantaggi non è accumulabile, se non in piccole quantità e con costi elevati deve essere prodotta nell istante in cui è richiesta dall utenza

5 Diagrammi di carico Coefficiente di carico = rapporto potenza media/potenza nominale 8760 P ( h) dh P 0 Coefficiente di utilizzazione P0 = Potenza nominale

6 Diagrammi di carico Vantaggio della centralizzazione: Le punte di carico delle singole centrali non sono simultanee nel tempo Variabilità della richiesta P P relativo è minore per la curva risultante rispetto ai contributi singoli Un unica centrale lavora in modo più uniforme e con picchi più smussati La rete deve far fronte ad un carico massimo MINORE della somma delle punte delle singole centrali

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8 Curve di carico della rete elettrica

11 Curve di carico della rete elettrica Fabbisogno di potenza sulla rete italiana Curva di carico del giorno di punta massima e minima relativo al 1985 e 1986

12 Curve di carico della rete elettrica Fabbisogno di potenza sulla rete italiana Curva di carico del giorno di punta massima e minima relativo al 2012 e 2013 Dati TERNA S.p.A.

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14 Consuntivo ANNO 2014

15 Diagramma giornaliero della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 3 mercoledì di ciascun mese nel 2013 Dati TERNA S.p.A.

16 Diagramma giornaliero della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 3 mercoledì di ciascun mese nel 2013 Dati TERNA S.p.A.

17 Potenza oraria relativa al consumo interno lordo di energia elettrica in Italia nel 3 mercoledì del mese di dicembre 2013 Dati TERNA S.p.A.

18 Copertura della richiesta in Italia L'energia richiesta su una rete è la produzione destinata al consumo meno l'energia elettrica esportata più l'energia elettrica importata. L'energia elettrica richiesta è anche pari alla somma dei consumi di energia elettrica presso gli utilizzatori ultimi e delle perdite di trasmissione e distribuzione. Richiesta= Produzione +Import Export La produzione lorda di energia elettrica di un insieme di impianti di generazione, in un determinato periodo, è la somma delle quantità di energia elettrica prodotte, misurate ai morsetti dei generatori elettrici. Somma delle quantità di energia immesse in rete. La produzione netta di energia elettrica di un insieme di impianti di generazione, in un determinato periodo, è la somma delle quantità di energia elettrica prodotte, misurate in uscita dagli impianti, deducendo cioè la quantità di energia elettrica destinata ai servizi ausiliari della produzione (servizi ausiliari di centrale e perdite nei trasformatori di centrale). Il consumo interno lordo di energia elettrica è uguale alla produzione lorda di energia elettrica più il saldo scambi con l'estero. E' definito al lordo o al netto dei pompaggi a seconda se la produzione lorda di energia elettrica è comprensiva o meno della produzione da apporti di pompaggio (quota di energia necessaria agli impianti di sollevamento per il funzionamento delle pompe, esclusivamente destinata alla produzione di energia elettrica).

19 Copertura della richiesta in Italia

20 Copertura della richiesta in Italia Curva di durata riporta in ascissa la durata annua per la quale il carico si mantiene maggiore o uguale al valore indicato in ordinata L area sottesa esprime l energia elettrica che viene assorbita da un utenza all anno (kwh/anno)

21 Curva di durata della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 2013 Fonte: Terna

22 Saldo estero Dati di esercizio del sistema elettrico nazionale 2014-Terna S.p.A.

23 Dati di esercizio del sistema elettrico nazionale 2014-Terna S.p.A.

24 Costo del servizio produzione di energia COSTO DEL kwh a) Ammortamento impianti b) Interessi passivi c) Spese generali amministrative d) Spese manutenzione ordinaria e) Spese manutenzione straordinaria f) Spese per combustibile g) Perdite di energia 1 COSTI FISSI a)+ b) +c) + d) COSTI VARIABILI PROPORZIONALI e)+f) + g) 2 COSTO DI POTENZA a) + b) + d COSTO DI UTENZA c) COSTO DI ENERGIA e) + f) + g) 3 COSTO CAPITALE a)+ b) COSTO DI ESERCIZIO c) + d) COSTO MARGINALE e) + f) + g)

