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Le criticità del sistema gas per l'inverno 2006-2007◊
Natural gas supply
and demand scenarios for the winter period in Italy
MASSIMO GALLANTI*, MARCO BORGARELLO*, ALBERTO GELMINI*
Abstract
The paper presents an analysis of the natural gas supply and demand
scenarios for the winter period in Italy, focusing in particular on the most
critical situation. The natural gas demand is mainly influenced by the
meteorological conditions in the winter period as well as by the electricity
production. A quantitative analysis of the natural gas demand has been carried
out, focusing mainly on very high demand scenarios. Similarly, on the supply
side different scenarios characterized by different levels of utilization of the
pipeline capacity during the winter period have been considered. Twelve
different demand-supply scenarios have been defined by combining the scenarios
above. For each of it the amount of storage needed to satisfy the winter demand
is obtained. The analysis of the twelve scenario shows that the current Italian
storage system could not be sufficient to cope with the gas demand of a very
cold winter (1 of 20 years cold winter). As such, waiting for the availability
of new supply resources (e.g. LNG terminals, additional storage sites), some
temporary measures (e.g. maximisation of pipeline import during winter time,
industrial consumption reduction in very cold days) have to be put in place to
balance supply and demand in case of critical situations.
Keywords:
natural gas, natural gas storage, gas consumption, LNG, combined cycle.
1. Introduzione
Nell’inverno 2005-2006 il sistema italiano del gas ha mostrato una forte
criticità. Per far fronte al fabbisogno del periodo invernale il Ministero delle
Attività Produttive (ora Ministero dello Sviluppo Economico – MSE) ha dovuto
attuare un piano di emergenza che includeva misure urgenti sia sul fronte
dell’approvvigionamento che su quello della domanda. Pur a fronte delle
contromisure adottate, le riserve strategiche sono state intaccate per una
quantità pari a 1,2 GSmc1
(ma senza interventi correttivi l’utilizzo dello stoccaggio strategico avrebbe
raggiunto i 3,3 GSmc su un volume totale di circa 5,1 GSmc). Tale situazione di
criticità è dovuta in primo luogo a cause strutturali, quali:
□ Un continuo aumento della domanda di gas da parte del settore termoelettrico,
a causa delle numerose centrali a ciclo combinato entrate in esercizio negli
ultimi anni, che hanno progressivamente sostituito i meno efficienti impianti a
olio.
□ Un’insufficiente espansione della capacità di interconnessione della rete gas
con l’estero, che non ha consentito di far fronte alla crescita dei consumi da
parte del settore termoelettrico.
□ Un ritardo nella costruzione di terminali di rigassificazione, che
consentirebbero di ampliare (e diversificare) il flusso di approvvigionamento.
□ Relazione del mercato elettrico nazionale con i mercati dei paesi confinanti.
Picchi di domanda elettrica sui mercati dei paesi esportatori di energia
elettrica in Italia (ad es. Francia) determinano un incremento del prezzo
dell’elettricità sui mercati spot di tali paesi e i nuovi livelli di prezzo
dell’elettricità fanno sì che una parte di quella che dovrebbe essere esportata
in Italia sia invece rivenduta nelle borse elettriche locali, che in tali
condizioni avranno prezzi più alti rispetto alla borsa italiana. Ciò comporta
una maggior produzione di energia elettrica in Italia, con conseguente aumento
del consumo di gas.
□ La capacità di stoccaggio divenuta ormai inadeguata per le esigenze di un
mercato in continua crescita: nell’attuale situazione lo stoccaggio non consente
neppure di far fronte alle necessità del settore civile in un inverno
caratterizzato da condizioni climatiche rigide.
Ai suddetti problemi strutturali, nello scorso inverno si sono aggiunte cause
contingenti legate a:
□ Condizioni meteoclimatiche: l’inverno 2005-2006 è stato più freddo della media
degli inverni degli ultimi 44 anni sia a livello nazionale che europeo; tali
condizioni hanno determinato un aumento del consumo di gas per riscaldamento dei
clienti domestici e un incremento della produzione elettrica (prevalentemente a
gas) per far fronte alla riduzione delle importazioni di energia elettrica
dall’estero.
□ Scarsa produzione idroelettrica, dovuta ad un anno particolarmente secco,
sostituita da una produzione prevalentemente a gas naturale.
□ Riduzione delle forniture di gas dall’estero a causa della crisi
Russia-Ucraina.
Le cause strutturali alla base della crisi del gas dello scorso inverno non sono
di immediata soluzione: interventi risolutivi sulle interconnessioni e sulla
realizzazione di nuovi terminali di rigassificazione non potranno essere attuati
prima del 2008. Pertanto anche nei prossimi due inverni potrebbe ripresentarsi
una situazione di crisi da fronteggiare con misure urgenti, tese al contenimento
della domanda e all’incremento dell’approvvigionamento.
