Analisi del network

Secondo le informazioni rese disponibili dal Gestore del Mercato Elettrico [GME, 2008], la penisola italica è suddivisa in aree geografiche, ciascuna coincidente con un differente nodo della griglia di trasmissione.

A differenza di quanto prevede il Gestore del Mercato Elettrico, che suddivide l’Italia in numerose zone, anche di piccole dimensioni, in queste prime simulazioni si è preferito considerare le sole 6 zone principali: Nord, Centro-Nord, Centro-Sud, Sud, Sicilia e Sardegna. Ad esempio, per semplicità la Calabria non costituisce zona geografica a se stante, ma è stata inglobata nella zona 4 (Sud), anche in considerazione del fatto che nei dati reali del GME, i prezzi della zona Calabria coincidono con i prezzi dell’area Sud.

ID_ZONA ZONA REGIONI

-1- Nord Piemonte Valle d’Aosta Lombardia

Trentino Alto Adige Veneto

Friuli Venezia Giulia Liguria

-2- Centro-Nord Emilia Romagna Toscana -3- Centro-Sud Umbria Marche Lazio Abruzzi Molise -4- Sud Campania Puglia Basilicata Calabria -5- Isola 1 Sicilia -6- Isola 2 Sardegna

Tabella 1 – Aree geografiche del network italiano

Valle d’Aosta Lombardia

Trentino Alto Adige Friuli Venezia Giulia

Emilia Romagna

Campania

Figura

Secondo la teoria dei network, data la rete derivante dalla griglia di trasmissione del sistema elettrico nazionale, è possibile ricavare la matrice delle adiacenze, definita come quella matrice in cui, con un semplice

indica con un 1 l’esistenza di una connessione fra il nodo indicato dalla riga e quello indicato dalla colonna, viceversa si indica con uno 0 l’assenza del relativo collegamento.

elettrico nazionale il collegamento avviene tra Centro

poi da quest’ultima vi è il collegamento con la Sardegna, per semplicità, poiché si considerano l’Italia come un mercato chiuso, si è supposta l’esistenza di un

numero di nodi pari a 6 e un numero di collegamenti fra i nodi pari a 5,

reti che abbiano un numero di collegamenti che sia inferiore al numero di nodi. Per questa ragione, è

1 2 3 4 5 6 1 - 1 0 0 0 0 2 1 - 1 0 0 1 3 0 1 - 1 0 0 4 0 0 1 - 1 0 5 0 0 0 1 - 0 6 0 1 0 0 0 -

Tabella 2 – Matrice delle adiacenze

Figura 6 – Griglia di trasmissione del network italiano

Secondo la teoria dei network, data la rete derivante dalla griglia di trasmissione del sistema elettrico nazionale, è possibile ricavare la matrice delle adiacenze, definita come quella matrice in cui, con un semplice sistema di codifica binario, si indica con un 1 l’esistenza di una connessione fra il nodo indicato dalla riga e quello indicato dalla colonna, viceversa si indica con uno 0 l’assenza del relativo collegamento.

Per quanto riguarda l’area geografica 6, nella griglia del sistema elettrico nazionale il collegamento avviene tra

Centro-poi da quest’ultima vi è il collegamento con la Sardegna, per semplicità, poiché si considerano l’Italia come un mercato chiuso, si è supposta l’esistenza di un collegamento diretto fra le area geografiche 2 e 6.

È facile notare come la griglia di trasmissione sia composta da un numero di nodi pari a 6 e un numero di collegamenti fra i nodi pari a 5, ciò è di rilevante peso ai fini dell’avvio della simulazione, in quanto il software AMESMarket non accetta, come input, delle reti che abbiano un numero di collegamenti che sia inferiore al numero di nodi. Per questa ragione, è

Matrice delle adiacenze

Secondo la teoria dei network, data la rete derivante dalla griglia di trasmissione del sistema elettrico nazionale, è possibile ricavare la matrice delle adiacenze, definita sistema di codifica binario, si indica con un 1 l’esistenza di una connessione fra il nodo indicato dalla riga e quello indicato dalla colonna, viceversa si indica con uno 0 l’assenza la griglia del sistema -Nord e Corsica e poi da quest’ultima vi è il collegamento con la Sardegna, per semplicità, poiché si considerano l’Italia come un mercato chiuso, si è supposta

collegamento diretto fra le area geografiche 2 e 6.

È facile notare come la griglia di trasmissione sia composta da un numero di nodi pari a 6 e un numero di collegamenti fra i nodi pari a 5, ò è di rilevante peso ai fini dell’avvio della simulazione, in quanto il software AMESMarket non accetta, come input, delle reti che abbiano un numero di collegamenti che sia inferiore al numero di nodi. Per questa ragione, è

sorta la necessità di inserire un ulteriore nodo “virtuale”

7 nodi; questo nodo “virtuale” è per ipotesi collegato ad altre due zone geografiche, nel caso specifico alla zona 5, la Sicilia, e alla zona 4, il Sud Italia. Tale artificio permet

AMESMarket, avendo ottenuto un numero di rami, pari a 7, che è almeno uguale al numero di nodi. Al fine di limitare i “disturbi” che l’introduzione del nodo aggiuntivo potrebbero causare durante le simulazioni, inficiandone i risultati, si è ritenuto opportuno non inserire alcun produttore, né acquirente di potenza elettrica sul nodo “virtuale”.

