Corso di Tecnologie delle Energie Rinnovabili A.A. 2014-2015 La struttura del sistema energetico e i meccanismi di incentivazione delle fonti energetiche rinnovabili Prof. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali, Università di Cagliari daniele.cocco@unica.it http://people.unica.it/danielecocco/
I consumi energetici mondiali I consumi di energia sono raddoppiati in meno di 35 anni e sono tutt ora basati per oltre l 80% su fonti fossili
Produzione di Energia Elettrica Quasi il 50% dell energia primaria viene usata per produrre energia elettrica
Bilancio Energetico Nazionale
Bilancio Energetico Nazionale 2013 I consumi sono ritornati ai livelli del 1997, sebbene sia aumentata notevolmente la quota di rinnovabili (da circa il 6,6% a quasi il 20%)
La Struttura del Sistema Elettrico Impianti di produzione G Reti in Alta e Altissima tensione G U U U Trasformatori G Reti in Media tensione U Reti di distribuzione in Bassa tensione Utenti finali U
I vincoli di un sistema a rete È necessario un continuo ed istantaneo bilanciamento fra l energia prodotta e quella prelevata a causa dell assenza di stoccaggio; È necessario uno stretto controllo della frequenza e della tensione, nonché della massima potenza transitabile sulla rete; La domanda elettrica sulla rete presenta notevoli variazioni giornaliere, settimanali e stagionali; Il percorso dell energia elettrica sulla rete non è di fatto tracciabile.
Gli attori del sistema elettrico Produttori e autoproduttori Mercato dei Certificati Verdi Autorità per l Energia Elettrica e il Gas (AEEG) Rete Elettrica TERNA S.p.A. Gestore dei Servizi Energetici (GSE) Grossisti di energia Mercato Elettrico GME Acquirente Unico AU Consumatori finali Distributori locali di energia
I principali produttori in Italia Italia - 2003 Italia - 2012 Enel Edison Edipower Endesa Italia Eni Tirreno Power ERG Saras Aem Milano Electrabel/Acea Altri produttori Enel Eni Edison E.On Edipower GDF SUEZ A2A Tirreno Power ERG Iren Altri produttori Dal monopolio ENEL di 15 anni fa, si è passati ad una platea di produttori molto articolata e continuamente variabile (ENEL produce oggi circa il 25% dell energia in Italia)
La formazione del bilancio elettrico Consumi interni Import Ausiliari Generatore Lordo Netto Rete Elettrica Centrali Elettriche Pompaggi Export Perdite di rete Consumi Finali Utenti Finali
Bilancio dell energia elettrica - 2013 FER 25% Import 14% FER 34% Industria (25%) 45%
Bilancio dell energia elettrica - 2013 FER 25% Import 13% (14%) Import 14% Industria 45%
Potenza installata per fonte
Le Rinnovabili elettriche in Italia
L elettricità nelle Regioni - 2012 SURPLUS DEFICIT
La trasmissione dell energia elettrica TERNA è una S.p.A. quotata in borsa dal 2004 che ha come attività il trasporto dell energia elettrica e la gestione del sistema elettrico. La maggioranza (30%) delle azioni è della Cassa Depositi e Prestiti (Ministero del Tesoro). TERNA è proprietaria di oltre il 97% delle linee di trasmissione elettriche nazionali, in particolare: 9587 km di linee a 380 kv 9753 km di linee a 220 kv 19716 km di linee a 60-150 kv 357 stazioni di trasformazione e di smistamento 3 centri di teleconduzione La sua attività viene remunerata attraverso una tariffa stabilita dall Autorità per l Energia Elettrica e il Gas (AEEG).
La trasmissione dell energia elettrica
Movimenti energia 2014
Il dispacciamento dell energia elettrica La complessità del sistema a rete e i vincoli tecnici legati alla produzione, trasporto e distribuzione dell energia elettrica rendono necessaria la presenza di un coordinatore (dispacciatore) in grado di operare il controllo su tutti gli impianti di produzione. Al dispacciatore, ovvero a TERNA spetta il compito di adeguare l offerta alla domanda, controllare la tensione e la frequenza, nell ambito dei vincoli imposti dai flussi massimi di energia transitabili sui rami della rete. A tal fine TERNA programma in anticipo (la settimana prima e il giorno prima) il piano di produzione degli impianti in relazione alla domanda attesa, secondo il criterio dei minimi costi e con un adeguato margine di riserva di capacità produttiva. In relazione poi agli scambi effettivi sul mercato, TERNA opera quindi il necessario adeguamento della produzione in tempo reale agendo sulla regolazione degli impianti di riserva.
