Dal sistema integrato al sistema liberalizzato. Le regole tecniche di funzionamento di un sistema elettrico liberalizzato sono identiche a quelle di un sistema integrato. I legami fisici tra i diversi attori di un sistema integrato (produzione, trasmissione, ecc.) sono sostituiti da legami contrattuali; di conseguenza le regole aumentano in numero ma soprattutto in complessità (over-regulation e non de-regulation). I flussi di energia verso i carichi di fatto non cambiano; cambiano invece i flussi di denaro.

Punti fondamentali della Direttiva Europea 96/92/CE Abolizione di ogni esclusiva per la produzione e per l’import-export Apertura di un mercato libero con l’istituzione della categoria dei clienti idonei Diritto di accesso alla rete per tutti i produttori ed i clienti idonei Separazione almeno contabile tra le funzioni di produzione-trasmissione-distribuzione nelle aziende verticalmente integrate

Punti fondamentali della Direttiva Europea 96/92/CE Gestione unica ed indipendente delle funzioni di trasmissione e di dispacciamento in una assegnata area geografica Accettazione del monopolio naturale della funzione della distribuzione ai clienti vincolati per una assegnata area geografica Assenza di ogni vincolo legato alla proprietà per tutti gli operatori del sistema

Punti fondamentali della Direttiva Europea 96/92/CE La Direttiva prevedeva due modi diversi di accesso alla rete: TPA “accesso da parte di terzi” (art. 17) SBM “modello ad Acquirente Unico” (art. 18) L’idea francese originaria del modello ad “Acquirente Unico”, che doveva difendere gli interessi dei Clienti liberi, non è stata accolta dalla UE, però è rimasto il nome In Italia l’“Acquirente Unico” definito dal D. lgs. 16-3-99 n°79 non ha nulla a che vedere con la Direttiva; infatti esso deve difendere gli interessi dei Clienti vincolati

La Direttiva Europea 2003/54/CE La Direttiva 2003/54/CE sostituisce ed abroga la precedente Direttiva 96/92/CE. Tra gli aspetti più importanti definiti dalla nuova Direttiva si ricordano: ulteriore apertura del mercato dell’energia elettrica (dal 1 luglio 2007 tutti i clienti sono liberi) gli Stati Membri devono definire uno o più Gestori delle Reti di Distribuzione, con compiti definiti di sviluppo e di gestione.

tutte le operazioni che verranno descritte nel seguito vengono svolte Mercati Nota introduttiva: tutte le operazioni che verranno descritte nel seguito vengono svolte 365 giorni all’anno!!!!

Attori del mercato Gestore della rete di trasmissione (OS/TSO) Produttori (e Autoproduttori) Distributori (con funzioni di gestione delle reti di distribuzione e di vendita ai clienti vincolati) Rivenditori Clienti liberi (idonei) e vincolati; i Clienti vincolati non sono attori del Mercato Gestore del Mercato (OM)

Attori del mercato: OS/TSO Organismo indipendente soggetto ad obblighi di pubblico servizio Gestisce la rete di trasmissione in modo imparziale e trasparente mediante procedure note Verifica la fattibilità tecnica e l’effettiva attuazione del dispacciamento, ovvero dei piani di produzione assegnati a ciascun gruppo in base alle regole del mercato (dispacciamento di borsa + contratti bilaterali quando presenti) In caso di insorgenza di congestioni di rete effettua un ridispacciamento delle unità di produzione in base a regole definite

Attori del mercato: OS/TSO E’ responsabile della affidabilità e della sicurezza del sistema nonché della qualità del servizio (regolazioni f/P e tensione, piani di riaccensione, ecc.) Acquista energia, potenza e servizi necessari al funzionamento della rete recuperando tali costi mediante la tariffa di accesso alla rete E’ responsabile degli adeguamenti della rete di trasmissione

