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La Struttura del Sistema Elettrico e dei Meccanismi di Incentivo delle Fonti di Energia Rinnovabile Master T.E.R.S.O. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria.

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Presentazione sul tema: "La Struttura del Sistema Elettrico e dei Meccanismi di Incentivo delle Fonti di Energia Rinnovabile Master T.E.R.S.O. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria."— Transcript della presentazione:

1 La Struttura del Sistema Elettrico e dei Meccanismi di Incentivo delle Fonti di Energia Rinnovabile Master T.E.R.S.O. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica Università degli Studi di Cagliari Cagliari, Dicembre 2008

2 Consumo Mondiale di Energia milioni di tep nel mondo Ovvero circa 5 litri/giorno a persona (circa 10 in Italia)

3 Produzione di Energia Elettrica

4 Il Bilancio Energetico Nazionale

5

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7 Rendimento medio= 21,64 58,21 = 37,2%

8 Il Bilancio Energetico Nazionale

9

10

11

12 Il Sistema Elettrico a Rete G U G G U U U U Reti in Alta e Altissima tensione Impianti di produzione Utenti finali Reti in Media tensione Reti di distribuzione in Bassa tensione

13 Il Sistema Elettrico Produzione Produzione in MT (fino a V Trasporto Distribuzione Impiego Reti in AT ( kV) Reti in AT ( kV) e MT (15 kV) Reti in BT (400 V) Trasformatori Elevatori Stazioni Ricevitrici e Cabine Primarie AT/MT Cabine Secondarie MT/BT

14 Vincoli del Sistema Elettrico È necessario un continuo ed istantaneo bilanciamento fra lenergia prodotta e quella prelevata a causa dellassenza di stoccaggi; È necessario uno stretto controllo della frequenza e della tensione, nonché della massima potenza transitabile sulla rete; La domanda elettrica sulla rete è soggetta a notevoli variabilità giornaliere, settimanali e stagionali; Il percorso dellenergia elettrica sulla rete non è di fatto tracciabile.

15 Gestione del Sistema Elettrico È necessaria pertanto la presenza di un soggetto che coordini la produzione delle centrali elettriche in relazione alle esigenze della rete (richieste dellutenza, carichi sui rami, caratteristiche dellenergia, etc.), ovvero il Dispacciatore ; Fino al 1999 questo ruolo è stato ricoperto dallENEL che era anche lunico soggetto autorizzato a produrre, trasportare e distribuire lenergia elettrica in Italia; A sua volta lENEL è nata nel 1962 con la legge di nazionalizzazione del settore elettrico attraverso la fusione di circa 1270 diverse imprese che operavano nei settori della produzione, trasporto e distribuzione dellenergia;

16 Gestione del Sistema Elettrico Produttori e autoproduttori Consumatori finali Rete Elettrica TERNA S.p.A. Mercato Elettrico GME Acquirente Unico AU Grossisti di energia Autorità per lEnergia Elettrica e il Gas (AEEG) Distributori locali di energia Gestore dei Servizi Elettrici (GSE) Mercato dei Certificati Verdi

17 Gestione del Sistema Elettrico Dal la società TERNA S.p.A. ha riunito in un unico soggetto la proprietà della rete di Trasmissione e la funzione di Gestore della Rete Nazionale (prima in capo al GRTN), con il compito di mantenere, gestire e sviluppare la rete di trasporto (dispacciamento), garantendo a tutti pari condizioni di accesso alla rete ad ai suoi servizi; Il Gestore dei Servizi Elettrici, GSE, è una S.p.A. (di proprietà del Ministero dellEconomia) con compiti di promozione e incentivazione nei settori delle fonti rinnovabili e del risparmio energetico. Il GSE è azionista unico del Gestore del Mercato Elettrico (GME) e dellAcquirente Unico (AU);

18 La Produzione dellEnergia La produzione e limportazione di energia elettrica sono attività liberalizzate e non più in capo ad un unico soggetto monopolista (Decreto Bersani Dlgs 79/99). Dal 1° gennaio 2003 nessun operatore può produrre o importare più del 50% dellenergia elettrica prodotta o importata in Italia. Questo ha comportato la vendita sul mercato di circa il 50% delle centrali elettriche originariamente di proprietà dellENEL; Attualmente, lENEL rappresenta ancora il maggiore produttore italiano, seguito da Edipower, Edison e Endesa (con quote dellordine del 7-10% della potenza elettrica lorda installata);

