Perché un mix di generazione Eng. Giorgio Locatelli, Ph.D. [email protected]

Perché un mix di generazioneEng. Giorgio Locatelli, Ph.D.

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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

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Il costo dell’ Energia Elettrica

Costi diretti:• Costruzione Impianto (comprensivo di oneri finanziari)• Combustibile• O&M• Decommissioning

Costi indiretti o esternalità• Gas serra

• SO2

• NOx

• PM• Metalli pesanti• NMVOC (VOC senza metano, ovvero benzene, etanolo ecc…)• Emissioni radioattive

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

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Quanto costa produrre un KWh?Costi diretti

http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html

In Italia la generazione impatta per circa il 60% del costo finale

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Quanto costa produrre un KWh?Esternalità

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.

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Riepilogo produzione EE in Italia

Fonte: Terna - DATI STATISTICI SULL'ENERGIA ELETTRICA

IN ITALIA Quadro di sintesi al 11 marzo 2011

90% importato

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Variazione % fonti non rinnovabile

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Variazione % fonti rinnovabile

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Quanto costa oggi un KWh in Italia?

PREZZO MEDIO DELL’ELETTRICITA’ AL CONSUMATOREIl prezzo si intende €/KWh, Si includono tutti gli oneri e le tasse. Giugno 2009

USO INDUSTRIALE USO DOMESTICOConsumo: 2000 MWh/annoCapacità 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/anno30% di consumo notturno

Paese Prezzo Paese Prezzo Paese Prezzo Paese PrezzoItaly 0,1707 Italy 0,1401 Denmark 0,2671 Netherlands 0,2334

Cyprus 0,1397 Ireland 0,1339 Italy 0,2554 Denmark 0,2325Ireland 0,1394 Cyprus 0,132 Netherlands 0,2377 Italy 0,2213

Germany 0,1389 Germany 0,1273 Germany 0,2125 Germany 0,201Netherlands 0,1338 Denmark 0,1248 Sweden 0,1873 Sweden 0,1832

Denmark 0,1293 Slovakia 0,115 Luxembourg 0,184 Luxembourg 0,1792Romania 0,1285 Luxembourg 0,1109 Ireland 0,1814 Ireland 0,1524Hungary 0,127 Hungary 0,1105 Slovakia 0,1747 Belgium 0,1492Slovakia 0,1264 Belgium 0,1026 Belgium 0,1722 Austria 0,1436Belgium 0,1259 Austria 0,1023 Austria 0,1705 Hungary 0,1373

United Kingdom 0,1249 United Kingdom 0,099 Portugal 0,1638 Portugal 0,1341Austria 0,123 Romania 0,0976 Cyprus 0,1462 Cyprus 0,1336

Luxembourg 0,1151 Netherlands 0,0918 Hungary 0,1445 United Kingdom 0,1285Malta 0,1029 Slovenia 0,0888 United Kingdom 0,1376 Slovakia 0,1273

Slovenia 0,0987 Portugal 0,088 Poland 0,1369 Poland 0,1236Czech Republic 0,0986 Czech Republic 0,0866 Spain 0,1336 Malta 0,119

Portugal 0,0986 Spain 0,0761 France 0,1319 France 0,1183Spain 0,0882 Poland 0,0751 Romania 0,126 Spain 0,114

Greece 0,0864 Greece 0,0725 Finland 0,1235 Romania 0,113Poland 0,0831 Finland 0,0703 Slovenia 0,1235 Slovenia 0,1042France 0,0765 Lithuania 0,069 Czech Rep, 0,1142 Finland 0,0984Finland 0,0753 Malta 0,0674 Malta 0,1016 Greece 0,087

Lithuania 0,0706 France 0,0663 Lithuania 0,0848 Czech Rep, 0,0857Estonia 0,0698 Bulgaria 0,0642 Estonia 0,0815 Lithuania 0,0798Sweden 0,0689 Sweden 0,0604 Greece 0,0798 Latvia 0,0738Latvia 0,0675 Latvia 0,0567 Latvia 0,0798 Estonia 0,0727