Nel presente lavoro si analizza la situazione degli approvvigionamenti e dei
consumi di gas naturale per il prossimo inverno, con particolare riferimento
agli scenari di maggiore criticità. A questo riguardo, ferma restando la
situazione infrastrutturale, vengono analizzati alcuni scenari di domanda e
approvvigionamento per i 5 mesi invernali (Novembre÷Marzo),
determinati in base al valore di alcune “variabili esogene”. In particolare, gli
scenari di domanda sono definiti facendo riferimento a:
□ Condizioni meteoclimatiche dell’inverno, sia a livello nazionale che a livello
continentale. Queste influenzano sia il consumo per riscaldamento sia il consumo
termoelettrico, per il loro effetto sull’import/export di energia elettrica. Nel
presente lavoro sono state prese in esame tre differenti condizioni: l’inverno
climaticamente medio (media degli ultimi 43 anni), l’inverno con condizioni
climatiche rigide aventi probabilità di verificarsi una volta ogni vent’anni (inverno
molto rigido) e l’inverno con condizioni climatiche uguali a quelle del
2005-2006 (inverno rigido).
□ Livello di produzione idroelettrica, legata alle precipitazioni dello
specifico anno. Una maggiore disponibilità di risorse idriche (idraulicità),
porta ad una maggiore produzione idroelettrica e quindi ad una corrispondente
minore produzione termoelettrica. Al riguardo si considerano due differenti
situazioni: bassa idraulicità, uguale a quella dell’inverno 2005-2006, ed
idraulicità media, corrispondente alla media del quinquennio 2000 – 2004.
Combinando i valori delle suddette condizioni esogene, vengono quindi generati 6
differenti scenari di domanda.
Per quanto riguarda l’approvvigionamento, si considerano due scenari
caratterizzati da una diversa quantità di gas importato nel periodo invernale.
Tale differenza si suppone dovuta ad un diverso grado di utilizzazione della
capacita di trasporto delle interconnessioni. In particolare, nel primo scenario
si prevede che le interconnessioni abbiano un livello di utilizzo medio, mentre
nel secondo scenario il grado di utilizzo aumenta per effetto dell’obbligo alla
massimizzazione delle importazioni nel periodo invernale, imposto dal Ministero.
Combinando gli scenari di domanda e approvvigionamento si ottengono 12 diversi
scenari domanda-approvvigionamento, ciascuno dei quali viene analizzato rispetto
al volume di stoccaggio richiesto per bilanciare il saldo tra domanda e la
quantità di gas disponibile dalle importazioni e dalla produzione nazionale.
2. La domanda di gas nel periodo invernale2
La domanda di gas viene analizzata rispetto alle tipologie di consumo
contenute nei rapporti mensili del MSE, e cioè:
□ Servizi e Usi
Domestici
□ Settore Termoelettrico, con
consumi ripartiti per sola produzione di energia elettrica e produzione
combinata di calore
□ Settore Industriale
□ Settore Autotrazione
□ Perdite e consumi
L’analisi viene svolta in prima istanza trascurando gli effetti di misure di
emergenza per la riduzione dei consumi. Si valutare il ricorso a tali misure per
far fronte all’eventuale criticità (insufficienza) dello stoccaggio in ciascun
scenario analizzato3.
2.1 Servizi e usi domestici
Questi consumi sono relativi a clienti allacciati alle reti di
distribuzione4. Essi
utilizzano il gas prevalentemente per fini di riscaldamento. La loro curva di
consumo è quindi fortemente differenziata nei diversi mesi dell’anno, con un
marcato picco nel periodo invernale.
Per meglio valutare l’influsso delle condizioni meteoclimatiche sui consumi per
servizi e usi domestici, si è soliti suddividere il consumo di questi utenti in
due parti:
□ Consumo di base (o
continuativo): include quei consumi che si possono considerare all’incirca
costanti in tutti i giorni dell’anno (ad esempio per uso cottura, acqua calda
sanitaria, attività continuative artigianali e del terziario) o che comunque non
riguardano il riscaldamento.
□ Consumo per
riscaldamento: è il consumo esplicitamente destinato alle necessità di
riscaldamento per tutte le tipologie di edifici (destinati ad uso abitativo,
servizi, uso industriale, ecc.).
Il consumo di base viene stimato come media dei consumi di gas dei mesi di
giugno e settembre. Si assume infatti che in tali mesi il consumo non includa la
componente per il riscaldamento (in quanto assente), né risenta particolarmente
di flessioni della eventuale quota di consumo industriale o dei servizi dovute
al periodo di ferie.
I valori a consuntivo del consumo per riscaldamento sono determinati in maniera
indiretta, scorporando dal consumo complessivo della rete di distribuzione
(valore misurato) il valore del consumo di base, determinato come descritto
sopra.
Per stimare il consumo per riscaldamento in differenti condizioni
meteoclimatiche è necessario rifarsi ad una metodologia che correli il consumo
alla condizione meteoclimatica stessa. A questo scopo nel presente lavoro si fa
riferimento alla metodologia ed ai risultati ottenuti da CESI RICERCA
nell’ambito dell’attività di Ricerca di Sistema “Metodologie per la previsione
del fabbisogno di gas” e pubblicati in [1].
In primo luogo occorre individuare una variabile meteorologica rappresentativa
della situazione meteoclimatica. Nella pratica operativa corrente la variabile
meteorologica a cui vengono correlati i consumi per riscaldamento è costituita
dai “gradi giorno” giornalieri, definiti come il complemento a 18°C della media
tra la temperatura giornaliera massima e minima rilevate in un dato luogo5.
L’impiego dei gradi giorno consente di esprimere in modo semplice il concetto di
“volume di freddo” in un determinato periodo (ad es. sull’intero inverno), come
somma dei gradi giorno delle giornate di quel periodo.