25 Costi per unità di energia prodotta Costo totale annuo per la disponibilità e l impiego di 1 KW installato (costo specifico) C' C fissi C * h var Cfissi = somma dei costi fissi per kw installato Cvar = somma dei costi variabili unitari per kwh prodotto h = ore di funzionamento Costo unitario medio del kwh prodotto dalla centrale C C ' h tg

26 Costi per unità di potenza installata Costo di produzione Tipo di impianto

27 Costi/curva durata della potenza Sovrapporre i trapezi che rappresentano i costi in un unico diagramma Grafico 1) Costo medio unitario Condurre le rette per i vertici del poligono dato dalla sovrapposizione dei trapezi Grafico 2) Costo di produzione Intersezione con il diagramma di durata (grafico 3) Grafico 3)

28 Il mercato elettrico ll mercato elettrico in Italia nasce per effetto del decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79 (d.lgs. n. 79/99), nell ambito del processo di recepimento della direttiva comunitaria sulla creazione di un mercato interno dell energia (96/92/CE). (LIBERALIZZAZIONE DEL MERCATO) La liberalizzazione della domanda è entrata in vigore il 1 gennaio 2013 nel mercato del gas e il 1 luglio 2007 in quello dell energia elettrica. Con la liberalizzazione, le imprese che vendono energia elettrica e/o gas agli utenti finali sono in concorrenza tra loro.

29 Il mercato elettrico

30 Il mercato elettrico: mercato a pronti Il Mercato del Giorno Prima (MGP) ospita la maggior parte delle transazioni di compravendita di energia elettrica. Sul MGP si scambiano blocchi orari di energia per il giorno successivo. Gli operatori partecipano presentando offerte nelle quali indicano la quantità ed il prezzo massimo/minimo al quale sono disposti ad acquistare/vendere. La seduta del MGP si apre alle ore 8.00 del nono giorno antecedente il giorno di consegna e si chiude alle ore del giorno precedente il giorno di consegna. Gli esiti del MGP vengono comunicati entro le ore del giorno precedente il giorno di consegna. Le offerte sono accettate dopo la chiusura della seduta di mercato, sulla base del merito economico e nel rispetto dei limiti di transito tra le zone. MGP è quindi un mercato d asta e non un mercato a contrattazione continua.

31 Il mercato elettrico: mercato a pronti MGP Tutte le offerte di vendita e le offerte di acquisto riferite sia alle unità di pompaggio che alle unità di consumo appartenenti alle zone virtuali estere vengono valorizzate al prezzo marginale di equilibrio della zona a cui appartengono. Tale prezzo è determinato, per ogni ora, dall intersezione della curva di domanda e di offerta e si differenzia da zona a zona in presenza di limiti di transito saturati. Le offerte di acquisto accettate e riferite alle unità di consumo appartenenti alle zone geografiche italiane sono valorizzate al prezzo unico nazionale (PUN), pari alla media dei prezzi delle zone geografiche ponderata per le quantità acquistate in tali zone.

32 Il mercato elettrico: mercato a pronti Il Mercato Infragiornaliero (MI) consente agli operatori di apportare modifiche ai programmi definiti nel MGP attraverso ulteriori offerte di acquisto o vendita. Il MI si svolge in cinque sessioni (con diversi orari): MI1, MI2, MI3, MI4 e MI5. Le offerte di acquisto e vendita vengono selezionate sulla base dello stesso criterio descritto per MGP. A differenza di MGP le offerte di acquisto accettate sono valorizzate al prezzo zonale. Il GME agisce come controparte centrale.

33 Il mercato elettrico: mercato a pronti Il Mercato per il Servizio di Dispacciamento (MSD) è lo strumento attraverso il quale Terna S.p.A. si approvvigiona delle risorse necessarie alla gestione e al controllo del sistema (risoluzione delle congestioni intrazonali, creazione della riserva di energia, bilanciamento in tempo reale). Sul MSD Terna agisce come controparte centrale e le offerte accettate vengono remunerate al prezzo presentato (pay-as-bid). Il MSD si articola in fase di programmazione (MSD ex-ante) e Mercato del Bilanciamento (MB). Il MSD ex-ante e MB si svolge in più sessioni, secondo quanto previsto nella disciplina del dispacciamento. Sul MSD ex-ante Terna accetta offerte di acquisto e vendita di energia ai fini della risoluzione delle congestioni residue e della costituzione dei margini di riserva. Sul MB Terna accetta offerte di acquisto e vendita di energia al fine svolgere il servizio di regolazione secondaria e mantenere il bilanciamento, nel tempo reale, tra immissione e prelievi di energia sulla rete.