Attori del mercato: produttori Gestiscono gruppi di produzione e vendono potenza ed energia in borsa o tramite contratti bilaterali direttamente a Clienti liberi, a Distributori (non in Italia, anche se il Decreto sembrerebbe non escluderlo), all’Acquirente Unico (solo in Italia) Stabiliscono giornalmente il programma orario della produzione per fare fronte agli impegni assunti Possono acquistare potenza ed energia da altri Produttori (anche in Italia) Sviluppano il loro parco di produzione in armonia con le politiche di mercato adottate

Attori del mercato: distributori Svolgono due funzioni fondamentali: gestione della rete di distribuzione e vendita ai Clienti vincolati Gestione della rete di distribuzione: i Distributori sono obbligati ad allacciare alla propria rete ogni Cliente vincolato o idoneo (che non abbia contratti sul libero mercato) che ne faccia richiesta i Distributori sono obbligati, salvo vincoli di rete, ad allacciare alla propria rete i Clienti liberi che acquistano da Rivenditori o da altri Produttori; in tal caso ricevono una remunerazione (tariffa di accesso) per l’uso della propria rete (investimento, manutenzione e personale, perdite)

Attori del mercato: distributori Vendita ai Clienti vincolati: i Distributori svolgono le funzioni di fatturazione, gestione dei contratti per i clienti, ecc. Con il ricavato della vendita di energia ai Clienti acquistano in borsa (o dall’Acquirente Unico)

Attori del mercato: rivenditori I Rivenditori non hanno la disponibilità di mezzi di produzione o di reti di distribuzione Acquistano e/o vendono energia e potenza in borsa o tramite contratti bilaterali da/a Produttori e Clienti

Attori del mercato: clienti Clienti idonei: sono consumatori finali di energia che, in base a soglie di consumo annuo definite dalle competenti autorità, possono (in Italia devono) effettuare gli acquisti tramite contratti bilaterali con Produttori e Rivenditori a prezzi liberamente concordati o dalle borse a prezzi di borsa; in tal caso essi diventano Clienti liberi Clienti vincolati: sono consumatori finali di energia che, in base alle soglie di consumo annuo sopra ricordate, non possono effettuare gli acquisti sul libero mercato ma devono acquistare a prezzi di tariffe definite dalle competenti autorità; in Italia è in parte possibile aggirare il problema attraverso l’istituzione di consorzi

Attori del mercato: gestore del mercato L’Operatore di Mercato gestisce una o più borse per la programmazione a breve termine della produzione: Borsa spot giornaliera Borsa spot intragiornaliera L’Operatore di Mercato può in alcuni casi gestire le offerte alle borse per i servizi di sistema

Strumenti di mercato Contratti Borse: fisici (bilaterali) finanziari (per differenza) Borse: obbligatorie facoltative In ambedue i casi le modalità di partecipazione si possono avere aste di tipo single auction o double auction.

Strumenti di mercato: contratti Contratti bilaterali fisici: vengono stipulati tra Produttori, Rivenditori, Clienti liberi sulla base di condizioni liberamente stabilite tra le parti; essi hanno generalmente durate di medio periodo (da alcuni mesi ad un anno); a tali contratti corrispondono quantità fisiche di energia scambiata che devono essere comunicate giornalmente ora per ora all’OS. Contratti finanziari: questi contratti vengono stipulati quando si è in presenza di borse obbligatorie; anche in questo caso le condizioni vengono liberamente stabilite tra le parti; essi hanno generalmente durate di medio periodo (da alcuni mesi ad un anno); tali contratti costituiscono una sorta di assicurazione sul prezzo dell’energia ed in quanto tali ad essi non corrispondono quantità fisiche scambiate.

Strumenti di mercato: borse Nei sistemi in cui la presentazione di offerte in borsa è vincolante per essere ammessi a produrre si parla di mercato a borsa obbligatoria; in tal caso sono previsti contratti bilaterali per differenza stipulati tra produttori e clienti. Nei sistemi in cui la presentazione di offerte in borsa non è vincolante per essere ammessi a produrre si parla di mercato a borsa facoltativa; in tal caso sono previsti contratti bilaterali fisici stipulati direttamente tra produttori e clienti.

