Il sistema elettrico italiano e i mercati elettrici Ing. Massimo Rivarolo Thermochemical Power Group DIME – University of Genoa (Italy) tpg.unige.it [email protected] Contenuti •Sistema elettrico italiano (cenni) •La filiera elettrica •Struttura della bolletta elettrica •I mercati elettrici •Mercato del Giorno Prima (MGP) e Mercato Infragiornaliero (MI) •Mercato dei Servizi di Dispacciamento (MSD) Genova, 7/11/2016 Attori del sistema elettrico italiano Autorità per l’Energia Elettrica il Gas e il Sistema Idrico (AEEGSI) È un ente indipendente, istituito con la legge 14 novembre 1995, n. 481, che opera nell’ambito della regolazione del mercato libero dell’energia elettrica e del gas con il compito di garantire: la promozione della concorrenza e dell’efficienza nel settore dei servizi di pubblica utilità; adeguati livelli di qualità nei servizi medesimi in condizioni di economicità e di redditività; la fruibilità dei servizi e la diffusione in modo omogeneo sull’intero territorio nazionale; la definizione di un sistema tariffario certo, trasparente e basato su criteri predefiniti; la tutela degli interessi di utenti e consumatori. Genova, 7/11/2016 Attori del sistema elettrico italiano Gestore dei Mercati Energetici (GME) è una società per azioni con il compito di organizzare e gestire il mercato elettrico e del gas secondo criteri di neutralità, trasparenza, obiettività e di concorrenza tra produttori, assicurando una adeguata disponibilità della riserva di potenza. Terna S.p.A. È la società responsabile della trasmissione e del dispacciamento dell’energia elettrica sulla rete ad alta e altissima tensione sull’intero territorio nazionale. È inoltre responsabile dell’attività di programmazione, sviluppo e manutenzione della Rete di Trasmissione Nazionale (RTN). Genova, 7/11/2016 Attori del sistema elettrico italiano Genova, 7/11/2016 Cenni storici 1883: costruzione della prima centrale elettrica italiana (a carbone, Milano) 1904: a Larderello, costruzione della prima centrale geotermoelettrica nel mondo 1962: nazionalizzazione del sistema elettrico e istituzione dell'ENEL (Ente Nazionale per l'Energia Elettrica), cui venivano demandate "tutte le attività di produzione, importazione ed esportazione, trasporto, trasformazione, distribuzione e vendita dell'energia elettrica da qualsiasi fonte prodotta» 1963: Prima Centrale Nucleare Italiana a Latina 1975: Primo Piano Energetico Nazionale (PEN)– Forte Spinta sul Nucleare 1987: Referendum Sul Nucleare 1992: ENEL diventa una SpA (Tesoro unico azionista) 1999: Decreto Bersani – liberalizzazione del Mercato Elettrico Italiano Genova, 7/11/2016 Il D.L. 79/99 (decreto Bersani) Genova, 7/11/2016 Il D.L. 79/99 (decreto Bersani) Il D.L. 79/99 ha recepito la direttiva europea 96/92/CE recante norme comuni per il mercato interno dell’energia elettrica e ha dato l’avvio in Italia alla liberalizzazione del sistema elettrico. Le attività di produzione, importazione, esportazione, acquisto e vendita di energia elettrica sono libere. Quindi i produttori, i venditori e gli importatori aumentano sempre più e operano in concorrenza. Le attività di trasmissione e dispacciamento sono riservate allo Stato e attribuite in concessione al Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN, ora Terna). L’attività di distribuzione dell’energia elettrica è svolta in regime di concessione. Genova, 7/11/2016 Trasmissione e dispacciamento Trasmissione: è l’attività di trasporto e di trasformazione dell’energia elettrica sulla rete interconnessa ad alta tensione (maggiore di 35 kV) e altissima tensione (maggiore di 150 kV) ai fini della consegna ai clienti, ai distributori, e ai destinatari dell’energia autoprodotta. Responsabile: Terna Dispacciamento è l’attività diretta ad impartire disposizioni per l’utilizzazione e l’esercizio coordinati degli impianti di produzione, della rete di trasmissione e dei servizi ausiliari. Responsabile: Terna Genova, 7/11/2016 Distribuzione Distribuzione è l’attività di trasporto e di trasformazione di energia elettrica su reti di distribuzione a media tensione (maggiore di 1 kV) e bassa tensione (fino a 1 kV) per