34 Il mercato elettrico: mercato a termine Il Mercato elettrico a termine (mercato dell energia) è la sede per la negoziazione di contratti a termine dell energia elettrica con obbligo di consegna e ritiro. Su MTE sono automaticamente ammessi tutti gli operatori del mercato elettrico. Le negoziazioni su MTE si svolgono in modalità continua. Gli operatori partecipano presentando proposte nelle quali indicano tipologia e periodo di consegna dei contratti, numero dei contratti e prezzo al quale sono disposti ad acquistare/vendere.

35 Il mercato elettrico: CDE CDE è la Piattaforma dove vengono eseguiti i contratti finanziari derivati sull energia elettrica conclusi sull IDEX segmento del mercato degli strumenti finanziari derivati di Borsa Italiana S.p.a. in cui sono negoziati gli strumenti finanziari derivati sull energia elettrica relativamente ai quali l operatore abbia richiesto di esercitare l opzione di consegna fisica sul mercato elettrico, dell energia sottostante il contratto stesso. Su CDE sono automaticamente ammessi tutti gli operatori del mercato elettrico; tuttavia possono richiedere la consegna fisica sul ME solo quegli operatori che dispongano di un conto energia sulla PCE (Piattaforma Conti Energia).

36 Il mercato elettrico Esempio andamento MGP prezzo unico nazionale (rilevamento maggio 2015)

37 Il mercato elettrico Esempio andamento MGP prezzi vendita zonali (rilevamento maggio 2015)

38 La bolletta elettrica Sono previste tariffe: 1) monoraria: rimane solo nei contratti sul mercato libero 2) bioraria: distingue due fasce orarie fascia F1 (ore di punta) : Lunedì Venerdì ore escluso festivi fascia F23 : in tutti gli altri casi Obbligatoria per i clienti a maggior tutela (domestici e non, chi non vuole passare al mercato libero). Frequente sul mercato libero 3) multioraria: distingue tre fasce orarie fascia F1: Lunedì Venerdì ore escluso festivi fascia F2 : Lunedì - Venerdì e , Sabato escluso festivi fascia F3: festivi tutto il giorno, feriali nelle ore non in fascia F1 o F2 Utilizzata solo sul mercato libero Rif. R.Napoli, Polito

39 La bolletta elettrica Il costo di una bolletta va decomposto nelle seguenti voci: 1) servizi di vendita remunera le attività del fornitore per acquistare e rivendere l energia elettrica al cliente finale, inclusa parte delle spese di dispacciamento 2) servizi di rete remunera le attività che consentono al fornitore di trasportare e distribuire l energia elettrica sino al contatore del cliente finale 3) imposte erariali di consumo (accise), applicate all energia consumata Imponibile = Servizi di rete + servizi di vendita + imposte IVA Calcolata sull imponibile (10% per clienti domestici, 22% per altri) Totale Bolletta = Imponibile + IVA MERCATO LIBERO: ad es. Enel ha costituito più società (Enel Servizio Elettrico Spa in regime di maggior tutela, prezzo stabilito da AEEG, Enel Energia Spa in regime di mercato libero) Rif. R.Napoli, Polito

40 La bolletta elettrica SERVIZI DI VENDITA Principale Voce di Costo 1) prezzo dell'energia: remunera il costo del fornitore per l'acquisto dell'energia elettrica, ed è comprensivo delle perdite sulle reti di trasmissione e di distribuzione. I clienti che usufruiscono del servizio di maggior tutela, pagano un "prezzo energia" (PE) fissato dall AEEG ogni tre mesi. I clienti passati al mercato libero pagano in base alla soluzione commerciale scelta. 2) prezzo commercializzazione e vendita per le spese sostenute dal venditore per rifornire i loro clienti. Per i clienti con servizio di maggior tutela questa voce viene fissata dall'autorità sulla base dei costi sostenuti mediamente da un operatore del mercato libero. Rif. R.Napoli, Polito

