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CUOLA DII
NGEGNERIADipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica
Analisi delle modalità di consumo
delle utenze pubbliche per finalità di
acquisto ed efficientamento energetico
Relatore
Candidato
Prof. Davide Poli
Chiara Bulleri
Abstract
Lo scopo del presente lavoro è lo sviluppo di uno strumento di analisi dei consumi elettrici di utenze al fine di ottimizzarne l’approvvigionamento dell’energia elettrica e di migliorarne l’efficienza energetica. È stato messo a punto un metodo di analisi e sono stati conseguentemente realizzati quattro fogli di calcolo che elaborano, come dati in ingresso, i carichi orari di intero anno dell’utenza. I primi tre fogli hanno la funzione di individuare il profilo di carico di un intero anno, evidenziando le analogie e le differenze dei diagrammi orari tra i vari mesi, tra i giorni feriali e festivi e, più nel dettaglio, tra i cinque giorni feriali. L’ultimo foglio di calcolo confronta i risultati di anni differenti.
Tale studio ha come esito la caratterizzazione del profilo di carico dell’utenza, il cui utilizzo è di supporto per la previsione dei consumi futuri. Tale risultato, se presentato al fornitore, consente a quest’ultimo di minimizzare il rischio sugli oneri di sbilanciamento e, potenzialmente, apre a scenari in cui l’utente stesso possa essere direttamente coinvolto nella contrattazione della tariffa di fornitura, ad esempio attraverso meccanismi bonus e penalità basati sull’errore di previsione. Inoltre, tale strumento può essere utilizzato come base per una diagnosi energetica poiché fornisce informazioni dettagliate sui consumi elettrici dell’utenza i quali sono inizialmente necessari per un audit energetico. Infine, l’analisi dei consumi ottenuta da questo studio può essere uno strumento per il rilevamento di anomalie dei consumi energetici, soprattutto se si hanno a disposizione dati di più annualità.
Sommario
1.
Introduzione ... 8
2.
Il mercato elettrico e il sistema tariffario ... 10
2.1. Le tariffe elettriche ... 11
2.1.1. La tariffa di misura ... 11
2.1.2. La tariffa di trasmissione ... 12
2.1.3. La tariffa di Distribuzione ... 13
2.1.4. Gli oneri generali di sistema e ulteriori componenti ... 14
2.1.5. Gli oneri di dispacciamento ... 16
2.1.6. Prezzo di fornitura ... 18
2.1.7. Imposte erariali ... 18
3.
Efficientamento energetico ... 20
3.1. Quadro normativo ... 20
3.1.1. La direttiva 2012/27/UE ... 20
3.1.2. Direttiva europea 2018/2002/UE ... 20
3.1.3. D. Lgs. 102/2014 ... 21
3.1.4. Piano Nazionale Energia e Clima... 22
3.2. Efficienza energetica e il settore pubblico ... 23
4.
Il foglio elettronico ... 26
4.1. Scelta del programma di analisi dati ... 26
4.2. Struttura dei dati in ingresso ... 27
4.3. Struttura del foglio elettronico... 27
4.4. Foglio1 (“DATI”) ... 28
4.5. Foglio2 (“ANALISI MENSILE”) ... 31
4.7. Foglio4 (“CONFRONTO”) ... 39
5.
Caso studio ... 42
5.1. L’Ospedale Santa Maria alle Scotte ... 42
5.2. I dati ... 42 5.3. Consumi 2014 ... 43 5.4. Consumi 2015 ... 48 5.5. Consumi 2016 ... 54 5.6. Consumi 2017 ... 60 5.7. Consumi 2018 ... 66 5.8. Confronto ... 72
6.
Conclusioni ... 79
7.
Bibliografia ... 80
Indice delle figure
Figura 1 Composizione tariffa elettrica per clienti non domestici-mercato libero 11
Figura 2 Layout Foglio1: particolare del mese di gennaio 2014 ... 29
Figura 3 Dettaglio festività: esempio anno 2017 ... 30
Figura 4 Layout analisi mensile sul singolo mese di gennaio ... 32
Figura 5 Esempio di analisi del carico orario medio mensile ... 33
Figura 6 Esempio di carico orario medio normalizzato ... 34
Figura 7 Esempio di andamento del carico medio mensile... 36
Figura 8 Grafico delle curve di carico orarie mensili ... 37
Figura 9 Curve di carico orario medie pe per giorno feriale e per mese ... 39
Figura 10 Dettaglio impostazione anni da analizzare ... 39
Figura 11 Carico orario medio annuale ... 40
Figura 12 Confronto del carico medio mensile normalizzato ... 40
Figura 13 Confronto del carico medio orario per giorno feriale di gennaio ... 41
Figura 14 Carico medio mensile 2014 ... 44
Figura 15 Cario medio orario mensile 2014 ... 45
Figura 16 Carico orario medio mensile 2014 ... 46
Figura 17 Carico orario medio mensile “normalizzato” 2014 ... 47
Figura 18 Diagramma orario "normalizzato" per giorni feriali 2014 ... 48
Figura 19 Carico medio mensile 2015 ... 50
Figura 20 Carico medio orario mensile 2015 ... 51
Figura 21 Carico orario medio mensile 2015 ... 52
Figura 22 Carico orario medio mensile “normalizzato” 2015 ... 53
Figura 23 Diagramma orario "normalizzato" per giorni feriali 2015 ... 54
Figura 24 Carico medio mensile 2016 ... 56
Figura 25 Cario medio orario mensile 2016 ... 57
Figura 26 Carico orario medio mensile 2016 ... 58
Figura 27 Carico orario medio mensile “normalizzato” 2016 ... 59
Figura 28 Diagramma orario "normalizzato" per giorni feriali 2016 ... 60
Figura 29 Carico medio mensile 2017 ... 62
Figura 30 Cario medio orario mensile 2017 ... 63
Figura 32 Carico orario medio mensile “normalizzato” 2017 ... 65
Figura 33 Diagramma orario "normalizzato" per giorni feriali 2017 ... 66
Figura 34 Carico medio mensile 2018 ... 68
Figura 35 Cario medio orario mensile 2018 ... 69
Figura 36 Carico orario medio mensile 2018 ... 70
Figura 37 Carico orario medio mensile “normalizzato” 2018 ... 71
Figura 38 Diagramma orario "normalizzato" per giorni feriali 2018 ... 72
Figura 39 Confronto carico medio orario annuale ... 73
Figura 40 Confronto carico medio mensile ... 74
Figura 41 Confronto curve di carico orario di aprile per giorno feriale... 75
Figura 42 Confronto curve di carico normalizzate giorni feriali per mese ... 76
Figura 43 Confronto curve di carico normalizzate giorni feriali per mese ... 77
Indice delle tabelle
Tabella 1 Tariffe di misura-aggiornamento 2020 ... 12
Tabella 2 Tariffe di trasmissione-aggiornamento 2020 ... 13
Tabella 3 Tariffe di distribuzione-aggiornamento 2020 ... 14
Tabella 4 Tabella imposte-aggiornate 2020 ... 19
Tabella 5 Obiettivi clima e ambiente 2030 ... 23
8
1.