la consegna ai clienti finali. Responsabili: distributori (attualmente in Italia i distributori sono 138) Genova, 7/11/2016 Tipologie di clienti Cliente finale è la persona fisica o giuridica che acquista energia elettrica esclusivamente per uso proprio. Cliente grossista (o trader) è la persona fisica o giuridica che acquista e vende energia elettrica senza esercitare attività di produzione, trasmissione e distribuzione. Cliente idoneo è la persona fisica o giuridica che ha la capacità di stipulare contratti di fornitura con qualsiasi produttore, distributore o grossista, sia in Italia che all’estero. Cliente in maggior tutela è il cliente finale che è legittimato a stipulare contratti di fornitura, a condizioni definite dall’Autorità, con la società di vendita in maggior tutela che esercita il servizio nell’area territoriale dove è localizzata l’utenza. (Esempio: cliente domestico in bassa tensione) Genova, 7/11/2016 Flusso commerciale energia Produzione Importazione AU GME GSE Società di vendita per la maggior tutela Grossisti Clienti finali Maggior tutela Genova, 7/11/2016 Clienti finali Mercato libero La filiera elettrica in Italia: dalla produzione ai clienti finali Genova, 7/11/2016 La filiera elettrica in Italia Genova, 7/11/2016 Bilancio energia elettrica Italia (2014) Agricoltura 5 Consumi 291 Domestici 64 Consumi degli ausiliari 11 Destinata a pompaggi 3 Perdite per pompaggi 1 Genova, 7/11/2016 Richiesta 310 Prod. netta 269 Prod. lorda 280 Terziario 99 Prod. idroelettrica e altre 102 Prod. idroelettrica da pompaggio 2 Industria 123 Prod. destinata al consumo 266 Prod. termoelettrica 176 Italia, anno 2014 Import - export 44 Perdite di rete 19 TWh Import-export energia elettrica Import ed export di energia elettrica (dati Italia 2012, 2013 e 2014) 2012 2013 2014 Import [GWh] Export [GWh] Import [GWh] Export [GWh] Import [GWh] Export [GWh] Francia Svizzera Austria Slovenia Grecia 12.578 25.297 1.146 3.850 2.537 1.208 630 23 116 327 12.536 23.341 1.506 5.317 1.638 858 1.095 20 132 95 15.520 24.414 1.535 5.170 108 733 820 27 117 1.334 Totale 45.408 2.304 44.338 2.200 46.747 3.031 Fonte: Terna: Dati statistici sull'energia elettrica in Italia, anni vari Genova, 7/11/2016 Trasmissione dell’energia elettrica TERNA è il proprietario della RTN, oltre 63.500 km di rete elettrica in AT e AAT a 380 kV. Gli elementi che costituiscono questo sistema di rete sono: i trasformatori di AAT che prelevano l’energia dalle centrali elettriche nazionali o dai punti di confine per l’energia importata; le linee di AAT e di AT che trasportano l’energia; infine, le stazioni di trasformazione che cedono l’energia alle società di distribuzione. Genova, 7/11/2016 Trasmissione dell’energia elettrica Genova, 7/11/2016 Distribuzione energia elettrica Le reti di distribuzione rappresentano l’estensione capillare sul territorio delle linee di trasmissione e trasportano l’energia elettrica a tutti i clienti finali. Servono consumatori che vanno dai grossi impianti industriali (collegati spesso alla rete di alta tensione) alle utenze domestiche (220 V) Tipo di Tensione Alta Tensione (AT) Media Tensione (MT) Bassa Tensione (BT) Genova, 7/11/2016 Livello di Tensione Tipo di Clientela 35 – 150 Grande Industria 1 - 35 Industria/terziario <1 PMI - Case Distribuzione energia elettrica Produzione Trasmissione Genova, 7/11/2016 Distribuzione Dispacciamento energia elettrica L’energia elettrica non si può immagazzinare. E’ quindi necessario produrre, istante per istante, la quantità di energia richiesta dall’insieme dei consumatori e gestirne la trasmissione in modo che l’offerta e la domanda siano sempre in equilibrio, garantendo così la continuità e la sicurezza della fornitura del servizio. La gestione coordinata delle immissioni e dei prelievi di energia elettrica e dei flussi di energia elettrica sulla rete di trasmissione ai fini del mantenimento del bilanciamento del sistema elettrico in condizioni di sicurezza è ciò che si chiama servizio di dispacciamento. Tale servizio è erogato da Terna secondo condizioni definite dall’Autorità. Genova, 7/11/2016 Dispacciamento energia elettrica L’utente