Per passare dai valori locali di temperatura (nella pratica operativa Snam Rete
Gas fa riferimento alla temperatura rilevata in 18 osservatori meteorologici) ad
una grandezza significativa della situazione meteorologica nazionale si utilizza
la media pesata dei gradi giorno rilevati localmente (in ciascun osservatorio),
applicando come peso la quota di consumo di gas degli utenti localizzati nelle
zone baricentrate su ciascun osservatorio. In questo modo si determina la
“temperatura nazionale giornaliera” espressa in gradi giorno. Sommando le
temperature nazionali giornaliere di tutti i giorni del periodo invernale si
ottiene il valore dei gradi giorno stagionali.
Per calcolare la previsione del consumo per riscaldamento in diverse condizioni
climatiche, si procede nel seguente modo:
1. Tramite l’analisi statistica delle serie storiche delle temperature, si
determina il valore di gradi giorno stagionali corrispondenti alle tre
condizioni climatiche considerate (inverno medio, rigido e molto rigido).
2. Si trasforma il valore di gradi giorno stagionali nel consumo stagionale di
gas corrispondente a ciascuna condizione climatica.
In Tabella 1 si riportano i valori dei gradi giorno stagionali relativi alle tre
condizioni meteoclimatiche considerate. I valori, ripresi da [1], sono stati
calcolati facendo riferimento alla serie storica dei gradi giorno stagionali
degli ultimi 43 inverni, rilevati nei 18 osservatori considerati da Snam Rete
Gas6.
TABELLA 1
|
Inverno medio |
Inverno rigido |
Inverno molto rigido |
Gradi giorno stagionali nel periodo 1/11 - 31/3 |
1694 |
1743 |
1904 |
Successivamente, come detto, dal valore dei gradi giorno stagionali si
calcola il corrispondente consumo per riscaldamento, secondo la procedura
seguente:
a. Si determina il consumo mensile di base, come media dei consumi dei mesi di
giugno e settembre precedenti.
b. Si calcola il “gradiente” del consumo per riscaldamento relativo all’ultimo
inverno. Esso è pari al rapporto tra il consumo per riscaldamento dell’ultimo
inverno e i gradi giorno stagionali relativi allo stesso periodo. Applicando la
suddetta procedura ai dati di consumo di gas per servizi e uso domestico degli
ultimi due anni pubblicati dal MSE, si ottengono i valori di gradiente riportati
nell’ultima riga di Tabella 2.
TABELLA 2
Consumo di gas per servizi e uso domestico nel periodo 1/11 – 31/3 |
||
|
Inverno 2004-2005 |
Inverno 2005-2006 |
Consumo complessivo [GSmc] |
22,187 |
23,464 |
Consumo di base [GSmc] |
3,55 |
3,415 |
Consumo per riscaldamento [GSmc] |
18,637 |
20,049 |
Gradi Giorno stagionali [GG] |
1665 |
1743 |
Gradiente di consumo per riscaldamento [MSmc/GG] |
11,19 |
11,50 |
Si noti che nell’ultimo inverno il gradiente di consumo per riscaldamento è
aumentato di circa il 2,8% rispetto all’inverno precedente, in virtù di una
maggior penetrazione del riscaldamento a gas.
c. Si calcola il consumo per riscaldamento nel periodo invernale nelle diverse
condizioni meteoclimatiche, moltiplicando i corrispondenti gradi giorno
stagionali corrispondenti a ciascuna condizione meteoclimatica analizzata per il
gradiente di consumo per riscaldamento dell’anno precedente, opportunamente
corretto per il fattore di crescita previsto per il prossimo inverno.
Applicando la procedura sopra descritta è possibile stimare il consumo di gas
per servizi e uso domestico nella stagione 2006-2007 per le tre condizioni
meteoclimatiche considerate (cfr. Tabella 3). Si noti che il consumo di base è
stato supposto uguale a quello dell’inverno 2004-2005 (leggermente superiore a
quello dell’inverno 2005-2006), mentre il valore del gradiente è quello
dell’inverno 2005-2006 aumentato del 2,5%.
TABELLA 3
Stima
dei consumi di gas per servizi e uso domestico inverno 2006-2007 |
|||
Consumo di base [GSmc] |
3,55 | ||
Gradiente [MSmc/GG] |
11,80 | ||
|
Inverno medio | Inverno rigido | Inverno molto rigido |
Gradi Giorno [GG] |
1694 | 1743 | 1904 |
Consumo per riscaldamento [GSmc] |
19,99 | 20,57 | 22,46 |
Consumo complessivo [GSmc] |
23,54 | 24,12 | 26,01 |
Come si vede la differenza di consumo per riscaldamento tra un inverno medio
ed un inverno con condizioni meteoclimatiche molto rigide è pari a 2,5 GSmc
circa.
2.2 Il settore termoelettrico
2.2.1 Produzione di sola energia elettrica
La previsione di domanda di gas naturale nel settore termoelettrico
nell’inverno 2006-2007 è stata determinata per ciascuno dei sei scenari di
domanda di gas illustrati nell’introduzione.