Introduzione
Tra tutte le voci di spesa di un’azienda quella relativa al costo dell’energia è un aspetto che sta acquisendo una rilevanza sempre maggiore; tanto più se si pone l’attenzione al fatto che stiamo oramai assistendo ad una crescente elettrificazione delle utenze. Si avverte allora la necessità di trovare degli strumenti che consentano il monitoraggio e l’ottimizzazione dei consumi elettrici dell’utenza. L’analisi delle modalità di consumo, ovvero l’individuazione di un profilo di carico dell’utenza, risponde a questa esigenza e la sua utilità si riscontra sotto diversi aspetti.
Anzitutto, la conoscenza dei consumi (ad esempio ora per ora o per fascia) può essere di ausilio, in fase d’acquisto, per la scelta del fornitore e delle offerte più adeguate alle proprie esigenze ottenendo così un risparmio.
Andando, poi, più in profondità, c’è da dire che una caratterizzazione più dettagliata dei consumi elettrici può essere uno strumento di contrattazione con il proprio fornitore: infatti, il fornitore a cui è stato consegnato il profilo orario ha così a disposizione maggiori informazioni sul comportamento medio del carico elettrico durante l’anno e potrà quindi eseguire una previsione più accurata sui futuri consumi dell’utenza, la quale, a sua volta, gli consentirà di minimizzare il rischio relativo agli oneri di sbilanciamento. Questi ultimi, nello specifico, sono dei costi, inclusi negli oneri di dispacciamento e corrisposti a Terna, a copertura degli squilibri orari di zona tra i prelievi effettivi e quelli previsionali. Tali oneri sono solitamente già inclusi nel prezzo concordato con il fornitore implicitamente o mediante una tariffa forfettaria. In un’ottica di ottimizzazione dei costi si può individuare un meccanismo di coinvolgimento delle utenze medio/grandi: il cliente consegna il proprio profilo di carico orario al fornitore e contratta con lo stesso una tariffa agevolata, oppure può stabilire un sistema di bonus/penalità’. Per esempio, nel caso in cui i consumi dell’utenza restano all’interno di una banda di errore stabilita precedentemente, il cliente potrà avere diritto a un bonus sulla tariffa o, viceversa, se i consumi effettivi sono diversi da quelli previsti dal profilo di carico, sempre al di fuori di una certa banda di errore precedentemente concordata, il cliente verrà penalizzato. Questo è il motivo per cui si ritiene utile caratterizzare il carico.
9 Un ulteriore aspetto per cui l’analisi dei consumi può risultare vantaggiosa è quello dell’efficientamento energetico. Il tema dell’efficienza energetica è sempre più d’interesse nelle politiche sia europee che nazionali e, in una prospettiva di razionalizzazione dei consumi, lo è anche per le aziende. Al riguardo, uno degli strumenti designati dalle molteplici normative è l’audit energetico cioè un’analisi dei consumi energetici. Eseguire tale diagnosi comporta valutare e conoscere adeguatamente il profilo di consumo energetico di un’utenza e quantificare le opportunità e le azioni di risparmio energetico, comparando costi sostenuti e benefici attesi; ne segue che la caratterizzazione del carico può essere un punto di partenza iniziale in un’ottica di efficientamento energetico.
Infine, avendo a disposizione un uno storico dei dati, tale analisi sui consumi può essere un primo strumento per la determinazione di irregolarità dei consumi.
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2. Il mercato elettrico e il sistema tariffario
L’attuazione del decreto-legge 79/99 (“Decreto Bersani”), recependo la Direttiva Europea 96/92/CE, ha avviato il processo di liberalizzazione del sistema elettrico italiano, convertendo la sua gestione da una di tipo verticalmente integrata al Mercato Libero.
Questa conversione ha aumentato la complessità della struttura e degli attori presenti scenario del settore elettrico. Si è passati da un sistema caratterizzato da un'unica azienda verticalmente integrata, Enel, che svolgeva le funzioni di produzione, trasmissione e distribuzione dell’energia, ad un sistema i cui soggetti attivi sono molteplici.
