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Studio e Caratterizzazione Tecnica ed Economica dei servizi di dispacciamento e bilanciamento del sistema elettrico italiano e della possibile partecipazione della domanda flessibile, eventualmente in forma aggregata

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Studio e Caratterizzazione Tecnica ed Economica dei servizi di dispacciamento e bilanciamento del sistema elettrico italiano e della possibile partecipazione della domanda flessibile, eventualmente in forma aggregata

Il rapporto riferisce le attività di ricerca condotte da RSE nel corso del PAR 2017 sul tema della caratterizzazione dei servizi di dispacciamento e bilanciamento del sistema elettrico italiano, sviluppate per supportare la possibile partecipazione della domanda flessibile, anche in forma aggregata. L’intento della pubblicazione è anche di carattere divulgativo.

Il presente studio affronta il tema dell’incremento delle risorse di flessibilità del sistema elettrico italiano tramite la partecipazione della domanda al mercato per il servizio di dispacciamento, e intende riassumerne le principali caratteristiche, anche a scopo divulgativo.

È stato inizialmente analizzato il quadro energetico mondiale e le dinamiche sulla domanda di energia e sulle fonti per soddisfarla, alla luce degli sforzi in atto in alcune aree geografiche, tra le quali l’Europa, per contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici. In particolare vengono richiamati gli obiettivi europei al 2030 previsti dal Clean Energy Package europeo e gli scenari energetici nazionali coerenti con tali obiettivi. Viene anche richiamato il percorso in atto per il conseguimento di un mercato elettrico europeo pienamente integrato, che porterà a una nuova configurazione (Target Model) in cui i diversi mercati elettrici (Day-Ahead, Intra-Day, Balancing) siano integrati tra loro e tra gli Stati Membri. Parimenti, vengono richiamati i nuovi codici di rete europei elaborati da ENTSO-E, l’associazione dei gestori delle reti di trasmissione, con orientamenti dell’ACER, l’agenzia per la cooperazione dei regolatori dell’energia, per facilitare l’armonizzazione, l’integrazione e l’efficienza dei mercati elettrici.

È quindi presentata schematicamente l’attuale struttura del mercato elettrico italiano, soffermandosi in particolare sulle risorse necessarie al gestore di rete di trasmissione (Terna) per esercire il sistema elettrico nazionale secondo adeguati standard di sicurezza, affidabilità, qualità, continuità ed efficienza, sulle modalità con cui queste risorse vengono approvvigionate e remunerate e sui requisiti tecnici delle unità di produzione abilitate a fornire queste risorse. I servizi sono distinti tra quelli acquisiti dal gestore di rete tramite il mercato per il servizio di dispacciamento (MSD), quelli obbligatori (che una unità è tenuta a rendere disponibili all’atto della connessione alla rete e quindi utilizzabili durante le ore di funzionamento) e i servizi acquisibili tramite altre forme contrattuali (es. servizio di interrompibilità).

È stata quindi condotta un’analisi storica dei risultati di MSD, nella quale dapprima si analizzano su un arco temporale ampio gli esiti della fase di programmazione (MSD ex-ante), mettendo in evidenza i trend registrati negli ultimi quattro anni, sia in termini di prezzi, sia in termini di volumi negoziati in tale mercato. Ci si è quindi focalizzati sul mercato di bilanciamento (MB); quest’ultimo è stato analizzato in maniera dettagliata, facendo riferimento a un anno di funzionamento, in quanto di più diretto interesse per le successive analisi. Sono infine fornite alcune valutazioni circa la profittabilità dell’eventuale partecipazione a un simile mercato da parte di una unità di consumo, mediante strategie di offerta via via più sofisticate.

Sono poi state indagate le motivazioni alla base della riforma di MSD, in corso in Italia ormai da alcuni anni, passando in rassegna le principali criticità del sistema, nonché l’evoluzione delle risorse esistenti verso nuove risorse di regolazione. Si ripercorrono le diverse disposizioni regolatorie che hanno segnato la riforma di MSD in Italia, a partire dal documento di consultazione n. 354/2013/R/eel del 1 agosto 2013, fino alla recente Delibera n. 300/2017/R/eel del 5 maggio 2017, che ha istituito i progetti pilota in materia di aggregazione di risorse distribuite.

Lo scenario delineato dalla Delibera n. 300/2017/R/eel è stato studiato in dettaglio, inquadrando opportunamente le modalità con cui è possibile ottenere nuove risorse di flessibilità e come esse siano formalizzate nei documenti europei di riferimento, allo scopo di comprendere il ruolo della domanda in questa rivoluzione e quello degli attori coinvolti (gestori di rete di trasmissione/distribuzione o Transmission System Operator-TSO/Distribution System Operator-DSO, aggregatore).

Data l’importanza della nuova figura dell’aggregatore, si sono volute indagare le relazioni tra l’aggregatore medesimo nella veste di Balancing Service Provider-BSP e l’utente del dispacciamento (Balance Responsible Party-BRP). Sono poi illustrate le best practice internazionali in merito all’aggregazione di risorse, trattando casi legati alla realtà europea, per spiegare in maggiore dettaglio le modalità di aggregazione oggi vigenti in Italia.

Si è quindi ritenuto fondamentale approfondire un importante aspetto infrastrutturale in materia di partecipazione della domanda: l’architettura delle tecnologie di comunicazione necessarie a rendere possibile il coinvolgimento della domanda. Anche in questo caso, si sono passati in rassegna gli standard e le soluzioni utilizzate a livello internazionale, per poi focalizzare l’attenzione sulle normative nazionali vigenti, nonché sugli aspetti fondamentali che devono essere gestiti dal punto di vista della comunicazione.

A conclusione dell’attività sono quindi state sviluppate due analisi numeriche di dettaglio, recependo le indicazioni della Delibera n. 300/2017/R/eel che ha avviato il processo di ampliamento delle risorse che possono fornire nuova flessibilità al sistema, consentendo alle unità di consumo, alle unità di produzione non già abilitate e ai sistemi di accumulo, anche in forma aggregata, di partecipare al mercato per il servizio di dispacciamento. In particolare, si è fatto riferimento ai meccanismi di remunerazione dei servizi di bilanciamento specificati in tale delibera. Tali meccanismi sono stati applicati a due casi studio per valutare la praticabilità economica della partecipazione di unità di carico al nuovo mercato. Il primo caso studio fa riferimento a un’esistente infrastruttura di telecomunicazione costituita da stazioni radio base per telefonia cellulare, in cui sono presenti alimentazioni di emergenza come gruppi di continuità e gruppi elettrogeni. Lo studio valuta la possibilità di impiegare queste risorse locali di sostituzione per alimentare il carico durante lo svolgimento del servizio di flessibilità. Un secondo caso studio si riferisce, invece, alla possibilità di impiego per servizio di flessibilità di alcuni carichi concentrati di tipo industriale o terziario, come ad esempio una fonderia, un impianto di trattamento dei gas tecnici oppure un impianto di refrigerazione, senza il supporto di risorse di sostituzione. In questo caso occorre esaminare i singoli profili di carico per determinare il possibile margine di riduzione del prelievo, che evidentemente varia temporalmente. Le analisi numeriche preliminari condotte mostrano che, in generale, date le sue caratteristiche, la partecipazione della domanda al mercato come risorsa di flessibilità potrebbe trarre profitto dall’applicazione di un meccanismo di remunerazione “duale”, con una componente per la capacità (per la disponibilità di riserva) e una per l’energia (per l’attivazione), ma per l’effettiva cattura della remunerazione in capacità occorre tener presente l’effettiva disponibilità temporale della flessibilità stessa della domanda.

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