Le assunzioni di base valide in ciascuno dei sei scenari di domanda sono le
seguenti:
□ Aumento della domanda
elettrica (cosiddetta “energia richiesta dalla rete”) di circa il 3% rispetto
all’ultimo inverno, per un valore complessivo nei cinque mesi considerati pari a
146 TWh.
□ Proseguimento del riassetto
del parco di produzione, attraverso la messa in servizio di nuovi impianti a
ciclo combinato. Il parco termoelettrico “dispacciabile”7
per l’inverno 2006-2007 è caratterizzato, rispetto al 2005, dall’entrata in
servizio di 10 nuovi gruppi a ciclo combinato alimentati a gas, dal ripristino
del gruppo 4 a carbone di Brindisi Nord. Complessivamente, oltre il 66% della
potenza del parco termoelettrico dispacciabile è alimentata a gas naturale.
□ Le autoproduzioni,
caratterizzate prevalentemente da produzione termoelettrica a gas (circa 4650
MW) e da una quota del 5% di idroelettrico, rimangano costanti sui valori
registrati nel corso dell’inverno 2005-2006, pari a 7,8 TWh.
□ La produzione netta di
tutte le fonti rinnovabili escluso l’idroelettrico, per il periodo considerato,
è pari a 6,8 TWh
□ La produzione da impianti
CIP6 assimilati per il periodo considerato ricalca quella dell’anno precedente,
e è pari a 17,4 TWh, di cui circa il 50% è prodotto da impianti alimentati a gas
naturale.
Complessivamente, il parco elettrico alimentato a gas naturale è pari al 66,7 %
del parco termoelettrico alimentato da combustibili fossili.
Per quanto riguarda la producibilità idroelettrica al netto del pompaggio e le
importazioni di energia elettrica sono state prese in considerazione le seguenti
condizioni, che caratterizzano i 6 scenari individuati:
□ Producibilità idroelettrica
(al netto del pompaggio):
* Produzione idroelettrica ridotta, dovuta ad una scarsa piovosità: è stata
presa a riferimento la situazione dell’inverno 2005-2006, in cui la
producibilità netta da apporti naturali è stata pari a 14,9 TWh.
* Produzione idroelettrica normale, cioè relativa ad un inverno con piovosità
media, con producibilità netta da apporti naturali pari a 18,1 TWh.
□ Import/export elettrico:
* Nessuna riduzione del saldo import/export rispetto a quanto verificatosi fino
all’inverno 2004-20058:
lo scenario corrisponde a condizioni meteoclimatiche medie, che non determinano
tensioni sulla domanda elettrica nei paesi confinanti. In questo scenario
l’energia elettrica importata nei 5 mesi invernali è pari a circa 26 TWh.
• Riduzione significativa del saldo import /export, dovuta a condizioni
meteoclimatiche rigide che interessano l’Italia e i paesi confinanti, generando
tensioni sulla domanda elettrica di questi ultimi. Quantitativamente, il saldo
nazionale import-export di energia elettrica è stato posto uguale a quello
dell’inverno 2005-2006: l’energia elettrica importata nei 5 mesi invernali è
quindi pari a 15,6 TWh.
• Riduzione molto significativa del saldo import /export, a causa di un inverno
molto rigido a livello europeo (inverno rigido con frequenza ventennale). Il
fenomeno della riduzione del saldo con i paesi confinanti è ulteriormente
amplificato rispetto al caso precedente:si ipotizza una riduzione di un
ulteriore 5% sulla sola frontiera Nord, portando il saldo ad un valore di 14,8
TWh.
I sei scenari di produzione elettrica sopra descritti sono stati analizzati
mediante un simulatore del mercato elettrico, che esegue un dispacciamento
ottimo idrotermico su un periodo di un anno, perseguendo la minimizzazione dei
costi variabili di combustibile. In tal modo si simula l’esercizio più
efficiente del sistema elettrico, ottenendo, tra l’altro, le produzioni dalle
diverse fonti di combustibile in ciascun mese dell’anno, e quindi il consumo di
gas naturale per produzione termoelettrica nel periodo invernale. I consumi di
gas per produzione termoelettrica sono riassunti nella Tabella 49:
TABELLA 4
|
Stima dei consumi di gas
nel periodo 1/11/2006 – 31/3/2007 |
|||||
Idraulicità scarsa |
Idraulicità media |
|||||
Inverno medio |
Inverno rigido |
Inverno molto rigido |
Inverno medio |
Inverno rigido |
Inverno molto rigido |
|
TERMOELETTR ICO |
15,14 |
16,65 |
16,77 |
14,70 |
16,20 |
16,31 |
2.2.2 Produzione di calore
combinato con energia elettrica
Si tratta dei consumi di gas per la produzione di calore combinata con la
produzione di energia elettrica. L’andamento di tali consumi negli ultimi tre
inverni, ottenuto rielaborando i dati mensili pubblicati dal MSE, è riportato in
Tabella 5:
TABELLA 5
Inverno |
Consumi per calore prodotto in combinazione con energia elettrica
(Periodo: 1/11 – 31/3) |
2003 – 2004 |
1,660 |
2004 – 2005 |
1,663 |
2005 – 2006 |
1,712 |
Si ipotizza che per il prossimo inverno tale consumo abbia un incremento pari a
quello dello scorso anno, in virtù dell’entrata in servizio nel corso dell’anno
di alcuni impianti cogenerativi. Sotto questa ipotesi il consumo stimato è pari
a 1,76 GSmc.
