Perché un mix di generazione Eng. Giorgio Locatelli, Ph.D.

Perché un mix di generazione Eng. Giorgio Locatelli, Ph.D. giorgio.locatelli@polimi.it

Giorgio Locatelli Agenda Quanto costa un KWh? I numeri del mix elettrico italiano Punto di vista tecnico – perché un mix Punto di vista economico – perché un mix Passare dalla teoria alla costruzione Considerazioni finali 2

Giorgio Locatelli Il costo dell Energia Elettrica Costi diretti: Costruzione Impianto (comprensivo di oneri finanziari) Combustibile O&M Decommissioning Costi indiretti o esternalità Gas serra SO 2 NO x PM Metalli pesanti NMVOC (VOC senza metano, ovvero benzene, etanolo ecc…) Emissioni radioattive 3 An external cost, also known as an externality, arises when the social or economic activities of one group of persons have an impact on another group and when that impact is not fully accounted, or compensated for, by the first group. http://www.externe.info

Giorgio Locatelli Quanto costa produrre un KWh? Costi diretti 4 http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html In Italia la generazione impatta per circa il 60% del costo finale

Giorgio Locatelli Quanto costa produrre un KWh? Esternalità 5 Dones, R., Heck, T., Bauer, C., Hirschberg, S., Bickel, P., Preiss, P., Panis, L., and DeVlieger, I., 2005, "New energy technologies – Final Report on Work Package 6". ExternE-Pol Project, Paul Sherrer Institute, Villigen, Switzerland.

Giorgio Locatelli Riepilogo produzione EE in Italia 6 Fonte: Terna - DATI STATISTICI SULL'ENERGIA ELETTRICA IN ITALIA Quadro di sintesi al 11 marzo 2011 90% importato

Giorgio Locatelli Variazione % fonti non rinnovabile 7

Giorgio Locatelli Variazione % fonti rinnovabile 8

Giorgio Locatelli Quanto costa oggi un KWh in Italia? 9 PREZZO MEDIO DELLELETTRICITA AL CONSUMATORE Il prezzo si intende /KWh, Si includono tutti gli oneri e le tasse. Giugno 2009 USO INDUSTRIALEUSO DOMESTICO Consumo: 2000 MWh/anno Capacità massima 500 kW, Carico annuo: 4000 ore. Consumo: 24000 MWh/anno Capacità massima 4000 kW, Carico anno: 6000 ore. Consumo di 3500 kWh/anno 30% di consumo notturno Consumo di 7500 kWh/anno 30% di consumo notturno PaesePrezzoPaesePrezzo PaesePrezzoPaesePrezzo Italy0,1707Italy0,1401Denmark0,2671Netherlands0,2334 Cyprus0,1397Ireland0,1339Italy0,2554Denmark0,2325 Ireland0,1394Cyprus0,132Netherlands0,2377Italy0,2213 Germany0,1389Germany0,1273Germany0,2125Germany0,201 Netherlands0,1338Denmark0,1248Sweden0,1873Sweden0,1832 Denmark0,1293Slovakia0,115Luxembourg0,184Luxembourg0,1792 Romania0,1285Luxembourg0,1109Ireland0,1814Ireland0,1524 Hungary0,127Hungary0,1105Slovakia0,1747Belgium0,1492 Slovakia0,1264Belgium0,1026Belgium0,1722Austria0,1436 Belgium0,1259Austria0,1023Austria0,1705Hungary0,1373 United Kingdom0,1249United Kingdom0,099Portugal0,1638Portugal0,1341 Austria0,123Romania0,0976Cyprus0,1462Cyprus0,1336 Luxembourg0,1151Netherlands0,0918Hungary0,1445United Kingdom0,1285 Malta0,1029Slovenia0,0888United Kingdom0,1376Slovakia0,1273 Slovenia0,0987Portugal0,088Poland0,1369Poland0,1236 Czech Republic0,0986Czech Republic0,0866Spain0,1336Malta0,119 Portugal0,0986Spain0,0761France0,1319France0,1183 Spain0,0882Poland0,0751Romania0,126Spain0,114 Greece0,0864Greece0,0725Finland0,1235Romania0,113 Poland0,0831Finland0,0703Slovenia0,1235Slovenia0,1042 France0,0765Lithuania0,069Czech Rep,0,1142Finland0,0984 Finland0,0753Malta0,0674Malta0,1016Greece0,087 Lithuania0,0706France0,0663Lithuania0,0848Czech Rep,0,0857 Estonia0,0698Bulgaria0,0642Estonia0,0815Lithuania0,0798 Sweden0,0689Sweden0,0604Greece0,0798Latvia0,0738 Latvia0,0675Latvia0,0567Latvia0,0798Estonia0,0727 Bulgaria0,067Estonia0,0488Bulgaria0,0739Bulgaria0,0701 Dati aggregati da http://www.energy.eu/#domestic