Gli attori del mercato sono:
▪ i produttori: producono l’energia e la rivendono in borsa o direttamente ai clienti attraverso accordi bilaterali;
▪ i riveditori: acquistano o vendono energia in borsa o direttamente dal produttore/cliente finale attraverso accordi bilaterali; non hanno capacità produttiva a disposizione;
▪ i clienti: si dividono in domestici e non domestici. I primi possono essere a mercato libero o in regime di maggior tutela, i secondi possono essere a mercato libero o sotto regime di salvaguardia.
Fuori dalle logiche di mercato sono presenti:
▪ Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (ARERA): svolge attività di regolazione e controllo del settore dell'energia elettrica;
▪ Terna: operatore di sistema, responsabile dell’affidabilità e della sicurezza del sistema elettrico. Gestisce il mercato dei servizi di dispacciamento. ▪ i distributori: gestiscono la rete di distribuzione (MT BT); hanno un ruolo
di vendita solo nel cosiddetto regime di maggior tutela, riservato ai clienti domestici e alle piccole imprese alimentate in BT;
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2.1. Le tariffe elettriche
La complessità degli attori presenti sullo scenario del settore elettrico si ripercuote anche sul sistema di tariffazione. Le tariffe elettriche dipendono da molteplici fattori: primo fra tutti dalla tipologia di cliente (domestico o non domestico), dal consumo annuo, dalla potenza contrattuale e dalla tipologia di contratto
Figura 1 Composizione tariffa elettrica per clienti non domestici-mercato libero
Di seguito verranno descritte le voci che compongono le tariffe elettriche di clienti non domestici con contratto a mercato libero poiché è la tipologia di cliente a cui appartengono le utenze a cui questo elaborato si rivolge.
2.1.1. La tariffa di misura
La tariffa di misura MIS viene fissata dall’Autorità a copertura dei costi di installazione e manutenzione dell’apparecchio di misura e dei costi delle operazioni di gestione dei suoi dati. È applicata a tutti i clienti finali non domestici. La tariffa è espressa in centesimi di euro per kWh consumato per gli usi di
12 illuminazione pubblica e per le utenze in bassa tensione per alimentazione di infrastrutture di ricarica pubblica dei veicoli elettrici, ed in centesimi di euro per punto di prelievo per anno per tutti gli altri usi.
La tariffa MIS è aggiornata annualmente dall'Autorità entro il 30 novembre dell'anno precedente a quello di efficacia.
Tabella 1 Tariffe di misura-aggiornamento 2020
2.1.2. La tariffa di trasmissione
La tariffa TRAS copre i costi per il trasporto dell'energia elettrica sulla rete di trasmissione nazionale. È applicata a tutti i clienti finali non domestici. La tariffa TRAS è composta da una componente espressa in centesimi di euro/kWh (TRASE) e da una componente espressa in centesimi di euro/kW di potenza impegnata (TRASP), quest'ultima applicata alle sole utenze in alta o altissima tensione.
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Tabella 2 Tariffe di trasmissione-aggiornamento 2020
2.1.3. La tariffa di Distribuzione
La tariffa obbligatoria per il servizio di distribuzione copre i costi per il trasporto dell'energia elettrica sulle reti di distribuzione. È applicata a tutti i clienti finali, ad eccezione delle utenze domestiche in bassa tensione. La tariffa ha una struttura trinomia, ed è espressa in centesimi di euro per punto di prelievo all'anno (quota fissa), centesimi di euro per kW/anno (quota potenza) e centesimi di euro per kWh consumato (quota energia). La tariffa obbligatoria per il servizio di distribuzione è aggiornata annualmente dall'Autorità.
14
Tabella 3 Tariffe di distribuzione-aggiornamento 2020
2.1.4. Gli oneri generali di sistema e ulteriori componenti
Gli oneri generali di sistema sono delle tariffe a copertura di attività di interesse generale del sistema elettrico. Sono applicati come una maggiorazione del servizio di distribuzione e si differenziano in base alla tipologia di utenza.
Si presentano in due componenti ASOS e ARIM. La prima rappresenta gli oneri generali a sostegno delle energie rinnovabile e alla cogenerazione, la seconda i rimanenti contributi.
La ASOS viene applicata in maniera distinta tra utenze energivore o non energivore ed espresse da tre voci: quota fissa per punto di prelievo, quota di energia in c€/kWh, quota di potenza c€/kW per anno.