2.3 Il settore industriale
Si tratta dei consumi dei clienti industriali allacciati sia alle reti
di distribuzione, sia alla rete di trasporto. In Tabella 6 è riportato il
consumo del settore industriale negli ultimi tre inverni, ottenuto rielaborando
i dati mensili pubblicati dal MSE.
TABELLA 6
Inverno |
Consumi industriali (Periodo: 1/11 – 31/3) [GSmc] |
2003 - 2004 |
9,069 |
2004 - 2005 |
8,936 |
2005 - 2006 |
8,692 |
Si ipotizza che tale consumo sia scarsamente influenzato dalle condizioni
climatiche, mentre risenta di fattori congiunturali (ad es. andamento del PIL,
modifiche nelle produzione industriale, ecc.).
Come si può notare, negli ultimi 3 inverni si è registrata una progressiva
riduzione dei consumi, con una diminuzione marcata nell’ultimo inverno, in buona
parte da attribuirsi agli interventi di interrompibilità messi in atto dal
gennaio 2006 per contrastare la crisi del gas.
Per il prossimo inverno si ipotizza che il consumo di gas per i clienti
industriali sia leggermente inferiore all’inverno 2004-2005, cioè 8,90 GSmc.
2.4 Autotrazione
Sono i volumi erogati dai distributori stradali alle auto private e alle
flotte di autobus di aziende pubbliche, oltre ai volumi erogati dai distributori
aziendali interni alle proprie flotte di automezzi (bus, autocompattatori,
ecc.). In Tabella 7 è riportato il consumo per autotrazione negli ultimi tre
inverni, ottenuto rielaborando i dati mensili pubblicati dal MSE.
TABELLA 7
Inverno |
Consumi per autotrazione (Periodo: 1/11 – 31/3) [GSmc] |
2003 – 2004 | 0,183 |
2004 – 2005 | 0,187 |
2005 – 2006 | 0,202 |
Si ipotizza che la crescita dei consumi di circa il 10% che si è registrata
nell’ultimo inverno prosegua anche per il prossimo inverno, portando quindi ad
un valore stimato pari a 0,22 GSmc.
2.5 Perdite e consumi
Le perdite sulla rete di trasporto nazionale (esclusi gli stoccaggi) nel
periodo invernale sono state valutate come differenza tra i dati mensili di
approvvigionamento e di vendita pubblicati dal MSE, e sono pari a 0,200 GSmc.
2.6 Riassunto delle previsioni di consumo nel periodo invernale
In Tabella 8 sono riassunte le previsioni di consumo relative a 6 differenti
scenari di domanda, differenziati in base alle seguenti condizioni:
□ Situazione meteoclimatica, che influenza il consumo di gas per riscaldamento
per servizi e usi civili.
□ Livello delle importazioni di energia elettrica, che influenza la quantità di
energia elettrica prodotta da impianti nazionali, e in particolare da cicli
combinati a gas.
□ Livello di idraulicità, che influenza la quantità di energia prodotta da
impianti idroelettrici e, indirettamente, quella da impianti termoelettrici
chiamati a sopperire la carenza di energia idroelettrica.
Negli scenari di domanda considerati le prime due condizioni sono state
considerate correlate: si è assunto cioè che ad un inverno rigido in Italia
corrisponda un inverno rigido nel resto d’Europa. Pertanto in questa condizione
meteoclimatica si avrà sia un incremento dei consumi di gas per riscaldamento
(servizi e usi domestici), sia un aumento dei consumi per produzione
termoelettrica dovuto prevalentemente alla riduzione delle importazioni di
energia elettrica.
TABELLA 8
Stima
dei consumi di gas nel periodo 1/11/2006 – 31/3/2007 |
||||||
Idraulicità scarsa | Idraulicità media | |||||
Inverno medio | Inverno rigido | Inverno molto rigido | Inverno medio | Inverno rigido | Inverno molto rigido | |
SERVIZI E USI DOMESTICI |
23,54 | 24,12 | 26,01 | 23,54 | 24,12 | 26,01 |
INDUSTRIALE |
8,90 |
|||||
TERMOELETTRICO |
||||||
per produzione energia elettrica |
15,14 | 16,65 | 16,77 | 14,70 | 16,20 | 16,31 |
per produzione di calore |
1,76 | |||||
AUTOTRAZIONE |
0,22 | |||||
PERDITE |
0,20 | |||||
TOTALE |
49.76 | 51.85 | 53.86 | 49.32 | 51.40 | 53.40 |
3. L’approvvigionamento
Su base annua l’approvvigionamento nazionale di gas è costituito dalle
importazioni (più dell’86% nel 2005) e dalla produzione nazionale.
Circoscrivendo l’attenzione al solo periodo invernale, occorre annoverare tra le
fonti disponibili per il consumo anche il gas degli stoccaggi (stoccaggio di
modulazione e stoccaggio strategico). Infatti la riserva di stoccaggio,
costituita nel periodo aprile – ottobre, viene utilizzata nel periodo novembre –
marzo, quando la domanda stagionale eccede le disponibilità delle importazioni e
della produzione nazionale.
Di seguito si analizzeranno separatamente gli apporti dati delle le tre suddette
fonti, riferendosi al periodo invernale.