Tipologie di aste asta di tipo single auction: in questo tipo di asta le offerte vengono presentate in modo unilaterale solamente dai produttori; la formazione del prezzo dell’asta avviene come intersezione tra le curve di offerta “quantità-prezzo” dei produttori e la previsione della quantità di energia richiesta dal complesso dei carichi. asta di tipo double auction: in questo tipo di asta le offerte vengono presentate dai produttori sul lato dell’offerta e dai carichi dal lato della domanda; la formazione del prezzo dell’asta avviene come intersezione tra le curve di offerta “quantità-prezzo” dei produttori e le curve di richiesta “quantità-prezzo” dei carichi.

Mercati spot L’energia viene offerta dai Produttori ai mercati spot che sono generalmente (ma non sempre) due: mercato spot giornaliero mercato spot intragiornaliero In tutti e due i mercati, quando presenti, le offerte vengono effettuate con un congruo anticipo rispetto al momento in cui l’energia verrà resa fisicamente disponibile. Il Gestore della Borsa, una volta chiusa l’asta delle offerte, determina generalmente ora per ora la quantità dell’energia che verrà scambiata ed il relativo prezzo che viene chiamato “unconstrained”, in quanto non tiene conto di eventuali vincoli di rete (congestioni).

Mercati spot Il prezzo in tali Mercati è definito ex ante. Il Gestore della Borsa comunica successivamente al Gestore della rete il dispacciamento economico (orario) determinato dall’asta per consentire le verifiche di rete. In caso di congestioni vengono attuate opportune procedure, che dipendono dal modello di mercato, per ridispacciare il sistema; i sovracosti derivanti vengono aggiunti al prezzo “unconstrained”.

Modalità di offerta Le offerte dei Produttori nei mercati giornalieri e intragiornalieri hanno generalmente validità oraria, cioé i Produttori effettuano un’offerta per ogni ora della giornata seguente. In generale le modalità di offerta si distinguono in due tipologie: offerte presentate per ogni singolo gruppo; offerte presentate per Produttore (Società di produzione). Le modalità con le quali vengono presentate le offerte (prezzo incrementale/quantità, prezzo marginale/quantità, prezzo di avviamento, ecc.) sono profondamente diverse da mercato a mercato. Generalmente nei mercati anche i Clienti/Distributori possono presentare offerte di acquisto (domanda flessibile).

Cronologia dei mercati: California 6.00 – 7.00 Per ciascuna ora del giorno successivo, i partecipanti fanno pervenire al PX le loro offerte; Il PX verifica la validità delle offerte sia dal punto di vista formale che dei contenuti. Il PX costruisce ora per ora le curve cumulate di domanda e offerta e dalla loro intersezione determina l’energia complessivamente scambiata e il prezzo di scambio, chiamato Unconstrained Market Clearing Price (UMCP). Il PX comunica ai vari operatori la quantità di energia che ora per ora essi dovranno fornire/assorbire. 9.00 Ciascun operatore ottimizza l’utilizzo delle sue singole risorse, ripartendo tra di esse l’energia che complessivamente egli è chiamato a scambiare ora per ora. 10.00 Il PX comunica all’ISO le curve di produzione di ciascun operatore. All’ISO arrivano nel frattempo gli schedules bilanciati dei vari SC. L’ISO verifica la presenza di eventuali congestioni di rete interzonali e, se necessario, avvia la procedura di risoluzione.