19 I Principali Produttori Dati in MW Potenza lorda dei principali produttori di energia elettrica in Italia nel ,0% 2,9%

20 Bilancio dellenergia elettrica Dati in GWh Bilancio dellenergia elettrica in Italia nel 2000 e nel 2005

21 Bilancio dellenergia elettrica Rete Elettrica Utenti Finali Centrali Elettriche Generatore Ausiliari Import Export Pompaggi Consumi interni Perdite di rete Consumi Finali

22 Il Bilancio dellenergia elettrica Dati in GWh Bilancio per fonti nel 2000 e nel 2005 Rinnov. 16,4%, di cui Idro 11,9%

23 Evoluzione storica Potenza lorda in Italia dal 1934 al 2004

24 Evoluzione storica Produzione elettrica dal 1884 al 2004

25 La Trasmissione dellenergia TERNA è una S.p.A. quotata in borsa dal 2004 che ha come attività il trasporto dellenergia elettrica e la gestione del sistema elettrico. Il pacchetto di maggioranza (30%) è detenuto dalla 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 km di linee a kV 357 stazioni di trasformazione e di smistamento 3 centri di teleconduzione La sua attività viene remunerata attraverso una tariffa stabilita dallAutorità per lEnergia Elettrica e il Gas (AEEG).

26 Il Dispacciamento dellEnergia La complessità del sistema a rete e i vincoli tecnici legati alla produzione, trasporto e distribuzione dellenergia 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 lofferta alla domanda, controllare la tensione e la frequenza, nellambito 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.

27 Il dispacciamento dellenergia Copertura diagramma orario - 8 giugno 2006

28 Il Mercato Elettrico in Italia Produttori di energia elettrica Clienti Idonei Mercato Elettrico Grossisti Elettrici (contratti fornitura) Clienti Vincolati Contratti Bilaterali (scambi di energia) Acquirente Unico Distributori finali Scambi di energia Risorse per il dispacciamento

29 I Clienti Idonei e Vincolati Cliente Vincolato: non può scegliere un fornitore di energia elettrica diverso dal distributore locale Cliente Idoneo: può scegliere liberamente il proprio fornitore di energia, esso cioè può rifornirsi sul mercato vincolato oppure su quello libero Cliente Libero: è il cliente idoneo che ha esercitato tale facoltà stipulando un contratto con un nuovo fornitore. Dal 1° Luglio 2004 sono clienti idonei tutti gli utenti finali non domestici Dal 1° Luglio 2007 sono clienti idonei anche gli utenti domestici (che potranno scegliere di rimanere vincolati)

30 Il Mercato Elettrico in Italia 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 di Aggiustamento (MA) è successivo al MGP e serve per affinare i programmi di immissione e prelievo dellenergia 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;

31 La formazione del Prezzo Domanda Offerta Prezzo equilibrio Quantità di equilibrio /MWh MWh

32 Il Mercato Elettrico

33

34 Scambi sul MGP nel

35 Il Mercato Elettrico Il Prezzo Unico Nazionale (/MWh)

36 Il Mercato Elettrico Il Prezzo Unico Nazionale 2008 (/MWh)

37 Il Mercato Elettrico Prezzo Unico Nazionale Dic (/MWh)

38 Il Mercato Elettrico La Tariffa Media Nazionale (/MWh)

39 Il Mercato Elettrico I Prezzi Medi nei Paesi Europei

40 LAcquirente Unico LAcquirente Unico reperisce lenergia per i Clienti Vincolati. Su circa 35 milioni di utenti, 28 milioni sono utenti domestici. Fino ad oggi meno del 10% dei 7,7 Milioni di Clienti Idonei ha esercitato lopzione ed è passato al mercato libero. Struttura del Mercato Vincolato

41 LAcquirente Unico Lenergia acquistata viene poi ceduta ai circa 150 distributori presenti in Italia. L85% dellenergia viene distribuita dallENEL e il 15% da altri distributori.