3.1 Le importazioni
La capacità tecnica delle infrastrutture di importazione di gas per
l’inverno 2006-2007 risultante dal recente Comunicato del MSE [3] è riportata in
Tabella 9. Essa è distinta per capacità di trasporto dei gasdotti e capacità del
terminale LNG di Panigaglia.
TABELLA 9
PUNTO DI ENTRATA |
CAPACITA’ DI TRASPORTO
1/11
÷
31/12/2006 |
CAPACITA’ DI TRASPORTO
1/1
÷
31/3/2007 |
Mazara del Vallo |
81,6 |
85,1 |
Gela |
25,6 |
25,6 |
Tarvisio |
94,3 |
100,9 |
Gorizia |
2,0 |
2,0 |
Passo Gries |
57,5 |
57,5 |
TOTALE |
261,0 |
271,2 |
PUNTO DI ENTRATA |
CAPACITA’ DI TRASPORTO [MSmc/giorno] |
CAPACITA’ DI TRASPORTO [MSmc/giorno] |
Panigaglia |
13 |
13 |
TOTALE |
13 |
13 |
Rispetto allo scorso inverno si registra un incremento di 12 MSmc/giorno
della capacità di trasporto al confine italiano del gasdotto dalla Russia.
Nell’inverno 2005-2006 l’utilizzo della capacità di trasporto delle
interconnessioni è stato il seguente:
□ Nel bimestre novembre – dicembre 2005 il livello di utilizzo è stato pari a
0,86 per i gasdotti e a 0,65 per il terminale di rigassificazione di Panigaglia.
□ Nel trimestre gennaio – marzo 2006 il livello di utilizzo si è elevato
rispettivamente a 0,92 e a 0,80, grazie al regime di massimizzazione delle
importazioni imposto a partire da fine dicembre 2005.
In base ai suddetti valori, per l’inverno 2006-2007 saranno presi in
considerazione due differenti scenari di approvvigionamento (vedi Tabella 10),
caratterizzati dai seguenti livelli di utilizzo delle infrastrutture di
importazione:
□ Scenario con utilizzo normale delle importazioni. Si assume che non sia
richiesta la massimizzazione delle importazioni; in questo caso il coefficiente
di utilizzo delle infrastrutture nel bimestre novembre-dicembre sarà analogo a
quello del primo bimestre dello scorso inverno (0,86 e 0,65), mentre nel
trimestre successivo sarà leggermente inferiore a quello del corrispondente
periodo dello scorso inverno, quando si era in presenza di obbligo di
massimizzazione delle importazioni. In questo scenario i valori dei coefficienti
di utilizzo varranno rispettivamente 0,90 e 0,75.
□ Scenario con utilizzo massimo delle importazioni. Si assume che venga imposto
l’obbligo di massimizzare le importazioni per tutto il periodo invernale10;
in questo caso nel periodo gennaio-marzo i coefficienti di utilizzo saranno pari
a quelli dello stesso periodo dello scorso inverno (0,92 e 0,80), mentre per il
periodo novembre-dicembre i coefficienti saranno leggermente più bassi (0,90 e
0,75) in quanto nella prima metà di novembre gli stoccaggi sono ancora pieni e
generalmente in questo periodo le condizioni climatiche non sono tali da
determinare consumi giornalieri che necessitino della quantità massima di gas
importabile.
TABELLA 10
|
Stima del coefficiente di utilizzo delle infrastrutture per l’importazione |
|||
|
Importazione normale |
Massimizzazione importazione |
||
|
1/11 – 31/12 |
1/1 – 31/3 |
1/11 – 31/12 |
1/1 – 31/3 |
G as d ot ti |
0,86 |
0,90 |
0,90 |
0,92 |
L N G |
0,65 |
0,75 |
0,75 |
0,80 |
Applicando i suddetti coefficienti di utilizzo alle capacità di trasporto
riportate in Tabella 9 si ottengono le quantità di gas importato nel periodo
1/11 – 31/3 di cui alla Tabella 11.
TABELLA 11
|
Importazione normale
periodo 1/11 – 31/3 |
Massimizzazione
importazione |
Interconn essioni |
35,65 |
36,78 |
LNG |
1,39 |
1,53 |
TOTAL E |
37,04 |
38,31 |
3.2 La produzione nazionale
La produzione nazionale rimane costante giornalmente per ottimizzare l’erogabilità
dei giacimenti. Dalla metà degli anni ’90 ad oggi la produzione nazionale ha
fatto segnare un calo piuttosto marcato, con un tasso medio di riduzione annua
del 8%. Per il prossimo inverno si ipotizza una produzione di circa 0,88 GSmc/mese,
in linea con il trend di diminuzione degli ultimi anni. Conseguentemente, la
produzione prevista nel periodo novembre 2006 – marzo 2007 è pari a 4,4 GSmc.
Il volume complessivo di gas di importazione e di produzione nazionale
previsto per l’inverno 2006-2007 è riassunto in Tabella 12:
TABELLA 12
|
Importazione normale
periodo 1/11 – 31/3 |
Massimizzazione
importazione |
I m p o r t a z i o n i
|
37,04 |
38,31 |
P r o d u z i o n e n a z i o n a l e |
4,4 |
4,4 |
T O T A L E |
41,44 |
42,71 |
3.3 Gli stoccaggi
Per l’anno termico 2006-2007 le società Stogit e Edison Stoccaggio hanno
fornito i valori di stoccaggio strategico e stoccaggio minerario, di modulazione
e per il bilanciamento della rete riportati in Tabella 13.