Nella ASOS è composta da tre elementi:
Tabella 3: Componenti delle tariffe obbligatorie per il servizio di distribuzione, di cui all'articolo 9
Quota fissa Quota potenza Quota energia
centesimi di euro/punto di prelievo/anno centesimi di euro/kW per anno centesimi di euro/kWh
Anno 2020 Anno 2020 Anno 2020
lettera b) Utenze in bassa tensione di illuminazione pubblica - - 1,244 BTIP
lettera c) Utenze in bassa tensione per alimentazione esclusiva dei punti di ricarica di
veicoli elettrici in luoghi accessibili al pubblico - - 4,969 BTVE
lettera d) Altre utenze in bassa tensione con potenza disponibile fino a 16,5 kW
- per potenze impegnate inferiori o uguali a 1.5 kW 462,70 2.925,01 0,061 BTA1
- per potenze impegnate superiori a 1.5 kW e inferiori o uguali a 3 kW 462,70 2.770,25 0,061 BTA2 - per potenze impegnate superiori a 3 kW e inferiori o uguali a 6 kW 462,70 3.079,77 0,061 BTA3 - per potenze impegnate superiori a 6 kW e inferiori o uguali a 10 kW 508,97 3.079,77 0,061 BTA4
- per potenze impegnate superiori a 10 kW 508,97 3.079,77 0,061 BTA5
Altre utenze in bassa tensione con potenza disponibile superiore a 16,5 kW 462,70 2.925,01 0,059 BTA6
lettera e) Utenze in media tensione di illuminazione pubblica - - 0,646 MTIP
lettera f) Altre utenze in media tensione con potenza disponibile fino a 100 kW 43.889,43 3.261,91 0,056 MTA1 Altre utenze in media tensione con potenza disponibile superiore a 100 kW e
inferiore o uguale a 500 kW 39.500,48 2.929,06 0,050 MTA2
Altre utenze in media tensione con potenza disponibile superiore a 500 kW 38.164,72 2.569,59 0,044 MTA3
lettera g) Utenze in alta tensione 1.930.233,86 - 0,020 ALTA
lettera h) Utenze in altissima tensione, con tensione inferiore a 380 kV 1.930.233,86 - - AAT1
lettera i) Utenze in altissima tensione, con tensione uguale o superiore a 380 kV 1.930.233,86 - - AAT2
Tipologie di contratto di cui al comma 2.2 CODICE
15 ▪ A3*SOS copre i costi per il sostegno delle fonti rinnovabili e della
cogenerazione CIP 6/92, con l'esclusione dell'incentivazione della produzione di energia elettrica ascrivibile a rifiuti non biodegradabili ed è applicata in maniera ridotto alle utenze energivore;
▪ AESOS a copertura degli oneri derivanti dall'applicazione in misura ridotta dell'elemento A3*SOS; viene applicata solo alle utenze non energivore. ▪ A91/14SOS a copertura delle riduzioni A3*SOS; è applicata alle utenze non
energivore allacciate in MT;
La componente tariffaria ARIM è composta dai seguenti elementi:
▪ A2RIM per la copertura dei costi connessi allo smantellamento delle centrali
elettronucleari dismesse, alla chiusura del ciclo del combustibile nucleare e alle attività connesse e conseguenti;
▪ A3RIM per la copertura dei costi per l'incentivazione della produzione
ascrivibile a rifiuti non biodegradabili;
▪ A4RIM per la copertura dei costi per la perequazione dei contributi sostitutivi
del regime tariffario speciale riconosciuto a RFI;
▪ A5RIM per la copertura dei costi relativi all'attività di ricerca e sviluppo
finalizzata all'innovazione tecnologica di interesse generale del sistema elettrico;
▪ ASRIM per la copertura degli oneri derivanti dall'adozione di misure di tutela
tariffaria per i clienti del settore elettrico in stato di disagio.
▪ Auc4RIM per la copertura delle integrazioni alle imprese elettriche minori;
▪ Auc7RIM per la copertura degli oneri derivanti da misure ed interventi per la
promozione dell'efficienza energetica negli usi finali;
▪ ASVRIM per la copertura degli oneri per il finanziamento di interventi a favore
dello sviluppo tecnologico e industriale per l'efficienza energetica;
16 In aggiunta agli oneri generali di sistema ci sono ulteriori componenti denominate UC che hanno una funzione perequativa. Si dividono in:
▪ UC3:a copertura degli squilibri dei sistemi di perequazione dei costi di trasporto dell'energia elettrica sulle reti di trasmissione e di distribuzione, nonché dei meccanismi di integrazione, espressa in centesimi di euro/kWh;
▪ UC6:a copertura dei costi riconosciuti derivanti da recuperi di qualità del servizio. La UC6 è espressa in centesimi di euro/kW e centesimi di euro/kWh per i domestici, mentre per gli altri utenti è espressa in centesimi di euro/pp e centesimi di euro/kWh.
2.1.5. Gli oneri di dispacciamento
Per servizio di dispacciamento si intende la gestione coordinata dei flussi di energia elettrica in immissione e in prelievo nel sistema elettrico al fine di mantenere l’equilibrio dello stesso e di garantire il suo funzionamento in condizioni di sicurezza. Poiché, infatti, l’energia elettrica, di norma, non è un bene immagazzinabile, è necessario produrre e distribuire, in tempo reale, una quantità tale di energia in modo che l’offerta e la domanda di elettricità siano in equilibrio. Tale servizio è erogato dall’operatore di sistema, Terna, secondo condizioni definite dall’Autorità.
Nella cornice del mercato liberalizzato dell’energia elettrica, il servizio di dispacciamento si articola in più fasi e la sua esecuzione comporta degli oneri. In primis, sul mercato del giorno prima (MGP) vengono definite il prezzo e le quantità di energia acquistate e vendute ora per ora.Tali posizioni commerciali sia acquisto che vendita si traducono in impegni in immissione e in prelievo di energia elettrica nella/dalla rete elettrica; si definisce cioè il programma di produzione e prelievo del giorno successivo.
Poiché il programma orario individuato può essere esercito solo qualora venga assicurato il rispetto della sicurezza di funzionamento del sistema elettrico, Terna, in quanto responsabile dell’affidabilità del sistema stesso, verifica la fattibilità fisica degli impegni commerciali definiti dal mercato del giorno prima. In caso negativo
17 agisce, affinché vengano ripristinate le condizioni di sicurezza. Nello specifico, Terna utilizza il Mercato dei Servizi di Dispacciamento per approvvigionarsi delle risorse energetiche per correggere i quantitativi orari di energia degli utenti del dispacciamento (cioè i produttori, i grossisti o gli utenti finali con cui l’operatore di sistema ha stipulato un contratto di dispacciamento).
Da questo procedimento si generano degli oneri che derivano da tali movimentazioni e sono riversati agli utenti tramite i corrispettivi di “uplift”. Tali oneri sono stimati trimestralmente da Terna stessa per gli acconti in bolletta, successivamente, entro il 25 del mese viene fatto il consuntivo riferito ai due mesi precedenti.
