Nell’ambito delle attività di Ricerca di Sistema, il progetto “ Scenari evolutivi nel medio-lungo termine del Sistema Elettrico italiano”[1], studia le prospettive di sviluppo del Sistema Elettrico con orizzonte all’anno 2030, nell’ambito del più ampio sistema energetico nazionale, per prevederne la crescita nella sua dimensione territoriale. In questo contesto, il sottoprogetto “EDEN – Evoluzione della Domanda di Energia Elettrica” ha il compito di studiare lo sviluppo dei consumi e dei relativi impatti sul sistema elettrico nazionale per gli effetti: �ƒ della modifica della pratica tecnologica corrente conseguente all’evoluzione della tecnica e all’utilizzo delle tecnologie ritenute più efficienti dal punto di vista energetico ambientale, �ƒ della variazione della localizzazione geografica dei consumi a livello territoriale per individuare i siti di produzione elettrica ed i conseguenti adeguamenti delle reti di trasmissione e distribuzione, �ƒ delle politiche di intervento nella promozione delle tecnologie innovative e dell’uso efficiente dell’energia. Per rappresentare la complessa rete di relazioni che caratterizza il sistema economico energetico si è giudicato MARKAL nella sua versione più aggiornata, TIMES, sviluppato nella sua forma generale nell’ambito dell’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA), adatto a conseguire gli obiettivi di EDEN. MARKAL–TIMES è un generatore di modelli tecnologici del tipo “bottom up” che consente di costruire modelli tecnico-economici di minimo costo, dipendenti dal tempo. Il sistema energetico di riferimento, è rappresentato da tecnologie (nodi del sistema) e vettori energetici (flussi). Le tecnologie che consumano o trasformano le fonti energetiche sono rappresentate attraverso i loro dati tecnici, i costi e le emissioni. I vettori energetici, elettricità ma anche combustibili, calore, ecc. sono rappresentati attraverso costi e quantità. MARKAL-TIMES consente di determinare la domanda generale di energia, ed in particolare quella elettrica, utilizzando dati previsionali di lungo periodo (al 2030) e tenendo conto di ipotesi di evoluzione nel tempo di misure legislative o di vincoli di mercato. Informazioni riguardanti la struttura funzionale dei modelli MARKAL-TIMES possono essere reperite in [2][3]. Un’importante peculiarità del modello in fase di studio, che lo distingue da strumenti analoghi già realizzati per il settore energetico aggregato, è la dimensione spaziale. E’ infatti previsto che il sistema della domanda (e dell’offerta) di energia elettrica sia descritto matematicamente per ciascuna delle venti Regioni nelle quali è suddiviso il territorio italiano. Questo permette di identificare geograficamente i carichi previsti e, quindi, di superare il vecchio schema “a singola sbarra”, secondo il quale tutti i carichi e tutti i generatori risultano inevitabilmente connessi ad un unico punto, rendendo di fatto impossibile lo studio dell’evoluzione delle reti

elettriche. Dal lato dell’Offerta la “regionalizzazione”, oltre a consentire lo studio degli impatti della localizzazione dei siti produttivi in corrispondenza alle necessità di consumo, rende anche evidenza degli scambi e dei transiti di energia elettrica fra e attraverso le regioni, contribuendo ad accrescere l’accuratezza nelle stime della consistenza degli impianti di trasporto che ne conseguono. Infine, un tale modello rappresenta uno strumento in grado di facilitare la coerenza a livello nazionale fra i diversi piani energetici regionali, consentendo di ottenere un quadro organico e coordinato fra gli obiettivi di sviluppo locale. L’attuale struttura del modello prevede, in conformità al programma di ricerca approvato, come unico vettore l’energia elettrica. Ciò implica che gli usi finali dell’energia sono considerati solo per la quota parte soddisfatta dall’energia elettrica, tenendo conto solo indirettamente della competizione tra le diverse fonti. Tale quota è quindi fissata esogenamente per ciascun segmento di domanda e non entra nel programma matematico del modello TIMES come variabile. La sola competizione endogena che può aver luogo è dunque quella tra tecnologie elettriche: se una tecnologia elettrica più efficiente entra nel mercato, essa, dal punto di vista del modello, non fa che ridurre i consumi di elettricità per unità di servizio energetico reso e non tiene conto del possibile aumento della quota di domanda servita dall’elettricità, a spese di altre fonti. Il modello rappresenta quelli che in letteratura sono indicati come “usi elettrici obbligati”, peraltro in modo non restrittivo, in relazione agli scenari tecnologici adottati. L’attuale limitazione, motivata dalla necessità di non aggiungere ulteriori complessità a quelle (già molto critiche) dovute alla regionalizzazione, potrà essere superata in futuro qualora si optasse per un’estensione del modello mirata alla copertura dell’intero sistema energetico italiano. La sezione Domanda di tale modello prevede la definizione di relazioni matematiche che rispondono allo schema seguente: In sintesi, si parte dalla previsione della domanda di servizi energetici per poi definire una banca dati delle tecnologie energetiche e un set di ipotesi di evoluzione degli stocks tecnologici per ciascun segmento di domanda, per arrivare, infine, ai consumi di elettricità per segmento di attività, per anno e per Regione. Domanda di Servizio Energetico) Struttura del parco (market share) Efficienza delle tecnologie (relativa) Consumi finali Elettricità (TWh) BANCA DATI TECNOLOGIE IPOTESI EVOLUZIONE TENDENZIALE STOCKS MODELLO