42 Composizione Tariffa Media Al netto delle imposte

43 Composizione Tariffa Media Al lordo delle imposte

44 Il Gestore del Sistema Elettrico Incentiva gli impianti alimentati a fonti rinnovabili e assimilate secondo il provvedimento CIP 6/92 Incentiva la produzione di energia da impianti fotovoltaici in accordo al meccanismo del conto energia (DM , e ) Qualifica gli impianti alimentati a fonti rinnovabili, rilasciando loro i relativi Certificati Verdi (Dlgs 79/99) Effettua il riconoscimento (delibera AEEG 42/2002) degli impianti di cogenerazione Rilascia la Garanzia di Origine e i certificati RECS agli impianti alimentati a fonti rinnovabili

45 I Meccanismi di Incentivazione Conto Energia Viene riconosciuto un prezzo di ritiro dellenergia per un prefissato numero di anni, nonché lobbligo per il gestore di ritirare tutta la produzione annua (CIP 6/92 e FV) Certificati Verdi I produttori e gli importatori hanno lobbligo 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 Altre forme Viene riconosciuto un contributo in conto capitale, un finanziamento a tasso agevolato oppure una detrazione fiscale

46 Energia ritirata dal GSE Dal 2005 lenergia degli impianti mini-idro (<3 MW) viene direttamente ceduta ai gestori della rete (deliberazione AEEG 34/2005) Le eccedenze regolamentate dalla deliberazione AEEG 108/97 sono rappresentate dallenergia elettrica prodotta dagli impianti a fonte rinnovabile entrati in servizio prima del 31 dicembre 1999 (ante certificati verdi) Dati in GWh

47 Remunerazione energia CIP 6 Dati in /MWh La spesa complessiva nel 2005 è stata pari a circa 5800 M (+20 /MWh sul totale dellenergia richiesta in rete)

48 Evoluzione energia CIP 6 La spesa per il finanziamento degli impianti CIP 6 si ridurrà drasticamente solo fra circa 10 anni (peraltro alcuni impianti alimentati con RSU devono ancora essere realizzati)

49 Il Sistema dei Certificati Verdi Il Dlgs 79/99 impone ai produttori e importatori di energia da fonti convenzionali limmissione di una quota obbligatoria (inizialmente il 2%, il 3,05% al 2006, con un incremento dello 0,75% annuo nel periodo ) di energia proveniente da nuovi impianti alimentati con fonti rinnovabili (IAFR) Lassolvimento dellobbligo avviene mediante lannullamento di un titolo (il Certificato Verde) conferito alla produzione di energia da fonti rinnovabili per una durata di 12 anni I titoli vengono quindi scambiati su un apposito mercato in maniera del tutto indipendente dallo scambio dellenergia Attraverso il sistema dei certificati verdi, gli impianti convenzionali finanziano in pratica gli impianti a fonte rinnovabile attraverso meccanismi di mercato

50 Il Sistema dei Certificati Verdi La quota di CV viene calcolata al netto degli assorbimenti interni, per gli impianti con produzione superiore a 100 GWh, al netto della cogenerazione I certificati Verdi vengono emessi per quote pari a 50 MWh prodotti da impianti qualificati dal GSE come IAFR I CV sono attribuiti agli impianti IAFR, a quelli alimentati con rifiuti, con idrogeno e agli impianti di teleriscaldamento (solo per la quota effettivamente usata in teleriscaldamento) Lobbligo dei CV può essere espletato anche mediante limportazione di energia prodotta allestero mediante impianti rinnovabili certificati con meccanismi analoghi ai CV

51 Il Sistema dei Certificati Verdi

52 La Qualifica di IAFR A seguito del D.lgs. 79/99 è stato conferito al GRTN (ora GSE) il compito di riconoscere la relativa qualifica agli Impianti Alimentati da Fonti Rinnovabili (IAFR), ovvero alimentati da: energia solare; energia solare; energia eolica; energia eolica; energia idraulica; energia idraulica; energia geotermica; energia geotermica; energia delle maree; energia delle maree; energia del moto ondoso; energia del moto ondoso; energia da prodotti vegetali, biogas e rifiuti (solo per la parte biodegradabile) energia da prodotti vegetali, biogas e rifiuti (solo per la parte biodegradabile)

53 La Qualifica di IAFR Gli impianti che possono ottenere la qualifica IAFR sono quelli entrati in funzione dopo il 1 Aprile 1999 a seguito di: Potenziamento/ripotenziamento di impianti; Potenziamento/ripotenziamento di impianti; Rifacimento di impianti; Rifacimento di impianti; Rifacimento parziale di impianti idroelettrici e geotermoelettrici; Rifacimento parziale di impianti idroelettrici e geotermoelettrici; Riattivazione di impianti preesistenti; Riattivazione di impianti preesistenti; Nuova costruzione; Nuova costruzione; Impianti termoelettrici operanti in co-combustione; Impianti termoelettrici operanti in co-combustione;

54 La Situazione attuale La producibilità media è di circa 800 MWh/MW Il 44% della potenza deriva da potenziamenti, il 26% da nuova costruzione, il 16% da impianti di cocombustione e il 13% da rifacimenti parziali.