Una volta che l’utente del dispacciamento ha presentato il programma in merito alle proprie immissioni/prelievi di energia in rete, lo ha commercializzato sul mercato del giorno prima (MGP), modificato sul mercato infragiornaliero (MI) e, se necessario, ulteriormente corretto sul mercato dei servizi di dispacciamento (MSD), alla chiusura dei mercati, il programma finale è vincolante e l’utente del dispacciamento è tenuto a rispettarlo.
Se l’utente del dispacciamento, in tempo reale quindi, non rispetta il piano a cui è vincolato genera uno sbilanciamento cioè la differenza in MWh tra l’energia effettivamente immesse/prelevata e quella da contratto. Lo sbilanciamento può essere sia positivo che negativo.
Se l’unità di produzione ha immesso più energia di quella indicata dal programma vincolante (sbilanciamento positivo), il valore complessivo dell’energia sbilanciata è positivo. Il produttore sta cioè vendendo più energia elettrica. Viceversa, se l’energia immessa è inferiore a quella indicata nel programma vincolante (sbilanciamento negativo), il valore complessivo dell’energia sbilanciata è negativo. Il produttore sta riacquistando parte dell’energia elettrica già venduta. Poiché l’energia elettrica dello sbilanciamento non è stata venduta/comprata nei mercati, non ha necessariamente lo stesso valore unitario dell’energia programmata. Quindi nascono maggiori costi o maggiori ricavi rispetto al caso in cui, a parità di immissioni, non ci siano stati sbilanciamenti.
18 Gli oneri di dispacciamento sono quindi composti da:
▪ oneri dello sbilanciamento: che viene corrisposto dagli utenti del dispacciamento a Terna;
▪ oneri di approvvigionamento su MSD: corrisposto a Terna e determinato da ▪ onere per la modulazione eolico: pagato dagli utenti del dispacciamento in
prelievo, è definito per la copertura dei costi derivanti dalla modulazione della produzione eolica. È calcolato e pubblicato da Terna con cadenza trimestrale entro il 15 dell’ultimo mese del trimestre precedente a quello di riferimento;
▪ onere per la sicurezza di sistema: è definito per la copertura dei costi delle unità essenziali per la sicurezza del sistema in regime ordinario. È calcolato e pubblicato da Terna con cadenza trimestrale entro il 15 dell’ultimo mese del trimestre precedente a quello di riferimento;
▪ oneri per il funzionamento di Terna;
▪ oneri disponibilità della capacità produttiva; ▪ oneri remunerazione clienti interrompibili;
2.1.6. Prezzo di fornitura
Il prezzo di fornitura è determinato dall’accordo tra il cliente e il fornitore. Esso comprende la percentuale di guadagno del venditore, il costo della materia prima e il costo delle perdite di sistema.
2.1.7. Imposte erariali
Di seguito sono riportate le imposte e IVA in vigore dal 1/06/2012. Le utenze non domestiche si dividono in base al consumo. Se presentano con consumi minori di 1200 MWh/mese, viene applicata un’imposta erariale di 1,25 c€/kWh ai primi 200 MWh e un’imposta di 0,75 c€/kWh per i successivi. Se invece i consumi mensili sono maggiori, le imposte saranno di 1,25 c€/kWh per i primi 200 MWh e poi una quota fissa di 4825 €.
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Tabella 4 Tabella imposte-aggiornate 2020
IMPOSTE SULL'ENERGIA ELETTRICA
ACCISA - Imposta erariale c€/kWh
USI DOMESTICI
Forniture per abitazione di residenza anagrafica ("prima casa") • Forniture fino a 3 kW*
- Consumi fino a 150 kWh/mese 0
- Consumi oltre 150 kWh/mese 2,27
• Forniture oltre 3 kW 2,27
Forniture per non residenti ("seconde case") 2,27
ILLUMINAZIONE PUBBLICA
• Forniture con qualsiasi livello di consumo 1,25
ALTRI USI
Forniture fino a 1.200.000 kWh/mese
- Primi 200.000 kWh consumati nel mese 1,25 - Consumi oltre 200.000 kWh nel mese 0,75 Forniture oltre 1.200.000 kWh/mese
- Primi 200.000 kWh consumati nel mese 1,25 - Consumi oltre 200.000 kWh nel mese 4820 € in misura fissa
IVA Aliquota
USI DOMESTICI e assimilati - Servizi condominiali (edifici residenziali) 10%
ILLUMINAZIONE PUBBLICA 22%
ALTRI USI
- Per uso di imprese estrattive, agricole e manifatturiere comprese le poligrafie, editoriali e simili, funzionamento degli impianti irrigui e di sollevamento e scolo delle acque da parte di Consorzi di bonifica e Consorzi di irrigazione
10%
- Altre attività 22%
Dal 1/1/2012 i due decreti del Ministero dell'economia e delle finanze del 30/12/2011 (pubblicati sulla GU n. 304 del 31/12/2011) hanno soppresso le addizionali comunali e provinciali nelle regioni a statuto ordinario. L'aliquota dell'imposta erariale è stata di conseguenza riderminata per mantenere la parità di gettito dalle accise. Le addizionali comunali e provinciali anche per le regioni a statuto speciale e per le province autonome sono state soppresse a decorrere dal 1° aprile 2012 dal Decreto legge 2/3/2012, n. 16.
Il comma 10 dell''art. 4 di tale decreto ha stabilito che il minor gettito per gli enti locali venga reintegrato dalle rispettive regioni a statuto speciale e province autonome di Trento e di Bolzano con le risorse recuperate per effetto del minor concorso delle stesse alla finanza pubblica disposto dal comma 11.
La legge (26 aprile 2012, n. 44) di conversione del Decreto legge 2/3/2012 n. 16 ha cambiato le accise sull'energia elettrica per gli "Altri usi" che erano state formulate nei due decreti del Ministero dell'economia e delle finanze del 30/12/2011.