Bulgaria 0,067 Estonia 0,0488 Bulgaria 0,0739 Bulgaria 0,0701

Dati aggregati da http://www.energy.eu/#domestic

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Lithuania 0,0706 France 0,0663 Lithuania 0,0848 Czech Rep, 0,0857Estonia 0,0698 Bulgaria 0,0642 Estonia 0,0815 Lithuania 0,0798Sweden 0,0689 Sweden 0,0604 Greece 0,0798 Latvia 0,0738

Latvia 0,0675 Latvia 0,0567 Latvia 0,0798 Estonia 0,0727Bulgaria 0,067 Estonia 0,0488 Bulgaria 0,0739 Bulgaria 0,0701




















Lithuania 0,0706 France 0,0663 Lithuania 0,0848 Czech Rep, 0,0857Estonia 0,0698 Bulgaria 0,0642 Estonia 0,0815 Lithuania 0,0798Sweden 0,0689 Sweden 0,0604 Greece 0,0798 Latvia 0,0738

Latvia 0,0675 Latvia 0,0567 Latvia 0,0798 Estonia 0,0727Bulgaria 0,067 Estonia 0,0488 Bulgaria 0,0739 Bulgaria 0,0701



Un tipico giorno in Italia…

L’energia non si accumula Sincronizzazione produzione con consumo• Non serve il valore medio • Problema dell’intermittenza (vedi Eolico)

In estate picco oltre 55 Gwe


Perché servono più tecnologie

Primi 25 GW - Base load

Carbone NucleareCCGT Idroelettrico GeotermiaBiomasse(inceneritori)

Poi 15 – 30 GW – Medium/Peak load:

Cicli semplici (Turbogas) Diesel/prodotti petroliferi Solare Base load (piena potenza) Idroelettrico

L’energia non si accumula Sincronizzazione produzione con consumo• Non serve il valore medio • Problema dell’intermittenza (vedi Eolico)


KWh a prezzi diversi

Ore in cui il prezzo (e il valore) dell’EE è ‘‘basso’’

Ore in cui il prezzo (e il valore) dell’EE 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 l’elettricità ha ‘‘ più valore’’


Il costo di produzione è davvero l’unico criterio decisionale?

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


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

http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html


A titolo di esempio

Scelta della migliore tecnologia secondo ‘l'NPV to the shareholders’Il punto di vista dell’investitore privato – Caso impianti da 335 MWe


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


Output – Mappatura dei portafogli

x

x

x

xxx

x

x

x

x

xx x

xxx x

xx xx

x

xx

xxx xxxxx

x xx

xx

x

xxxxx

xx

xx xxxxx

xxx

xxx xxx

x xxxxxx

xxxxxx

xxx

xxx xxx

xxxx xxxx

xx

x

x

x

xxx

x xxxx

x xxxxx

xx

xxxx

xxxxx

xxxxxxxxxx

A

B

C

D

x

xxxx

Expected value

(e.g. μIRR)

Uncertanty / Risk (e.g. σIRR)

μMIN

μMAX

σ MIN σ MAX

E

x = particolare combinazione di impianti


Esempi di portfolio – Base load

15% 21% 23%2% 4% 6%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Elettricità a 50 [$/KWh], senza carbon TAX

NUKE COAL CCGT

µ IRR

σ IRR


Esempi di portfolio – Base load

14% 20% 24%2% 4% 6%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Elettricità a 50 [$/KWh], - Carbon Tax 50 [$/t]

NUKE COAL CCGT

µ IRR

σ IRR


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


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.

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 dell’Indipendenza 15-16 – 01010 Piansano VT

http://www.newtuscia.it/interna.asp?idPag=25096


Un esempio emblematico: l’Energia 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


La difficoltà del costruire

Nimby Forum, 2009


La difficoltà del costruire

Nimby Forum, 2009

La accettabilità sociale la si può guadagnare

(ma serve tempo)


Take home messages

• L’alternativa a minimo costo di generazione non può essere l’unica 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

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