55 La Situazione futura Il 79% della potenza deriva da nuove costruzioni e il 15% da rifacimenti parziali.

56 Il Sistema dei Certificati Verdi Numero di CV emessi (50 MWh a certificato)

57 Il Sistema dei Certificati Verdi La spesa complessiva nel 2005 è stata pari a circa 9300 M (+30 /MWh sul totale dellenergia richiesta in rete)

58 Levoluzione dei Certificati Verdi La Legge Finanziaria per il 2008 (L. 244/07) ha introdotto significative modifiche al sistema dei Certificati Verdi, anche se ad oggi mancano ancora i decreti attuativi. Il periodo durante il quale possono essere emessi i Certificati Verdi è portato a 15 anni; Il Certificato Verde viene emesso per quote unitarie pari a 1 MWh; l CV vengono anche emessi per impianti alimentati con idrogeno e per impianti di teleriscaldamento; Viene introdotta una differenziazione del valore dei CV a seconda della fonte primaria utilizzata; Il prezzo unitario di riferimento viene calcolato come differenza fra il valore di 180 /MWh e il prezzo medio di vendita dellenergia sul mercato calcolato dalla AEEG.

59 Levoluzione dei Certificati Verdi Fattore moltiplicativo dei Certificati Verdi

60 Levoluzione dei Certificati Verdi Tariffa per impianti con potenza inferiore a 1 MW

61 Il Conto Energia per il FV Il DM aggiorna il DM e e individua le tariffe incentivanti per lenergia prodotta da impianti fotovoltaici La tariffa iniziale è costante e viene erogata per un periodo di 20 anni; la tariffa iniziale diminuisce del 2% per gli impianti che entrano in esercizio nel 2009 e nel 2010 Le tariffe sono differenziate in relazione al grado di integrazione architettonica Non esiste un limite alla potenza massima del singolo impianto, ma un tetto nazionale di 1200 MW annuali e di 3000 MW al 2016

62 Il Conto Energia per il FV Gli incentivi sono riconosciuti per lenergia prodotta, indipendentemente dallutilizzo diretto o dalla vendita; Tariffe valide per impianti in esercizio entro il (successivamente diminuiranno del 2% lanno); Le tariffe sono incrementate del 5% per soggetti come scuole, Comuni minori, strutture sanitarie pubbliche, impianti realizzati con sostituzione di coperture in eternit, etc. Ulteriori premi sono associati alla contemporanea riduzione del consumo energetico delledificio. Tariffe in /kWh

63 Il Conto Energia per il FV Stato avanzamento lavori al 31 marzo 2007; Oltre il 97% degli impianti ha optato per il servizio di scambio sul posto;

64 Il Solare Termodinamico Il decreto 11 Aprile 2008 ha introdotto specifici incentivi per lenergia prodotta da fonte solare mediante cicli termodinamici, in analogia al fotovoltaico; Le tariffe sono valide per 25 anni e si aggiungono ai ricavi derivanti dalla vendita dellenergia; Gli inventivi valgono anche per impianti con integrazioni di fonti fossili ma le tariffe decrescono al crescere dellintegrazione (0,28 /kWh fino al 15%, 0,25 /kWh tra il 15 e il 50% e 0,22 /kWh oltre il 50%); Gli impianti devono avere laccumulo termico (1,5 kWh per m 2 di superficie captante), superficie captante superiore a 2500 m 2 e non devono usare fluidi tossici o nocivi; Gli incentivi sono cumulabili con contributi in conto capitale fino al 10% o conto interessi fino al 25%.