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3. Efficientamento energetico
Negli ultimi anni, nelle politiche energetiche industriali sia nazionali ed europee che internazionali, si è registrata una progressiva e sempre crescente attenzione alla questione dell'efficientamento e del risparmio energetico. Una maggior sensibilità sul tema è da ricollegarsi alla stringente problematica della sostenibilità ambientale. Le attenzioni su tale tematica unitamente all’incremento della penetrazione elettrica hanno reso lo sviluppo dell'efficienza energetica uno degli elementi sostanziali utili sia per il raggiungimento dei target ambientali prefissati, sia per l'ottimizzazione della spesa per il fabbisogno energetico, sia per contribuire al conseguimento di un adeguato livello di sicurezza energetica.
3.1. Quadro normativo
3.1.1. La direttiva 2012/27/UE
La direttiva 2012/27/UE promuove “l’efficienza energetica in tutta l’UE attraverso
un quadro comune di misure che riguardano ogni fase della catena dell’energia, dalla generazione alla distribuzione e al consumo finale”.
Lo scopo di questa direttiva è il raggiungimento del 20% dell'obiettivo di efficienza energetica dell'Unione entro il 2020 rispetto ai livelli del 1990, e di gettare le basi per migliorare ulteriormente l'efficienza energetica anche oltre tale data. Prevedeva tra le altre cose, l'obbligo per tutti gli Stati membri di fissare obiettivi indicativi di efficienza energetica a livello nazionale per il 2020.
3.1.2. Direttiva europea 2018/2002/UE
Nel 2018 è entrata in vigore una nuova direttiva, la 2018/2002/UE che integra e modifica alcune parti della 2012/27/UE.
Le modifiche principali introdotte dalla direttiva sono state:
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▪ rimuovere le barriere nel mercato dell’energia che ostacolano l’efficienza nella
fornitura e nell’uso dell’energia;
▪ gli Stati membri stabiliscono i propri contributi nazionali per il 2020 e il 2030;
▪ a partire dal 2020, gli Stati membri richiederanno alle società dei servizi
pubblici di assistere i consumatori aiutandoli a utilizzare lo 0,8 % in meno di energia ogni anno attraendo investimenti privati e sostenendo nuovi
concorrenti sul mercato;
▪ norme più chiare in materia di conteggio e fatturazione dell’energia,
rafforzamento dei diritti dei consumatori, in particolare per le persone che vivono in condomini;
▪ Gli Stati membri devono disporre di norme nazionali trasparenti e
pubblicamente disponibili sull’assegnazione del costo dei servizi di riscaldamento, raffreddamento e acqua calda nei condomini e negli edifici multifunzione in cui tali servizi sono condivisi;
▪ rafforzare gli aspetti sociali dell’efficienza energetica prendendo in
considerazione la povertà energetica nella progettazione di schemi di efficienza energetica e di misure alternative;
3.1.3. D. Lgs. 102/2014
Il D. Lgs. 102/2014 è la legge italiana che recepisce la direttiva 2012/27/UE. Essa “stabilisce un quadro di misure per la promozione e il miglioramento
dell’efficienza energetica che concorrono al conseguimento dell’obiettivo nazionale di risparmio energetico” che consiste nella riduzione, entro l’anno 2020,
di 20 milioni di Tonnellate Equivalenti di Petrolio (TEP) dei consumi di energia primaria, pari a 15,5 milioni di TEP di energia finale, conteggiati a partire dal 2010,
Le principali misure stabilite da tale decreto sono:
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▪ il potenziamento dell’efficacia del meccanismo dei certificati bianchi e del conto termico;
▪ gli obblighi di diagnosi energetiche periodiche per grandi aziende ed edifici energivori;
▪ la previsione di interventi per una migliore e più trasparente misurazione e fatturazione dei consumi energetici;
▪ la valutazione del potenziale nazionale di applicazione della cogenerazione ad alto rendimento, del teleriscaldamento e teleraffreddamento;
▪ la cabina di regia per il coordinamento degli interventi per l’efficienza energetica;
3.1.4. Piano Nazionale Energia e Clima
L’Italia il 27 gennaio 2020 ha presentato il Piano Nazionale Energia Clima (PNIEC) i cui obiettivi, vincolanti al 2030, sono: efficienza energetica, le fonti rinnovabili e la riduzione delle emissioni di CO2. Il piano definisce inoltre i target da raggiungere in tema di sicurezza energetica, interconnessioni, mercato unico dell’energia e competitività, sviluppo e mobilità sostenibile, definendo precise misure che garantiscano il raggiungimento degli obiettivi definiti con l’accordo di Parigi e la transizione verso un'economia a impatto climatico zero entro il 2050.
Il PNIEC è articolato su cinque tipologie di obiettivi, Tabella 1, il secondo di essi è l’efficienza energetica.
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Tabella 5 Obiettivi clima e ambiente 20301
3.2. Efficienza energetica e il settore pubblico
Secondo la direttiva 2012/27/UE, il settore pubblico costituisce uno strumento importante per stimolare la trasformazione del mercato verso prodotti, edifici e servizi più efficienti, nonché per sensibilizzare cambiamenti di comportamento dei cittadini e delle imprese relativamente al consumo di energia. Inoltre, la direttiva sostiene che la diminuzione del consumo di energia grazie a misure che permettono di migliorare l'efficienza energetica può liberare risorse pubbliche da destinare ad altri fini. Per tali motivi invita gli enti pubblici a livello nazionale, regionale e locale a svolgere un ruolo esemplare in materia di efficienza energetica.