Figura 7 – Griglia di trasmissione con zona virtuale

Come precedentemente sottolineato, ogni collegamento fra salienti:

• Un limite di potenza elettrica, espresso in MW • Reattanza, espressa in Ω

La società Terna S.p.A fornisce, sul suo sito web [ limiti di potenza elettrica per ogni tratto di rete,

pertanto estremamente semplice la costruzione di un database con tali informazioni.

Nella tabella seguente sono proposti i dati sulla potenza elettrica massima che può essere sostenuta dalla rete elettrica italiana per ogni collegamento fra le diverse aree geografiche. Va fatto presente che l’effettiva capacità sostenibile nel collegamento fra Calabria e Sicilia è pari a 600 MW, un ulteriore nodo “virtuale”, raggiungendo quindi la cifra complessiva di 7 nodi; questo nodo “virtuale” è per ipotesi collegato ad altre due zone geografiche, nel caso specifico alla zona 5, la Sicilia, e alla zona 4, il Sud Italia. Tale artificio permette di superare il limite di AMESMarket, avendo ottenuto un numero di rami, pari a 7, che è almeno uguale al numero di nodi. Al fine di limitare i “disturbi” che l’introduzione del nodo aggiuntivo potrebbero causare durante le sultati, si è ritenuto opportuno non inserire alcun produttore, né acquirente di potenza elettrica sul nodo “virtuale”.

Griglia di trasmissione con zona virtuale

Come precedentemente sottolineato, ogni collegamento fra nodi ha due caratteristiche

Un limite di potenza elettrica, espresso in MW Ω

isce, sul suo sito web [Terna, 2008], per ogni giorno dell’anno i limiti di potenza elettrica per ogni tratto di rete, direttamente in fogli di calcolo per MS Excel: risulta pertanto estremamente semplice la costruzione di un database con tali informazioni.

Nella tabella seguente sono proposti i dati sulla potenza elettrica massima che può essere ttrica italiana per ogni collegamento fra le diverse aree geografiche. Va fatto presente che l’effettiva capacità sostenibile nel collegamento fra Calabria e Sicilia è pari a 600 MW, , raggiungendo quindi la cifra complessiva di 7 nodi; questo nodo “virtuale” è per ipotesi collegato ad altre due zone geografiche, nel caso specifico te di superare il limite di AMESMarket, avendo ottenuto un numero di rami, pari a 7, che è almeno uguale al numero di nodi. Al fine di limitare i “disturbi” che l’introduzione del nodo aggiuntivo potrebbero causare durante le sultati, si è ritenuto opportuno non inserire alcun produttore, né

nodi ha due caratteristiche

], per ogni giorno dell’anno i direttamente in fogli di calcolo per MS Excel: risulta Nella tabella seguente sono proposti i dati sulla potenza elettrica massima che può essere ttrica italiana per ogni collegamento fra le diverse aree geografiche. Va fatto presente che l’effettiva capacità sostenibile nel collegamento fra Calabria e Sicilia è pari a 600 MW,

che si è deciso di ripartire, per le simulazioni, in 300 MW che possono transitare tra la zona 4 (Sud Italia) e la zona 5 (Sicilia) e altri 300 MW che possono passare fra le zone 4 e 7 e fra le zone 7 e 5.

Line name From node To node Line capacity [MW] Line1 1 2 4800 Line2 2 3 1600 Line6 2 6 300 Line3 3 4 2300 Line4 4 5 300 Line5 4 7 300 Line7 5 7 300

Tabella 3 – Collegamenti del network

Il secondo dato di interesse è la reattanza, espressa come reattanza totale per il ramo di connessione, non essendo disponibile questo dato, si è dovuto procedere utilizzando dati verosimili, sulla base di precedenti simulazioni effettuate con lo stesso software AMESMarket. In particolare si è utilizzato il valore 0,0225 Ω, calcolato come reattanza media delle reattanze presenti nella simulazione “Dynamic Five Node Test Case”, realizzata dalla Professoressa Tesfatsion [2007a].

2.2.2 I dati sulle Load-Serving Entities

Le Load-Serving Entities sono rappresentate, nel modello di simulazione AMES, come agenti acquirenti all’ingrosso di potenza elettrica, ciascuno locato in un determinato nodo del network.

Poiché le LSE non hanno alcuna capacità di apprendimento, né alcun comportamento strategico, si è scelto di considerare i reali acquirenti del mercato solo a livello aggregato per area geografica. Per tale motivo, gli agenti acquirenti sono uno per ognuna delle 6 aree geografiche. Per la settima zona “virtuale” si è coerentemente deciso di non inserire alcuna LSE.

Fortunatamente, i dati sul fabbisogno di potenza elettrica per ciascuna ora della giornata e per ciascuna area geografica sono di facile reperimento, sul sito di Terna S.p.A., nella sezione riguardante il “Mercato Elettrico”. Per ogni giorno dell’anno è disponibile una stima, fatta il giorno precedente, della domanda oraria zonale e nazionale di energia elettrica e, come si può rilevare, la Calabria è considerata area geografica a se stante, tuttavia, avendo preso la decisione di considerare il Sud Italia e la Calabria come un’unica macro-area, ai fini delle simulazioni si è reso necessario sommare la stima

della domanda oraria per la Calabria e per il resto del Sud Italia, così da ottenere una domanda globale per tutta l’area Sud.