65 Il Servizio di scambio sul posto Il servizio si applica agli impianti con potenza inferiore a 20 kW (dovrebbero essere 200 kW dal 2008) e consente di riversare in rete leccesso di produzione rispetto ai consumi e di prelevare energia dalla rete nei momenti in cui la richiesta è superiore alla produzione; La fatturazione avviene alla fine dellanno sulla base dei prelievi netti di energia (NET METERING), mentre gli eventuali esuberi netti non vengono remunerati ma portati a credito per lanno successivo (fino ad un massimo di 3 anni); Utenze Impianto di produzione Rete EpEou t EinEu Ec

66 La Cogenerazione IRE= (Ec,e+Ec,t)-(Ec) Ec,e+Ec,t Centrale elettrica Ec Impianto di cogenerazione Ee Et Ee Et Generatore di calore Ec,t Ec,e La produzione combinata di energia elettrica e termica consente di conseguire un risparmio di energia primaria rispetto alla generazione separata e pertanto viene incentivata

67 La Cogenerazione Nel caso in cui limpianto di cogenerazione soddisfi i criteri dettati dalla deliberazione 42/2002 dellAEEG (minimi valori per IER e LT) ha diritto ai seguenti incentivi: Esenzione dallobbligo relativo ai Certificati Verdi Priorità di dispacciamento sulla rete, a parità di prezzo (però solo dopo lenergia da fonti rinnovabili) Per gli impianti sotto 10 MVA, lenergia può essere ritirata ad un prezzo pari a quello pagato dai distributori allAU Diritto ai CV per gli impianti di teleriscaldamento Qualifica di cliente idoneo sul mercato del gas Riconoscimento dei titoli di efficienza energetica (certificati bianchi) attestanti il risparmio di energia primaria

68 Novità sullo scambio sul posto Il net metering non tiene conto del differente valore dellenergia elettrica riversata in rete e successivamente ri- prelevata (es. prodotta di giorno, immessa in rete e ri- prelevata la notte per essere consumata); Lutilizzo del servizio di scambio sul posto comporta un costo per il sistema elettrico; Dal 1° Gennaio 2009 (Delibera AEEG ARG/elt 74/08) lo scambio sul posto viene esteso anche agli impianti di 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; Per gli impianti di cogenerazione (ma non per quelli a fonti rinnovabili) le eccedenze di produzione annua rispetto ai consumi interni possono essere vendute.

69 I Certificati Bianchi 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 i distributori di energia elettrica e gas (con più di clienti finali) hanno lobbligo di conseguire un prefissato obiettivo di riduzione dei consumi di energia primaria (per il 2005, circa tep per il settore elettrico e circa tep per quello del gas) Tale obbligo può essere assolto o con interventi in proprio oppure mediante lacquisto su un apposito mercato di titoli venduti da altri soggetti che non hanno tale obbligo (ESCO) oppure che hanno conseguito titoli eccedenti.

70 I Certificati Bianchi I certificati Bianchi sono emessi in relazione a 3 tipologie: Tipo I : titoli relativi ad interventi di riduzione dei consumi di energia nel settore degli usi finali dellenergia elettrica; Tipo II : titoli relativi ad interventi di riduzione dei consumi di energia nel settore degli usi finali del gas naturale; Tipo III : titoli relativi ad interventi di riduzione dei consumi di energia in settori diversi dai precedenti; Gli scambi sul mercato dei TEE hanno visto prezzi unitari per i certificati di tipo I intorno a e per i certificati di tipo II intorno a 80-90, mentre non sono stati in pratica scambiati titoli di tipo III.

71 I certificati RECS I Certificati RECS (Renewable Energy Certificate System) sono titoli che attestano la produzione di energia da fonte rinnovabile. Vengono emessi per quote di energia di 1 MWh relativamente ad impianti che non hanno usufruito dei CV; In Europa esiste un mercato su base volontaria dei certificati RECS al quale partecipano circa 150 membri, di cui 17 sono italiani (35 impianti per complessivi 719 MW); I RECS in Italia vengono emessi dal GSE su richiesta degli operatori interessati;

72 Il Mercato del gas naturale

73 Le importazioni di gas per provenienza (Miliardi di m 3 )

74 Il Mercato del gas naturale La produzione nazionale di gas (Milioni di m 3 )

75 Il Mercato del gas naturale La composizione della tariffa media di riferimento (c/m 3 )

76 Il Mercato del gas naturale II trimestre 2007: 66,77 c/m 3 (+0,3% su II trimestre 2006)

77 THE END


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