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Infine, la direttiva, stimola gli Stati membri affinché incoraggino gli enti pubblici, anche a livello regionale e locale, e gli organismi di diritto pubblico competenti per l'edilizia sociale, a:
▪ adottare un piano di efficienza energetica, autonomo o nel quadro di un piano ambientale più ampio, che contenga obiettivi e azioni specifici di risparmio energetico e di efficienza energetica, nell'intento di conformarsi al ruolo esemplare degli edifici delle amministrazioni centrali.
▪ instaurare un sistema di gestione dell'energia, compresi audit energetici, nel quadro dell'attuazione di detto piano;
▪ ricorrere, se del caso, alle società di servizi energetici e ai contratti di
rendimento energetico per finanziare le ristrutturazioni e attuare piani volti a mantenere o migliorare l'efficienza energetica a lungo termine.
Per quanto riguarda l’Italia, le pubbliche amministrazioni sono tra i maggiori consumatori di energia del Paese. Secondo i dati più recenti (Tabella 2), la spesa annua sostenuta dalla PA è pari a circa 8,9 miliardi di euro.
Tabella 6 Consumi PA 20182
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Il settore pubblico, dunque, può e deve rappresentare un traino e un esempio nell’attuazione di sane politiche di risparmio energetico, adottando e promuovendo misure per migliorare l’efficienza energetica del patrimonio pubblico.
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4.
Il foglio elettronico
L’obiettivo del presente studio riguarda l’analisi delle modalità di consumo elettrico di utenze pubbliche. Per poter effettuare tale valutazione, è stato messo a punto un metodo generale di analisi che poi è stato implementato nel foglio di calcolo elettronico descritto in questo capitolo. L’idea alla base della realizzazione di questo strumento di calcolo è quella di rielaborare i dati sui consumi elettrici dell’utenza in esame, indagando sulla presenza di analogie e differenze tra i giorni (feriali, festivi ecc..), i mesi e, se disponibili, gli anni monitorati. In questo modo si acquisiscono più informazioni sul comportamento dell’utenza e sull’andamento dei suoi consumi elettrici nel corso dell’anno.
La descrizione dello strumento implementato sarà, quindi, il tema di questo capitolo.
4.1. Scelta del programma di analisi dati
I programmi di analisi dati attualmente disponibili sono svariati e con molteplici funzionalità e potenze di calcolo. La scelta del programma da utilizzare è stata effettuata valutando sia la potenza necessaria al tipo di analisi da condurre, sia l’accessibilità e portabilità del programma scelto.
Tali motivi hanno quindi portato a optare per l’utilizzo di Excel.
Il programma si è infatti dimostrato il più adatto all’elaborazione delle operazioni da svolgere, in quanto la loro esecuzione avviene in tempi pressoché istantanei, non necessita l’istallazione di ulteriori software. Inoltre, il pacchetto Office (contenente, come noto, Excel) è largamente diffuso; il suo utilizzo è accessibile a qualsiasi tipo di utente, anche senza una specifica competenza. Infine, Excel consente l’utilizzo dei fogli di calcolo in modalità off-line.
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4.2. Struttura dei dati in ingresso
La metodologia di analisi realizzata si basa sulla rielaborazione dei carichi orari di un intero anno e sul successivo confronto con i dati delle diverse annualità a disposizione.
Il foglio di calcolo è stato realizzato ipotizzando di avere a disposizione, come dati in ingresso, i profili di carico su scala giornaliera e a passo orario. La scelta di utilizzare i carichi orari è stata assunta poiché sui mercati elettrici il minimo blocco di scambio di energia lato carico è quello orario.
4.3. Struttura del foglio elettronico
Il file Excel realizzato durante questo lavoro è strutturato in quattro fogli di calcolo:
Foglio1 “DATI”, Foglio2 “ANALISI MENSILE”, Foglio3 “ANALISI
ANNUALE”, Foglio4 “CONFRONTO”. Entrando più nel dettaglio:
▪ Foglio1 (denominato “DATI”) nel quale si caricano e si organizzano i dati in ingresso dei carichi orari di un singolo anno; ci saranno, dunque, tanti Foglio1 quanti saranno gli anni analizzati;
A ciascun “Foglio1” sono stati poi collegati due altri fogli di calcolo in grado di elaborare i dati iniziali in esso inseriti:
▪ Foglio2 (denominato “ANALISI MENSILE”) mediante il quale i dati letti dal
Foglio1 vengono analizzati mese per mese;
▪ Foglio3 (denominato “ANALISI ANNUALE”) con cui, invece, i dati vengono rielaborati analizzando l’intero anno.
Da ultimo, è stato implementato un quarto foglio, collegato a tutti i precedenti fogli di calcolo, in cui si confrontano i dati di anni diversi tra loro:
▪ Foglio4 (denominato “CONFRONTO”) grazie al quale è possibile operare il raffronto di tutte le analisi effettuate fra anni differenti.
In sintesi: per ciascun anno, saranno presenti tre fogli (DATI, ANALISI MENSILE e ANALISI ANNUALE); in più a quest’ultimi, è presente un ulteriore unico foglio
28 (CONFRONTO) che si occuperà di raccogliere e comparare tutti i dati caricati operando un complessivo raffronto tra i dati di tutti gli anni presi in esame.
4.4. Foglio1 (“DATI”)
Come si è precedentemente accennato, il Foglio1 ha la funzione di organizzare i dati in ingresso di un singolo anno in maniera standardizzata: per motivi funzionali dati in ingresso sono stati sono raggruppati per mese [Figura 2].