che sigla con Terna il contratto di dispacciamento si chiama utente del dispacciamento. Tale utente è il produttore o un suo delegato. Ai fini del dispacciamento, le unità di produzione (UP) si distinguono in: abilitate o non abilitate a partecipare al mercato dei servizi di dispacciamento; rilevanti o non rilevanti: in particolare, sono rilevanti se hanno una potenza superiore a 10 MVA. Le unità non rilevanti, ai fini del dispacciamento, vengono aggregate per ogni utente del dispacciamento e per ogni zona di mercato. Le unità di consumo (UC) sono tutte non abilitate. Genova, 7/11/2016 Dispacciamento energia elettrica Genova, 7/11/2016 Dispacciamento energia elettrica Schema del tipo di riserva di potenza e dei relativi tempi di attivazione Riserva di potenza Riserva operativa Riserva rotante Riserva fredda Gruppi idroelettrici in parallelo e gruppi termoelettrici in parallelo a potenza superiore rispetto al minimo tecnico ma inferiore al valore nominale. Riserva di regolazione primaria Riserva di regolazione secondaria Decine di secondi Pochi minuti Genova, 7/11/2016 Gruppi fermi con tempi di avviamento rapidi Gruppi in arresto freddo con tempi di avviamento lunghi Riserva di regolazione terziaria Da pochi minuti ad alcune decine di minuti Da alcune ore a qualche giorno La struttura della bolletta elettrica Genova, 7/11/2016 Composizione della bolletta elettrica Si nota come il costo in bolletta elettrica NON coincida con la spesa per la materia energia. Vi sono altre componenti significative. Genova, 7/11/2016 Tariffe in bolletta (residenziale) Fonte: AEEGSI Genova, 7/11/2016 www.autorita.energia.it Tariffe (utenti domestici) Tariffa D2 o D3 (relativa al servizio di trasmissione, distribuzione e misura) + Componenti tariffarie A + Componente tariffaria MCT + Componenti tariffarie UC (UC3, UC4, UC6, UC7 ) La tariffa D2 o la tariffa D3 sostituisce le tariffe di trasmissione, di distribuzione e di misura per tutti i clienti domestici, anche quelli che operano sul libero mercato. Le tariffe sono applicate dall’impresa distributrice alla società di vendita. Quest’ultima tiene conto di tali tariffe, ma anche della vendita di energia elettrica e dei corrispettivi di dispacciamento ai fini della presentazione delle proprie offerte commerciali ai clienti finali. Genova, 7/11/2016 Tariffe (utenti non domestici) Tariffa per il servizio di trasmissione + Tariffa per il servizio di distribuzione + Tariffa per il servizio di misura + Componenti tariffarie A + Componente tariffaria MCT + Componenti tariffarie UC (UC3, UC4, UC6, UC7 ) Le tariffe sono applicate dall’impresa distributrice alla società di vendita. Quest’ultima tiene conto di tali tariffe, ma anche della vendita di energia elettrica e dei corrispettivi di dispacciamento ai fini della presentazione delle proprie offerte commerciali ai clienti finali. Genova, 7/11/2016 Trasporto e gestione contatore UC3 : copertura degli squilibri del sistema di perequazione dei costi di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica e dei meccanismi di integrazione; UC6 : renumerazione per i miglioramenti della continuità del servizio elettrico. Le tariffe di trasmissione, di distribuzione e di misura, ivi incluse le componenti UC correlate, sono applicate dalle imprese distributrici agli utenti del trasporto (società di vendita e Acquirente unico nel caso di maggior tutela), in relazione a tutti i clienti finali (con valori unitari differenziati per livello di tensione e consumi totali). Genova, 7/11/2016 Gettito annuo oneri di sistema Fonte AEEGSI (2015), valori in M€ Genova, 7/11/2016 Genova, 7/11/2016 2,5 2,5 2,5 2,5 9,4 9,5 9,5 9,4 III IV 7,6 3,3 8,4 IV 8,4 3,3 8,1 III 3,3 3,3 3,3 I II 2015 imposte 8,3 3,3 3,0 9,5 2,8 9,8 3,0 2,8 10,0 9,3 2,8 10,2 3,0 2,8 10,0 2,8 2,6 11,0 10,4 2,6 10,9 4,4 4,3 4,1 4,6 4,8 4,6 4,4 4,6 4,0 3,7 3,6 3,6 3,4 3,3 3,2 3,1 2,3 2,3 2,3 2,2 2,2 16,26 16,63 16,63 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 18,84 19,07 18,44 18,52 18,72 19,29 18,97 18,98 19,19 19,05 19,20 18,94 19,13 19,40 19,13 19,09 17,91 2,6 2,5 2,5 2,6 2,5 2,6 2,5 2,5 2,6 2,5 2,5 17,28 16,49 16,49 16,18 15,57 