Giorgio Locatelli Un tipico giorno in Italia… 12 Lenergia non si accumula Sincronizzazione produzione con consumo Non serve il valore medio Problema dellintermittenza (vedi Eolico) In estate picco oltre 55 Gwe

Giorgio Locatelli Perché servono più tecnologie 13 Primi 25 GW - Base load CarboneNucleareCCGTIdroelettrico GeotermiaBiomasse(inceneritori) Poi 15 – 30 GW – Medium/Peak load: Cicli semplici (Turbogas)Diesel/prodotti petroliferi SolareBase load (piena potenza) Idroelettrico Lenergia non si accumula Sincronizzazione produzione con consumo Non serve il valore medio Problema dellintermittenza (vedi Eolico)

Giorgio Locatelli KWh a prezzi diversi 14 Ore in cui il prezzo (e il valore) dellEE è basso Ore in cui il prezzo (e il valore) dellEE è alto Non ha quindi molto senso confrontare il costo di un impianto di base load (es. Nucleare) con, ad esempio, il solare perché questo produce nel momento in cui lelettricità ha più valore

Giorgio Locatelli Il costo di produzione è davvero lunico criterio decisionale? 15 Le aziende private non han grande interesse rispetto a quanto costa produrre una certa cosa, ma dal profitto che possono trarre e dalla incertezza/rischio connesso!! -IRR /NPV quanto rende il capitale investito Rischio -Quanto è incerto il rendimento del capitale -Costi di costruzione ed esercizio variabili -Incertezza sul prezzo dell Elettricità -Incertezza sulle normative -Massimo capitale impiegato in costruzione -Tempo di ritorno del capitale investito

Giorgio Locatelli Quanto rende produrre un KWh? Dipende… Dalla tecnologia costi di costruzione, O&M, Combustibile Decommissioning Dal prezzo di vendita dell EE Dai parametri finanziari Capitale proprio - Equity (% e costo) Capitale a debito (% e costo) Dalla Carbon TAX … Cambiando questi parametri la tecnologia più conveniente cambia 16 http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html

Giorgio Locatelli A titolo di esempio 17 Scelta della migliore tecnologia secondo l'NPV to the shareholders Il punto di vista dellinvestitore privato – Caso impianti da 335 MWe

Giorgio Locatelli Eppure serve ancora un ragionamento a livello di portfolio… I portafogli efficienti sono quindi definiti dalla seguente proprietà: massimizzare il valore di ritorno atteso per ogni dato livello di rischio Si vuole il mix di impianti che: -Dato un certo ritorno abbiano il minimo rischio E/O - Dato un certo livello di rischio abbiano il massimo ritorno 18

Giorgio Locatelli Output – Mappatura dei portafogli 19 x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x A B C D x x x x x Expected value (e.g. μ IRR ) Uncertanty / Risk (e.g. σ IRR ) μ MIN μ MAX σ MIN σ MAX E x = particolare combinazione di impianti

Giorgio Locatelli Esempi di portfolio – Base load 20

Giorgio Locatelli Esempi di portfolio – Base load 21

Giorgio Locatelli Quindi qual è la composizione migliore? La percentuale di ogni tecnologia varia secondo gli autori Paesi diversi Diverse caratteristiche di impianto Diversi parametri di ottimo (prezzo prod. vs. rendimento invest.) Attitudine al rischio MA E sempre importante diversificare Servono sia tecnologie di base load che di picco E fondamentale implementare tecnologie basate su diversi combustibili e rinnovabili 22

Giorgio Locatelli E quindi costruiamo… Noi riteniamo che tale opera sia un attentato senza precedenti alla nostra terra, perché pregiudicherà irreparabilmente ogni ipotesi di sviluppo sostenibile e quindi il futuro delle generazioni avvenire. 23 Comitato No eolico manifesto del comitato no eolico per la manifestazione del 20 marzo a Piansano Durante tutta la manifestazione rappresentanti del Comitato No eolico raccoglieranno firme di adesione. La Loggetta, Piazza dellIndipendenza 15-16 – 01010 Piansano VT http://www.newtuscia.it/interna.asp?idPag=25096

Giorgio Locatelli Un esempio emblematico: lEnergia Eolica VANTAGGI: Rinnovabile, bassissimo impatto ambientale Costo del KWh che può essere molto competitivo – Simile al carbone, la metà rispetto al solare SVANTAGGI Discontinua Deturpa il paesaggio Fa rumore Uccide gli uccelli 24

Giorgio Locatelli La difficoltà del costruire 25 Nimby Forum, 2009

Giorgio Locatelli La difficoltà del costruire 26 Nimby Forum, 2009 La accettabilità sociale la si può guadagnare (ma serve tempo)

Giorgio Locatelli Take home messages Lalternativa a minimo costo di generazione non può essere lunica scelta È necessario dividere tra base load e peak technologies Serve un mix idoneo a seguire il carico Serve un mix per gestire al meglio il rischio economico Le aziende private non ragionano sulla produzione del bene al minimo costo, ma alla massimizzazione dei profitto minimizzando il rischio Bisogna considerare la popolazione locale 27

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