TABELLA 13
Società |
Stoccaggio strategico |
Stoccaggio minerario, di
modulazione e per il bilanciamento rete |
Stogit |
5,08 |
7,99 |
Edison Stoccaggio |
- |
0,34 |
TOTALE |
5,08 |
8,33 |
Si noti che, rispetto allo scorso anno, si registra un modesto ma importante
aumento del volume di stoccaggio di modulazione (alcune centinaia di milioni di
Smc), dovuto ad un’azione di potenziamento e razionalizzazione del sistema.
4. Confronto tra domanda e approvvigionamento
Il confronto viene effettuato per ciascuno dei 12 scenari costituiti dalle coppie domanda / approvvigionamento. In particolare, per ciascuna coppia si determina il prelievo da stoccaggio che è necessario per soddisfare la domanda di gas.
4.1 Andamento del prelievo da stoccaggio nell’inverno 2005-2006
I prelievi dagli stoccaggi dell’inverno 2005-2006, secondo quanto
pubblicato in un recente documento del MSE [2], hanno avuto il seguente
andamento:
1. In situazione normale (senza gli interventi predisposti dal Ministero per far
fronte alla crisi) si sarebbe arrivati ad un utilizzo massimo pari a 10,9 GSmc
(raggiunto a metà marzo), con un utilizzo di stoccaggio strategico pari a 3,3
GSmc.
2. A seguito delle azioni intraprese per fronteggiare la crisi del gas (varie
forme di interrompibilità, deroghe all’utilizzo di impianti ad olio
combustibile, contenimento dei consumi civili) l’impegno è stato limitato a 9,3
GSmc (raggiunto il 17/03/2006), di cui 1,2 GSmc di stoccaggio strategico. A fine
marzo, a seguito della diminuzione dei consumi nella seconda metà del mese e
della costanza delle importazioni, lo stoccaggio strategico è aumentato,
rispetto al valore minimo raggiunto, di circa 0,4 GSmc (corrispondentemente a
fine mese lo svaso complessivo dello stoccaggio era pari a 8,9 GSmc, con lo
stoccaggio strategico intaccato per 0,8 GSmc).
4.2 Utilizzo dello stoccaggio negli scenari considerati
Come ben evidenziato nell’andamento dello scorso inverno, la diminuzione
dei consumi a fine inverno unitamente al profilo costante delle importazioni, fa
sì che una parte del gas approvvigionato nella seconda metà del mese di marzo
vada a ripristinare gli stoccaggi. Pertanto il periodo di massimo utilizzo dello
stoccaggio solitamente si colloca intorno alla metà di marzo; a fine marzo si
registra un lieve incremento rispetto a tale valore minimo, per effetto del
riempimento che inizia nella seconda metà del mese.
L’analisi che segue evidenzia, per ciascuno dei 12 scenari, il massimo svaso da
stoccaggio (cioè il valore previsto a metà marzo), ipotizzando che la quantità
di stoccaggio reintegrata nella seconda metà del mese sia pari, rispettivamente,
a 0,2 GSmc nel caso di importazioni normali, e a 0,4 GSmc per importazioni
massimizzate.
I grafici di Figura 1 e 2 riportano i prelievi massimi da stoccaggio nei 12
scenari analizzati. Su ciascun grafico sono indicati con linea tratteggiata le
quantità di stoccaggio di modulazione (linea gialla) e di stoccaggio di
modulazione più strategico (linea rossa) disponibili per il prossimo inverno.
Il grafico di Figura 1 riporta la situazione relativa a importazioni normali.
Come si può notare, in 5 dei 6 scenari di domanda considerati, per far fronte
alla domanda è necessario intaccare lo stoccaggio strategico, in due casi per
quantità assai rilevanti (fino a 4 GSmc). Pertanto trova piena giustificazione
la decisione del MSE di imporre la massimizzazione delle importazioni nel
periodo invernale.
Il grafico di Figura 2 riporta gli scenari in cui è prevista la massimizzazione
delle importazioni. Rispetto al caso precedente la situazione è notevolmente
migliorata: tuttavia permangono critici gli scenari relativi a condizioni
climatiche molto rigide (inverno rigido con frequenza ventennale), con un
prelievo dallo stoccaggio strategico che raggiunge i 3 GSmc.
Figura 1 : Prelievo massimo da stoccaggi nel caso di importazioni non
massimizzate
Figura 2 - Prelievo massimo da stoccaggi nel caso di importazioni massimizzate
5. Considerazioni conclusive
L’analisi degli scenari svolta nel capitolo precedente evidenzia che la
disposizione di massimizzazione delle importazioni emanata dal MSE in data
4/8/2006 è una misura preventiva necessaria per far fronte alle carenze del
sistema gas del prossimo inverno.
L’analisi però mette anche in luce che tale misura, da sola, non è sufficiente a
mettere il sistema gas al riparo dalle criticità dovute a:
□ Un inverno particolarmente freddo, che determina l’aumento dei consumi per
riscaldamento e per produzione di energia elettrica.
□ Riduzioni non programmate alle importazioni dovute ai problemi sulle
interconnessioni europee (vedi crisi Russia-Ucraina dello scorso inverno), che
vanificherebbero le misure di massimizzazione delle importazioni.