15,59 15,68 2,4 2,3 2,3 17,15 18,07 17,93 17,19 16,80 2,5 2,5 15,76 2,4 2,4 16,51 15,91 15,53 2,4 2,3 2,3 4,1 2,4 2,2 2,2 1,9 1,5 2,6 9,4 I II III IV I II III IV I II ** III IV I II III IV I II 2010 2011 2012 2013 2014 spesa per il trasporto e la gestione del contatore spesa per oneri di sistema 8,6 1,5 1,6 1,4 1,4 2,3 1,2 1,3 1,4 1,4 2,3 2,3 2,2 1,2 1,3 1,4 10,9 2,6 2,5 9,3 10,0 2,5 9,4 IV 2,5 2,5 10,2 III 9,6 2,5 2,5 2,5 2,5 10,4 III IV I II III IV I II 2007 2008 2009 spesa per la materia energia 10,4 10,7 11,0 2,4 11,9 2,4 1,6 1,6 1,6 2,4 2,4 2,6 2,6 11,7 11,0 10,2 9,4 9,0 c€/kWh Evoluzione prezzi (domestico) I II 2016 Evoluzione prezzi (domestico) • I prezzi sono riferiti a un utente domestico tipo in maggior tutela, con potenza impegnata 3 kW e consumo annuo di circa 2700 kWh; • È interessante notare come siano cambiati i valori assoluti, ma soprattutto la composizione percentuale delle voci in bolletta elettrica; • Significativo aumento della voce Oneri generali di sistema, triplicata tra il 2009 (1,2 c€/kWh) e il 2014 (4,1 c€/kWh), dovuto alla crescita della componente A3 A cosa è dovuto tale aumento? Genova, 7/11/2016 Evoluzione impatto A3 Genova, 7/11/2016 Oneri generali di sistema • Si tratta di una voce divenuta importante (circa 25% per un utente domestico tipo) nella bolletta elettrica, anche nel caso di utenze industriali; • Tali costi, a differenza di quelli legati al trasporto, NON sono proporzionati all’utilizzo effettivo delle reti elettriche da parte dell’utente; • Essi di fatto racchiudono una serie di oneri del sistema elettrico ripartiti sulla comunità, cioè su tutti gli utenti, indipendentemente dall’utilizzo della rete; Genova, 7/11/2016 Imposte e IVA ACCISA - Imposta erariale c€/kWh USI DOMESTICI Forniture per abitazione di residenza anagrafica ("prima casa") • Forniture fino a 3 kW - Consumi fino a 150 kWh/mese - Consumi oltre 150 kWh/mese • Forniture oltre 3 kW Forniture per non residenti ("seconde case") 0 2,27 2,27 2,27 ILLUMINAZIONE PUBBLICA • Forniture con qualsiasi livello di consumo 1,25 ALTRI USI Forniture fino a 1.200.000 kWh/mese - Primi 200.000 kWh consumati nel mese - Consumi oltre 200.000 kWh nel mese Forniture oltre 1.200.000 kWh/mese - Primi 200.000 kWh consumati nel mese - Consumi oltre 200.000 kWh nel mese IVA USI DOMESTICI e assimilati - Servizi condominiali (edifici residenziali) 1,25 0,75 1,25 4820 € in misura fissa Aliquota 10% ILLUMINAZIONE PUBBLICA 22% ALTRI USI - Per uso di imprese estrattive, agricole e manifatturiere comprese le poligrafie, editoriali e simili, funzionamento degli impianti irrigui e di sollevamento e scolo delle acque da parte di Consorzi di bonifica e Consorzi di irrigazione - Altre attività 10% Genova, 7/11/2016 22% I mercati elettrici in Italia Genova, 7/11/2016 Il mercato elettrico: perché? La creazione di un mercato ha l’obiettivo di: • promuovere, secondo criteri di neutralità, trasparenza ed obiettività, la competizione nelle attività di produzione e di compravendita di energia elettrica attraverso la creazione di una “piazza del mercato”; • assicurare la gestione economica di una adeguata disponibilità dei servizi di dispacciamento. Sul mercato all’ingrosso dell’energia elettrica si negoziano programmi di immissione e di prelievo di energia elettrica. Genova, 7/11/2016 Il mercato elettrico Il mercato elettrico si articola in: Mercato elettrico a pronti (MPE) Mercato del giorno prima MGP (mercato dell'energia); Mercato intra-day MI (mercato dell’energia); Mercato del servizio di dispacciamento MSD. Mercato elettrico a termine (MTE) – contratti bilaterali Fonte: GME Genova, 7/11/2016 Mercato a pronti Il mercato a pronti è anche denominato mercato spot o mercato cash poiché la liquidazione dei contratti di compravendita negoziati in ogni giornata è eseguita con un differimento molto breve (pochi giorni). Il differimento è comunque legato solo a ragioni tecniche (tempo richiesto per portare a termine il processo di liquidazione); l'acquirente deve disporre del denaro e il venditore deve disporre degli strumenti negoziati il giorno stesso nel quale lo scambio è effettuato. Nel mercato a pronti sono inclusi MGP, MI e MSD. Genova, 7/11/2016 Mercato del Giorno Prima (MGP) 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. L’oggetto di negoziazione è quindi il programma di immissione e/o di prelievo di energia elettrica. 