41 La bolletta elettrica SERVIZI DI VENDITA Principale Voce di Costo 3) prezzo del dispacciamento per il mantenimento in costante equilibrio del sistema elettrico. Il dispacciamento assicura che, ad ogni quantitativo di elettricità prelevato dalla rete per soddisfare i consumi, corrisponda un quantitativo uguale immesso dagli impianti produttivi. I clienti in maggior tutela pagano per questo servizio in proporzione ai consumi, secondo un valore aggiornato ogni tre mesi dall'autorità. Nei contratti di mercato libero può essere previsto diversamente. Rif. R.Napoli, Polito

42 La bolletta elettrica SERVIZI DI RETE I servizi di rete riguardano le attività di trasporto dell'energia elettrica sulle reti di trasmissione nazionali, di distribuzione locale e comprendono la gestione del contatore. Per i servizi di rete non si paga un prezzo (come per l'energia) ma una tariffa fissata dall'autorità sulla base di precisi indicatori, con criteri uniformi su tutto il territorio nazionale, tenendo conto dell'inflazione, degli investimenti realizzati e degli obiettivi di recupero di efficienza. La differenza fra servizi di vendita e servizi di rete è sostanziale. Rif. R.Napoli, Polito

43 La bolletta elettrica: concorrenza servizi di vendita: è qui che si gioca la concorrenza e quindi la possibilità di risparmiare a seconda delle offerte commerciali dei diversi fornitori sul mercato libero. servizi di rete: qui non c'è concorrenza perché il trasporto e la distribuzione dell'energia avvengono attraverso infrastrutture che non possono essere replicate (strutture monopolistiche naturali) e che vengono utilizzate da tutti i fornitori per servire tutti i consumatori Rif. R.Napoli, Polito

44 La bolletta elettrica Sulla bolletta gravano anche: imposta nazionale erariale di consumo (accise) : applicata alla quantità di energia consumata indipendentemente dal contratto o dal venditore scelto. imposta sul valore aggiunto (IVA): applicata sul costo totale della bolletta (servizi di vendita+servizi di rete+accise). Attualmente l'iva per i clienti domestici è pari al 10%. Per i clienti con "usi diversi" è pari al 22%. Rif. R.Napoli, Polito

45 La bolletta elettrica Rif. AEEG 2013

46 La bolletta elettrica All'interno dei servizi di rete, si pagano gli oneri generali di sistema (circa 84 /anno nel 2013) che vengono dettagliati in bolletta in modo puntuale una volta l'anno per ragioni di semplificazione. Gli introiti sono trasferiti alla Cassa conguaglio per il settore elettrico in un apposito Conto di gestione il cui utilizzo e gestione sono disciplinati da AEEG. Servono per pagare oneri introdotti da diverse leggi e decreti ministeriali. In ordine di incidenza sulla bolletta sono: incentivi alle fonti rinnovabili e assimilate (componente A3) (versata al Gestore dei Servizi Elettrici GSE) promozione dell'efficienza energetica (componente UC7) oneri per la messa in sicurezza del nucleare e compensazioni territoriali (componente A2) oneri per compensazioni territoriali (componente MCT) regimi tariffari speciali per la società Ferrovie dello Stato (componente A4) compensazioni per le imprese elettriche minori (componente UC4) sostegno alla ricerca di sistema (componente A5), copertura del bonus elettrico (componente As) Rif. AEEG 2013 Rif. R.Napoli, Polito

47 La bolletta elettrica Rif. AEEG 2013 Rif. R.Napoli, Polito

48 La bolletta elettrica L utente paga la bolletta al venditore. Il venditore paga Terna, Distributore e Agenzia delle Dogane (indipendentemente dal fatto che l utente abbia pagato o meno). L Agenzia delle Dogane rigira la quota Oneri generali alla Cassa Conguaglio per il settore elettrico. Al venditore rimane solo una parte della bolletta incassata ed è su questa quota dei servizi di vendita che si sviluppa la concorrenza di mercato Rif. AEEG 2013 Rif. R.Napoli, Polito