Cronologia dei mercati: California 11.00 Se non ci sono state congestioni di rete, l’ISO accetta ufficialmente i piani di produzione dei vari partecipanti. 12.00 I partecipanti vengono informati sulla presenza di congestioni di rete ed hanno la possibilità di rivedere i loro piani di produzione, che vengono comunicato all’ISO. 13.00 L’ISO esamina i nuovi piani di produzione e risolve le eventuali congestioni ancora presenti. Si arriva così al Final Schedule (FS). L’ISO invia queste informazioni al PX. 13.15 Il PX calcola zona per zona e ora per ora gli Zonal Market Clearing Prices (ZMCP), applicati a tutte le transazioni del Day Ahed Market che passano attraverso il PX.

Cronologia dei mercati: Spagna intragiornaliero   Sessione 1 2 3 4 5 6 Apertura mercato 16.00 21.00 01.00 04.00 08.00 12.00 Chiusura mercato 17.45 21.45 01.45 04.45 08.45 12.45 Analisi congestioni 19:20 23:10 03:10 06:10 10:10 14:10 Pubblicazione PHF 19.35 23.20 03.20 06.20 10.20 14.20 Orizzonte di Programmaz. 21.00-24.00 (28 ore) 01.00-24.00 (24 ore) 05.00-24.00 (20 ore) 08.00-24.00 (17 ore) 12.00-24.00 (13 ore) 16.00-24.00 (9 ore)

Modalità di offerta: per produttore   energia prezzo 50 40 100 150 60 70 produttore 2   energia prezzo 80 45 120 55 150 65 100 75 produttore 1 produttore 2 80 80 70 60 60 50 40 €/MWh 40 €/MWh 30 20 20 10 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500 MW MW

Modalità di offerta: per produttore offerta di borsa 80 70 60 50 40 €/MWh 30 20 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 MW definizione prezzo/quantità di borsa 80 70 60 50 40 €/MWh 30 20 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 MW

Modalità di offerta: per produttore 80 80 70 60 60 €/MWh 50 40 40 €/MWh 30 20 20 10 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500 MW MW

Modalità di offerta: per gruppo   produttore 1 energia prezzo g1 50 40 g2 100 g3 150 60 g4 70   produttore 2 energia prezzo g1 80 45 g2 120 55 g3 150 65 g4 100 75 produttore 1 produttore 2 80 80 70 60 60 50 40 €/MWh 40 €/MWh 30 20 20 10 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500 MW MW

Modalità di offerta: per gruppo offerta di borsa 80 70 60 50 40 €/MWh 30 20 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 MW definizione prezzo/quantità di borsa 80 70 60 50 40 €/MWh 30 20 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 MW

Prezzi mercato giornaliero (California)

Prezzi mercato giornaliero (Spagna)

Zone di mercato Quando il dispacciamento dei gruppi di produzione viene effettuato sulla base dei prezzi di offerta è probabile che alcune linee del sistema di trasmissione risultino congestionate; tale fenomeno è da imputarsi più a leggi di mercato che a problemi di tipo tecnico. Le modalità di risoluzione delle congestioni dipendono ovviamente da come è organizzata la gestione del sistema, ma si fa sempre comunque ricorso a strumenti di mercato.

Zone di mercato Le congestioni si presentano sempre a livello previsionale e quindi vengono risolte a livello di mercati del giorno prima. Le modalità con le quali risolvere il problema dipendono dalla frequenza con la quale si presenta la congestione: se la congestione si presenta di rado, magari in particolari periodi dell’anno, si effettuano dei ridispacciamenti locali; se la congestione è molto frequente si decide di suddividere il sistema in zone.

Zone di mercato Le zone sono quindi aree territoriali più o meno vaste, collegate da una o più linee, che risultano frequentemente congestionate; le congestioni rappresentano quindi un problema di tipo strutturale del sistema elettrico e non possono essere risolte con semplici ridispacciamenti locali. Si passa così ad una suddivisione del mercato unico in più sottomercati, uno per ogni zona (mercati zonali); a ciascuno di tali mercati zonali possono partecipare solamente gli operatori che sono fisicamente presenti nella rispettiva zona. Si formerà quindi un prezzo di mercato diverso per ciascuna zona che si è venuta a creare (prezzi zonali).