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 12.00 del giorno precedente il giorno di consegna. Genova, 7/11/2016 Mercato del Giorno Prima (MGP) 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. Le offerte di vendita accettate sono valorizzate al prezzo di equilibrio della zona a cui appartengono (prezzo zonale orario). 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 (system marginal price). Le offerte di acquisto accettate sono valorizzate al prezzo unico nazionale (PUN), pari alla media oraria dei prezzi zonali ponderata per i consumi zonali. Il GME agisce come controparte centrale. Genova, 7/11/2016 Mercato Infragiornaliero (MI) Il Mercato Infragiornaliero (MI) consente agli operatori di apportare modifiche ai programmi definiti nel MGP attraverso ulteriori offerte di acquisto o vendita. Si svolge in cinque sessioni. La prima sessione si svolge dopo la chiusura del MGP, si apre alle ore 12.55 del giorno precedente il giorno di consegna e si chiude alle ore 15.00 dello stesso giorno. L’ultima sessione si apre alle ore 17.30 del giorno precedente il giorno di consegna e si chiude alle ore 11.30 del giorno di consegna. 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. Genova, 7/11/2016 Andamento dei prezzi zonali Genova, 7/11/2016 Evoluzione del PUN in Italia Rapporto tra il PUN medio orario e il PUN medio complessivo 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Anno 2010 0,5 Anno 2012 0,4 Anno 2014 0,3 0,2 Anno 2015 0,1 0,0 1 2 3 4 Genova, 7/11/2016 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Osservazioni sul PUN in Italia -Dal 2012, il massimo del PUN si registra nelle ore preserali (dalle 17 alle 21); -In passato il massimo del PUN era nelle ore centrali del giorno, quando la richiesta elettrica è massima; -In tali ore NON si ha produzione da fotovoltaico, che invece è massima nelle ore centrali del giorno; -Tale effetto è evidente in particolare nei giorni festivi, in cui il prezzo crolla nelle ore centrali (bassa richiesta e alta produzione da impianti fotovoltaici); -In questo contesto gli impianti termoelettrici (es. cicli combinati), che erano progettati al momento della loro installazione per lavorare in condizioni circa costanti e nominali nelle ore centrali, si trovano a lavorare in condizioni di offdesign, con richiesta di una grande flessibilità (condizione per cui NON erano progettati). Genova, 7/11/2016 Mercato per il Servizio di Dispacciamento (MSD) Il Mercato per il Servizio di Dispacciamento (MSD) è lo strumento attraverso il quale Terna 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. 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. Genova, 7/11/2016 Mercato per il Servizio di Dispacciamento (MSD) La seduta per la presentazione delle offerte sul MSD ex-ante è unica e si apre alle ore 12.55 del giorno precedente il giorno di consegna e si chiude alle ore 17.30 del giorno precedente il giorno di consegna. 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. Il MB è articolato in 5 sessioni. Per la prima sessione del MB vengono considerate le offerte valide presentate dagli operatori nella precedente sessione del MSD ex-ante. Per le altre sessioni del MB, le relative sedute per la presentazione delle offerte si aprono tutte alle ore 22.30 del giorno precedente il giorno di consegna e si chiudono 1 ora e mezza prima della prima ora che può essere negoziata in ciascuna sessione. 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. Genova, 7/11/2016 Struttura temporale dei mercati Genova, 7/11/2016 Struttura temporale dei mercati MB GIORNO PRIMA EX ANTE – segue il MB per tutta la giornata di consegna dalle ore 23 del giorno precedente Genova, 7/11/2016 Schema organizzativo dei mercati Genova, 7/11/2016 Il sistema elettrico italiano e i mercati elettrici Ing. Massimo Rivarolo Thermochemical Power Group DIME – University of Genoa (Italy) tpg.unige.it [email protected]