Fonti Energetiche Rinnovabili: Incentivi

Fonti Energetiche Rinnovabili:
Incentivi
Economia Ambientale
Corso di Laurea In Ingegneria Civile e Ambientale
Contesto
• Politiche per il Cambiamento Climatico
• Riduzione delle emissioni di gas serra anche in
base al protocollo di Kyoto
• Obiettivi dell’Unione Europea: 20‐20‐20 Package
• Politiche Nazionali di Incentivo alle FER
• Immaturità delle tecnologie FER: possono
raggiungere solo gradualmente un livello
adeguato di economicità e affidabilità rispetto
alle fonti tradizionali (idrocarburi) nella
generazione di energia elettrica.
Quali strumenti economici ?
• Soluzione più efficiente per raggiungere un’equa
competizione tra tecnologie di generazione
dell’energia elettrica Tassa Pigouviana per
correggere esternalità (tassare solo energia prodotta
da fonti inquinanti crea vantaggio competitivo per
FER)
• Svantaggi: fattibilità politica, effetti sull’efficienza
dinamica.
• I sussidi sono più efficaci per stimolare
l’apprendimento tecnologico attraverso l’adozione
diretta della tecnologia
Schema
• 1. Fondamenti economici ed ambientali per le
politiche di incentivo alle FER
• 2. Distinzione fra strumenti basati sul prezzo e
e strumenti basati sulle quantità (analisi
basata su criteri di efficienza statica)
• 3. Distinzione fra strumenti basati sul prezzo e
e strumenti basati sulle quantità (analisi
basata su criteri di efficienza dinamica)
Criteri di Efficienza
• Efficinza statica Efficacia rispetto ai costi:
Minimizzare le spese totali (benefici trascurati se la
curva di danno ambientale non può essere stimata)
• Efficienza dinamica produrre incentivi stabili per la
riduzione dei costi attraverso il progresso
tecnologico.
Fondamenti per il supporto pubblico (sussidi) delle FER
• FER contribuiscono alla protezione ambientale, preservando
beni pubblici come l’aria pulita e la stabilità climatica non
possono essere forniti dal mercato a causa dei problemi di
free riding nella fornitura di beni pubblici
• Tuttavia dopo la liberalizzazione del mercato dell’energia
elettrica i consumatori possono cambiare fornitore e
selezionare imprese che producono energia verde ma è una
piccola nicchia di mercato poiché pochi consumatori sono
disposti a pagare un prezzo più alto per l’energia verde
Fondamenti per il supporto pubblico (sussidi) delle FER
• Vista la difficoltà di stima dei danni evitati con il
ricorso alle FER piuttosto che del valore della
preservazione dell’ambiente, adottare tasse sui
combustibili fossili (idrocarburi) o standard di
emissione, come incentivo per le FER, non è la
migliore opzione di politica ambientale
• Gli obiettivi di diffusione delle FER sono definiti
indipendentemente dal riferimento esplicito ad
un “valore del carbonio” (ex. Prezzo dei diritti di
inquinamento) l’obiettivo è la diffusione delle FER
al minor costo possibile
Stimolare il progresso tecnico
• FER non sono tutte competitive rispetto alle tecnologie tradizionali (generazione di elettricità)
• Problemi non solo con i costi ma anche con l’affidabilità (intermittenza)
• Riduzione dei costi e miglioramento di affidabilità possono essere raggiunti gradualmente attraverso learning by doing/learning by using
• Incentivi sono necessari per l’adozione, quindi il progresso tecnico consegue attraverso la curva di apprendimento.
Barriere rispetto all’adozione delle FER
• Sono tecnologie ad alta intensità di capitale
• Gli impianti sono di taglia limitata rispetto a quelli
tradizionali: poche economie di scala ma economie
derivanti dall’adozione diffusa (massa di produzione)
• Problemi di intermittenza (combinazione con altre
fonti e stoccaggio)
Schemi di supporto: approcci basati sul prezzo e approcci basati sulle quantità
• Feed‐in tariffs: lo schema più tradizionale e
più diffuso
• Bidding processes (aste): basato sulla
definizione di un ammontare fisso di elettricità
genrata da FER a livello nazionale.
• Mercato dei certificati verdi: ogni produttore
di elettricità ha un obbligo ad immettere in
rete una certa quantità di elettricità prodotta
da FER.