L’operatore, come prima fase iniziale, dovrà inserire i dati in ingresso (carichi orari) relativi ad una singola annualità. Successivamente, dovrà specificare, nell’apposita cella presente sul foglio [Figura 3], l’anno a cui si riferiscono i dati. Effettuando questa operazione, cioè inserendo l’anno di appartenenza, il calendario del Foglio1 si aggiornerà automaticamente secondo l’annualità di riferimento. Questa operazione, seppur banale, consente di aggiornare i giorni della settimana permettendo così anche la distinzione tra feriali e festivi; si tratta di un’informazione essenziale per le analisi che verranno automaticamente svolte dagli altri fogli elettronici.
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Figura 2 Layout Foglio1: particolare del mese di gennaio 2014
ANNO FES TI V ITA' Ca p o d an n o Ep ifa n ia Pa sq u a Pa sq u e tta Fe sta d e l La vo ro Fe sta d e ll a Re p u b b li ca Fe rr ago sto O gn is sa n ti Imma co la ta Na ta le Sa n to S te fa n o 2014 01 -g en -14 06 -g en -14 20 -a p r-14 21 -a p r-14 01 -ma g-14 02 -g iu -14 15 -a go -14 01 -ott-14 08 -d ic -14 25 -d ic -14 26 -d ic -14 GEN N AI O 01-ge n -14 0 2 -g en-14 03-ge n -14 04-ge n -14 05-ge n -14 06-ge n -14 07-ge n -14 08-ge n -14 09-ge n -14 10-ge n -14 11-ge n -14 12-ge n -14 13-ge n -14 14-ge n -14 15-ge n -14 16-ge n -14 17-ge n -14 18-ge n -14 19-ge n -14 20-ge n -14 21-ge n -14 22-ge n -14 23-ge n -14 24-ge n -14 25-ge n -14 26-ge n -14 27-ge n -14 28-ge n -14 29-ge n -14 30-ge n -14 31-ge n -14 0 .00 1 .00 2 .00 3 .00 4 .00 5 .00 6 .00 7 .00 8 .00 9 .00 1 0 .00 1 1 .00 1 2 .00 1 3 .00 1 4 .00 1 5 .00 1 6 .00 1 7 .00 1 8 .00 1 9 .00 2 0 .00 2 1 .00 2 2 .00 2 3 .00
30 Per quanto concerne la classificazione tra i giorni festivi e giorni feriali, si è scelto, vista la tipologia dell’applicazione (utenze pubbliche), di considerare anche il sabato, insieme alla domenica, come giorno festivo. Inoltre, è stato opportuno programmare il Foglio1 in modo tale che riconoscesse come festività le seguenti ricorrenze (scelte in base alla legge n 260 del 27 maggio del 1949 e aggiornate dalla legge del 5 marzo 1977 n.54):
▪ Capodanno; ▪ Epifania; ▪ Pasqua;
▪ Lunedì dell’Angelo (Pasquetta); ▪ Festa del Lavoro;
▪ Festa della Repubblica Italiana; ▪ Ferragosto;
▪ Ognissanti;
▪ Festa dell’Immacolata; ▪ Natale;
▪ Santo Stefano.
Figura 3 Dettaglio festività: esempio anno 2017
La programmazione del foglio è stata implementata in modo tale che, a prescindere dal giorno della settimana in cui le già menzionate festività possono cadere, esse siano considerate forzatamente come giorni festivi.
ANNO FESTIVITA' Capodanno Epifania Pasqua Pasquetta Festa del Lavoro Festa della Repubblica Ferragosto Ognissanti Immacolata Natale Santo Stefano
2017 01-gen-17 06-gen-17 16-apr-17 17-apr-17 01-mag-17 02-giu-17 15-ago-17 01-ott-17 08-dic-17 25-dic-17 26-dic-17
ANNO FESTIVITA' Capodanno Epifania Pasqua Pasquetta Festa del Lavoro Festa della Repubblica Ferragosto Ognissanti Immacolata Natale Santo Stefano
31 Particolare attenzione è stata rivolta alla Pasqua, la cui data varia di anno in anno; perciò, per consentire l’utilizzo del foglio in modalità off-line, è stata utilizzata la formula Excel, presente in Easter Algorithms 3, che calcola il giorno della Pasqua. Infine, il Foglio1 è stato impostato affinché, riconoscendo l’anno bisestile, si modifichi automaticamente.
Una volta svolto il caricamento dei dati e l’inserimento della dell’anno, l’operatore dovrà salvare il Foglio1 con il nome dell’anno analizzato (questa operazione è necessaria per il funzionamento del Foglio4 “CONFRONTO”); il Foglio2 e il
Foglio3 automaticamente elaboreranno dati presenti sul Foglio1.
4.5. Foglio2 (“ANALISI MENSILE”)
Come il foglio elettronico precedente, il Foglio2 è strutturato per mesi; il suo scopo è infatti quello di analizzare il carico elettrico (dell’anno di riferimento) mese per mese al fine di indagare sulle possibili analogie o differenze dei consumi inerenti al solito mese dell’anno.
Nella pratica, nel Foglio2 sono state programmate una serie di operazioni da applicare ai dati di un solo singolo mese che poi sono ripetute, ovviamente, per ciascuno dei dodici mesi dell’anno. Per tale motivo, di seguito, verrà descritto il metodo di analisi utilizzato su un solo singolo mese; ovviamente sul Foglio2, uno di seguito all’altro, sono presenti i risultati dell’analisi sulle successive mensilità. La metodologia di analisi mensile si articola in due fasi [Figura 4]:
▪ studio del carico medio mensile; ▪ studio del carico medio orario mensile.
La prima sezione è composta da due tabelle: la prima rappresenta la media, il massimo e il minimo del consumo ogni giorno del mese. La seconda, utilizzando i dati raccolti nella tabella precedente, calcola la media, il picco e la valle sia sull’intero mese, sia separando i giorni feriali da quelli festivi; in questo caso, con