Il dispacciamento dell energia elettrica
Il dispacciamento dell energia elettrica
Il dispacciamento dell energia elettrica
Il dispacciamento dell energia elettrica Giorno di punta Dicembre 2013
Il mercato elettrico Produttori di energia elettrica Contratti Bilaterali (scambi di energia) Grossisti Elettrici (contratti fornitura) Mercato Elettrico Scambi di energia Risorse per il dispacciamento Acquirente Unico Distributori finali Clienti Idonei Clienti Vincolati
Il mercato elettrico Il Mercato del Giorno Prima (MGP) è un mercato nel quale gli operatori definiscono il prezzo e le quantità da scambiare il giorno successivo per ogni ora, e quindi i programmi orari di immissione e di prelievo sulla rete. Gli operatori del MGP formulano offerte di immissione e di prelievo per coppie di quantità-prezzo; Il Mercato Infragiornaliero (MI) è successivo al MGP e serve per affinare i programmi di immissione e prelievo dell energia elettrica; Il Mercato del servizio di Dispacciamento (MSD) serve per approvvigionare la rete della necessaria riserva di capacità produttiva. Gli operatori formulano offerte di aumento o diminuzione di capacità produttiva per le diverse ore del giorno;
La formazione del prezzo
La formazione del prezzo L esito del mercato ed i conseguenti flussi di energia devono soddisfare i vincoli tecnici ed operativi del sistema di trasmissione. In caso positivo, il prezzo del mercato è unico, mentre in caso negativo, il mercato si separa in zone. Per ciascuna zona viene definito un mercato a sé stante, un prezzo zonale e un programma di immissione e prelievo in modo da rispettare il limite di transito della linea o dell insieme di linee in oggetto. Si parla in questo caso di congestione tra due aree con la conseguente formazione di un differenziale di prezzo positivo tra l area importatrice e l area esportatrice. In caso di congestione, le offerte di vendita accettate sono valutate al prezzo di equilibrio della zona relativa, mentre le offerte di acquisto accettate sono valorizzate, indipendentemente dalla zona in cui i prelievi avvengono, al Prezzo Unico Nazionale (PUN), calcolato come media ponderata dei prezzi zonali.
Oggi il SAPEI consente oltre 1000 MW La formazione del prezzo
Gli esiti del mercato elettrico
Gli esiti del mercato elettrico
Gli esiti del mercato elettrico
Gli esiti del mercato elettrico
L Acquirente Unico L Acquirente Unico è la Società per azioni del gruppo GSE S.p.A., cui è affidato per legge il ruolo di garante della fornitura di energia elettrica alle famiglie e alle piccole imprese, a condizioni di economicità, continuità, sicurezza ed efficienza del servizio. Il compito di Acquirente Unico è quello di acquistare energia elettrica alle condizioni più favorevoli sul mercato e di cederla ai distributori o agli Esercenti la maggior tutela, per la fornitura ai piccoli consumatori che non acquistano sul mercato libero. Dal 1 luglio 2007, con la completa apertura del mercato elettrico, Acquirente Unico, secondo quanto stabilito dal Decreto Legge n. 73 del 18 giugno 2007 acquista l energia elettrica per il fabbisogno dei clienti appartenenti al mercato di maggior tutela e cioè i consumatori domestici e le piccole imprese (connesse in bassa tensione, con meno di 50 dipendenti e un fatturato annuo non superiore a 10 milioni di euro) che non hanno scelto un nuovo fornitore nel mercato libero.
L Acquirente Unico
L Acquirente Unico
Il sistema di incentivazione delle FER Conto Energia e Tariffa Omnicomprensiva Certificati Verdi Altre forme Viene riconosciuto un prezzo di ritiro dell energia per un prefissato numero di anni, comprensivo o meno del valore dell energia, nonché l obbligo per il gestore di ritirare tutta la produzione annua I produttori e gli importatori hanno l obbligo di produrre una prefissata quota di energia da fonti rinnovabili, oppure di acquistare un equivalente numero di certificati verdi emessi dai produttori di energia da fonte rinnovabile Viene riconosciuto un contributo in conto capitale, un finanziamento a tasso agevolato oppure una detrazione fiscale
Il sistema di incentivazione delle FER Gli incentivi vengono gestiti dal Gestore dei Servizi Energetici (GSE)
Il sistema di incentivazione delle FER Sistema in vigore fino al 31.12.2012
Il servizio di scambio sul posto Utenze Eu Ein Ec Rete Impianto di produzione Ep Eout Il servizio si applica agli impianti FER con potenza inferiore a 200 kw ed alla Cogenerazione ad Alto Rendimento; Il GSE riconosce agli utenti un contributo monetario a compensazione dei maggiori costi sostenuti tra energia acquistata e energia immessa in rete; In precedenza si adottava un sistema di fatturazione sulla base dei prelievi netti di energia (NET METERING).
I Titoli di Efficienza Energetica I Certificati Bianchi (o Titoli di efficienza Energetica) sono emessi dal GSE in favore di soggetti (distributori di energia elettrica e gas oppure ESCO) a fronte di interventi di riduzione dei consumi di energia primaria. Ciascun titolo viene emesso a fronte del risparmio energetico pari a 1 tep. Per effetto dei DM 20.4.2004 i distributori di energia elettrica e gas (con più di 100000 clienti finali) hanno l obbligo di conseguire un prefissato obiettivo di riduzione dei consumi di energia primaria (per il 2005, circa 98000 tep per il settore elettrico e circa 58000 tep per quello del gas) Tale obbligo può essere assolto o con interventi in proprio oppure mediante l acquisto su un apposito mercato di titoli venduti da altri soggetti che non hanno tale obbligo (ESCO) oppure che hanno conseguito titoli eccedenti.
THE END