Feed in Tariffs
• I fornitori di energia sono obbligati ad acquistare
una certa quantità di elettricità prodotta con FER,
ad una tariffa determinata da un’autorità
pubblica e garantita per un certo periodo di
tempo
• La tariffa opera come un sussidio allocato ai
produttori di elettricità con FER
• Produttori incentivati ad utilizzare la capcità degli
impianti finche il MC di produzione è uguale alla
feed‐in tariff: Pin  la produzione di elettricità
prodotta sarà Qout
Feed‐in tariffs
MC
Pin
Qout
Feed in Tariffs
• Generalmente la curva di MC non è nota
• Tutti i progetti benficiano del sussidio ma i progetti più effcienti hanno un beneficio maggiore (maggiori Rendite)
• Il costo totale di raggiungere l’obiettivo (electricità
gnerata con RES) è dato dall’area Pin X Qout
• L’area incrementa per i progetti più effcienti che ricevono mamaggiori rendite (figura successiva)
Feed‐in tariffs
MC’
Pin
Qout
Feed in Tariffs
Il peso dei costi è trasferito dal Governo:
1. Ai consumatori di elettricitàsussidi incrociati nelle bollette
2. Solo ai consumatori che esplicitamente scelgono un fornitore di elettricità “verde”
3. Ai contribuenti attraverso la tassazione
4. Combinazioni delle tre soluzioni precedenti
Aste Competitive
• Il regolatore definisce un mercato riservato alla
produzione di elettricità con FER (ammontare totale
di output consistente con obiettivi pubblici)
• Un’asta competitiva viene organizzata per allocare
tale ammontare tra le imprese produttrici di
elettricità (ad esempio vince chi chiede il sussidio più
basso)
• Tutti i fornitori di elettricità sono obbligati ad
acquistare una quota di elettricità prodotta con fonti
rinnovabili dalle imprese selezionate dall’asta
Aste Competitive • Competizione focalizzata sul sussidio richiesto, cioè prezzo
per Kwh proposto dai partecipanti
• Proposte classificate in ordine crescente di prezzo finchè il
totale previsto di output è stato raggiunto
• I produttori selezionati ottengono un contratto a lungo
termine per vendere elettricità al prezzo che hanno proposto
(pay as bid price)
• Il MC é il prezzo relativo all’ultimo progetto selezionato
(marginal price) al fine di raggiungere l’obiettivo di output
• Il sussidio implicito emerge dalla differenza fra il prezzo
proposto (pay‐as‐bid price) e il prezzo di equilibrio sul mercato
all’ingrosso dell’elettricità
Aste Competitive
MC
POUT
QIN
Aste Competitive
• Consentono di identificare ex‐post le curve di MC di tutti i potenziali
produttori (partecipanti all’asta)
• Il costo totale di raggiungere l’obiettivo è dato dall’area sotto la
curva marginale (shaded area)
• I consumatori non devono pagare nessuna rendita ai produttori se
questi ricevono effettivamente il loro prezzo proposto (pay‐as‐bid
price)
• Nelle prime aste UK è stato pagato il marginal price ad ogni
produttore, quindi i produttori che hanno offerto prezzi minori
hanno potuto incassare una rendita differenziale.
• L’ammontare di elettricità prodotta con FER è nota ex‐ante, ma non
il costo, che sarà noto ex‐post e sarà finanziato sempre con le
modalità possibili per le feed‐in‐tariffs
Certificati Verdi
• Anche in questo caso viene fissato un obiettivo in termini di quota di elettricità venduta che è stata prodotta con FER
• Il produttore di elettricità con FER riceve una certificazione
(certificati verdi: 1 MW = 1 Certificato)
• I fornitori di elettricità sul mercato possono o generare
elettricità verde o acquistare certificati verdi da imprese che
producono energia elettrica da FER
Green Certificates
• Quando l’energia elettrica é immessa in rete non si distingue
se é prodotta con FER o con fonti energetiche convenzionali
• Qualsisasi fornitore di elettricità che non produce elettricità
da FER ha il seguente obbligo:
• O compra energia elettrica da un produttore che usa FER
• Oppure compra un certo amontare di certificati verdi da un
produttore che usa FER (in base alla quota fissata dal
regolatore)
• L’impianto che produce elettricità con FER può quindi vendere
I suoi certificati verdi ad un prezzo che dovrebbe riflettere
l’esternalità negativa evitata (non usando combustibili fossili)
Certificati Verdi
• Poiché i diversi produttori di elettricità hanno benefici netti
diversi dal ricorso alle FER, le imprese con minori benefici
netti possono soddisfare il loro obbligo di produrre una quota
di elettricità con FER acquistando certificati verdi.
• Tale compravendita beneficia i produttori di elettricità verde,
che vendono i certificati e che dovrebbero coincidere con le
le imprese più efficienti nell’impiego di FER
• Quindi con un mercato dei certificati verdi l’obbligo di
produrre una quota di elettricità verde viene ripartito in
maniera efficiente tra i produttori
1. Ripartizione efficace rispetto al costo: uguagliare i MC fra i
vari produttori.
2. I produttori specializzati sono incoraggiati ad entrare nel
mercato.
Certificati Verdi
MCA
MCB
mcA
MCA+MCB
P
mcB
QA
q
QB
Q = QA + QB
Certificati Verdi
• Due imprese A and B devono immettere sul mercato la stessa quota
q di elettricità prodotta con FER
• Per raggiungere l’obiettivo q , A sostiene MC maggiori rispetto a B
• Allora A può ricorrere al mercato dei certificati verdi: si limita a
produrre energia verde in quantità QA< q e acquista certificati al
prezzo P fino a raggiungere q. Il fornitore B invece può espandere la
produzione di elettricità con FER fino a QB , per poi vendere il
surplus sul mercato al prezzo P
• L’introduzione dei certificati verdi si traduce nella riduzione del
costo di raggiungere il target 2q = QA + QB , come mostrato dalle
aree evidenziate: l’impresa con costi maggiori produce meno
energia verde e l’impresa con costi minori ne produce di più.
Certificati Verdi
• Lo stesso obiettivo potrebbe essere raggiunto senza
ricorrere a un meccanismo di mercato se il regolatore
fosse in grado di assegnare obbiettivi differenziati
alle varie imprese (vista la variabile efficienza nel
produrre elettricità con FER)
• Tuttavia l’informazione incompleta sulle curve di MC
delle diverse imprese, giustifica il ricorso al
meccanismo di mercato.