Variazioni nella domanda di servizi energetici e nell’evoluzione tecnologica rappresentano altrettanti attributi in grado di qualificare diversi scenari di sviluppo. Lo schema metodologico deve essere necessariamente ripetuto per: – ogni anno fino al 2030; – ogni segmento di domanda di servizio energetico (esempio Illuminazione del Residenziale); – ogni Regione La “calibrazione” rappresenta una fase importante della messa a punto di un tale modello, in quanto ne assicura la coerenza con il sistema energetico descritto. A tale scopo, una volta definito l’insieme di relazioni matematiche rappresentative dei legami fra le variabili energetiche e socioeconomiche in gioco, attraverso un processo iterativo si procede alla formulazione di una prima ipotesi di evoluzione della domanda di servizi e di tecnologie per arrivare ad una prima ipotesi di domanda, da confrontare con i risultati di previsioni formulate con metodi tradizionali Il complesso di queste operazioni rappresenta una sorta di “caso base” su cui viene tarato il modello. Il presente rapporto descrive pertanto il lavoro svolto per costituire il punto di partenza per la definizione di uno scenario al 2030 del sistema elettrico nazionale, a partire dal quale sviluppare scenari alternativi. Esso infatti contiene come prima ipotesi di lavoro uno “Scenario di Riferimento”, che risponde ai trend storici di lungo termine dell’economia nazionale, da confrontare, ad esempio, con lo scenario “istituzionale” che corrisponde alle linee di sviluppo adottate dal gruppo di lavoro sulla politica energetica istituito presso il Ministero delle Attività Produttive [2]Errore. L’origine riferimento non è stata trovata.. Lo “Scenario di Riferimento”, che sconta la congiuntura poco favorevole degli ultimi anni, ipotizza per i prossimi anni una crescita del Valore Aggiunto meno marcata di quella dello scenario “istituzionale”, che prevede una crescita ad un tasso fisso del 2% medio annuo fino al 2030. Le due traiettorie di sviluppo conducono a stimare per il 2030 un Valore Aggiunto ai prezzi di base 1 pari a 1400 G€ nel primo caso e a circa 1700 G€ nel secondo. Questo implica un consumo finale complessivo di enrgia elettrica valutabile in prima battuta in circa 461 TWh nello “Scenario di Riferimento” (con un tasso di crescita medio annuo nel periodo 2000-2030 pari all’1,8%) ed in circa 535 in quello “istituzionale” (tasso medio annuo del 2,3% nello stesso periodo). Queste valutazioni hanno carattere preliminare e provvisorio, in quanto solo con la definitiva messa a punto del modello si avranno delle previsioni pienamente coerenti con le ipotesi di evoluzione dei servizi energetici, dei prezzi dell’energia, del parco tecnologico e dei costi delle varie alternative. 1 Euro-lire con potere d’acquisto del 1995.

La domanda di servizi elettrici dell’Industria continuerà ad avere un peso preponderante, ma la sua quota si ridurrà dal 50% del 2000 a meno del 45% nel 2030; il Terziario sarà il settore più dinamico, con un’incidenza sul totale che passerà dal 22% al 31%; conseguentemente, il Domestico, i Trasporti e l’Agricoltura ridurranno leggermente le rispettive quote. Nelle sezioni che seguono sono riassunte le ipotesi di evoluzione dei fattori individuati attraverso test di significatività statistica come determinanti della domanda di servizi energetici (elettrici) in ciascuno dei settori considerati: Industria, Terziario, Domestico e Trasporti.