Zone di mercato Le congestioni che si presentano in una rete vengono risolte con meccanismi differenti, sulla base della loro natura; in particolare esse possono essere classificate nel seguente modo: Congestioni inter-zonali, ovvero congestioni tra due o più zone; Congestioni intra-zonali, ovvero congestioni interne ad una zona. Congestioni inter-zonali: questo tipo di congestioni viene risolto a livello di mercato principale dell’energia con formazione di prezzi dell’energia diversi da zona a zona. Congestioni intra-zonali: questo tipo di congestioni viene risolto con ridispacciamenti locali effettuati sulla base di offerte presentate nel mercato denominato “mercato per la risoluzione delle congestioni”.

Zone di mercato esempio Zona 1 P= 800 MW L= 400 MW Zona 2 P= 750 MW L= 750 MW 200 MW

Zone di mercato esempio: sistema isolato (zona 1)  produzione energia prezzo 300 45 200 50 150 58 75 zona 1 carico  energia prezzo 150 500 80 170 40

Zone di mercato esempio: sistema isolato (zona 2)  produzione energia prezzo 200 48 150 52 300 60 100 80 zona 2 carico  energia prezzo 200 500 380 85 170 35

Zone di mercato esempio: prezzo unconstrained Il transito sulla linea di collegamento interzonale è pari a 270 MW, superiore al suo limite; si impone quindi il transito pari al limite di 200 MW e si separa il mercato.

Zone di mercato esempio: prezzo zona 1 La zona 1 è esportatrice; si aggiunge una offerta di acquisto pari al valore massimo di transito sulla linea senza indicazione di prezzo. Il prezzo di equilibrio è minore o uguale di quello unconstrained e maggiore o uguale di quello del sistema isolato.

Zone di mercato esempio: prezzo zona 2 La zona 2 è importatrice; si aggiunge una offerta di vendita pari al valore massimo di transito sulla linea a prezzo nullo. Il prezzo di equilibrio è maggiore o uguale di quello unconstrained e minore o uguale di quello del sistema isolato.

Zone di mercato esempio: prezzo zona 2 L’energia nella zona 1 viene scambiata a 50 €/MWh. L’energia nella zona 2 viene scambiata a 60 €/MWh. La borsa deve successivamente bilanciare i flussi di denaro; infatti i produttori delle due zone devono ricevere 430*50 + 380*60 = 44.300 € mentre i carichi pagano 230*50 + 580*60 = 46.300 € La differenza in eccesso (2.000 €) dovrebbe essere incamerata dall’ISO per gli adeguamenti di rete.

Le zone di mercato in Italia

Prezzi di borsa: Italia 2004.

Il decreto “Bersani” (n°79/99) Recepisce la direttiva europea 96/92/CE. Alcuni tra gli aspetti caratterizzanti: Assetto dell’ENEL S.p.A Contratti bilaterali Ruolo del gestore di rete Borsa dell’elettricità Ruolo dei distributori, importazioni ed esportazioni Clienti idonei e vincolati Incentivi alle fonti rinnovabili

Le autorità del settore Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas Garantisce la promozione della concorrenza e dell’efficienza del settore, nonché adeguati livelli di qualità del servizio in condizioni di economicità e redditività. Es: Sistema tariffario, definizione oneri, regole di import-export e metodi di perequazione. www.autorita.energia.it Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale Responsabile della gestione in sicurezza del sistema (flussi, dispositivi e sistemi ausiliari) Es: Regole di dispacciamento, pianificaz. interventi di manutenzione e sviluppo della RTN. www.grtn.it Gestore del Mercato Gestione del mercato a dispacciamento di merito economico Es: Raccolta e elaborazione offerte, definizione dei prezzi e delle quantità, disciplina del mercato www.mercatoelettrico.org Ministero delle Attività Produttive (ex MICA) Indirizzi generali di politica energetica www.minindustria.it