Infatti nelle suddette situazioni lo stoccaggio strategico viene intaccato per
quantità significative: ciò comporta una drastica riduzione dell’erogabilità
giornaliera dagli stoccaggi nell’ultima parte dell’inverno (l’erogabilità
giornaliera degli stoccaggi è infatti funzione della quantità complessiva di gas
stoccato), non consentendo la copertura del fabbisogno nei giorni più freddi di
fine inverno.
A tale scopo il MSE, con un secondo Decreto in data 4/8/2006, ha previsto, come
ulteriore misura per fronteggiare l’eventuale carenza di gas naturale, l’obbligo
per le imprese che forniscono i clienti industriali direttamente allacciati alla
rete di trasporto, di concordare con detti clienti una interrompibilità delle
forniture che consenta di ottenere una riduzione garantita della fornitura di
gas al complesso dei propri clienti industriali, non inferiore al 10% dei
quantitativi mediamente forniti nei 30 giorni precedenti.
Sono infine allo studio da parte del MSE e dell’Autorità ulteriori contromisure
di contenimento dei consumi, quali ad esempio la possibilità di aumentare le
tariffe di trasporto del gas per il settore termoelettrico in situazione di
emergenza oppure la massimizzazione dell’impiego dell’olio combustibile in
alcune centrali al posto del gas.
Le misure del secondo Decreto e quelle ancora allo studio consentiranno anche di
far fronte al rischio di copertura della punta giornaliera dovuto alla riduzione
dell’erogabilità giornaliera dagli stoccaggio. Particolarmente critiche sono le
punte giornaliere di domanda che si presentano nella seconda parte dell’inverno
(orientativamente dopo il 15 febbraio), in quanto in tale periodo l’erogazione
dallo stoccaggio può essere insufficiente, specie se la quantità complessiva di
gas ancora stoccato è bassa per effetto dei prelievi effettuati fino a quella
data. Tali situazioni sono fronteggiabili solamente scoraggiando da un punto di
vista economico il prelievo (da qui l’aumento delle tariffe di trasporto del gas
per il settore termoelettrico in situazione di emergenza) oppure ricorrendo all’interrompibilità
dei clienti industriali.
Riferimenti
M. Gallanti, A. Venturini, F.
Bellini: “Metodologie per la previsione del fabbisogno di gas naturale per la
determinazione del servizio di modulazione di punta stagionale e di punta
giornaliera per il settore civile e per il settore termoelettrico”. Rapporto
CESI n° A5-060490, dicembre 2005 (disponibile su www.ricercadisistema.it).
Ministero delle Attività Produttive (ora MSE): “Fine dell’emergenza del
sistema nazionale del gas - Documento di sintesi”. Presentazione del 22/03/2006.
Ministero dello Sviluppo Economico: “Comunicato sulle capacità di trasporto
2006-2007”, 13/07/2006.
◊ Il
presente lavoro è stato pubblicato anche su “L’Energia Elettrica” di
luglio-agosto 2006.
* CESI RICERCA SpA.
1 Nel presente lavoro vengono utilizzate le seguenti unità di
misura: MSmc: Milioni di standard metri cubi; GSmc: Miliardi di standard metri
cubi; GG: Gradi Giorno.
2 Nel presente lavoro si assume per il gas un potere calorifico
superiore pari a 38,1 MJ/Smc.
3 Nella stima sono stati trascurati i risparmi incrementali di
consumo di gas dovuti alle misure di efficienza energetica previste dai Decreti
Ministeriali del 20/7/2004. Essi prevedono, tra l’anno 2005 e il 2006, un
incremento della prevista riduzione dei consumi nel settore del gas pari a 0,1
Mtep/anno (la riduzione si incrementa da 0,1 Mtep/anno a 0,2 Mtep/anno).
Considerando che 1 Mtep = 1,212 GSmc di gas naturale, il risparmio incrementale
dei consumi del gas per l’anno 2006 è pari a circa 120 MSmc/anno, che riportato
ai 5 mesi invernali (ipotizzando un risparmio costante sui 12 mesi) equivale ad
un risparmio incrementale di circa 60 MSmc, valore assolutamente trascurabile
rispetto al valore complessivo dei consumi dell’intero inverno.
4 Si fa presente che alle reti di distribuzione sono allacciati
anche clienti appartenenti al settore industriale.
5 Se la differenza fra 18°C e la media delle suddette
temperature è minore o uguale a zero, i gradi giorno vengono posti uguali a
zero. La relazione che calcola i gradi giorno dai valori giornalieri di
temperatura è quindi la seguente:
Gradi giorno = max (0 ; 18 – (Tmin + Tmax)/2);
18°C è la minima temperatura esterna a cui dovrebbe corrispondere una situazione
di comfort senza ricorrere all’impiego del riscaldamento.
6 In [1] è stata eseguita anche un’analisi per verificare come
l’effetto del riscaldamento atmosferico in atto negli ultimi 50 anni influenza
il valore dei gradi giorno dell’inverno medio e dell’inverno molto rigido. Nel
presente lavoro, nel calcolo dei gradi giorno dell’inverno medio e dell’inverno
molto rigido, non è stata considerata tale influenza.
7 Il parco termoelettrico “dispacciabile” è costituito dagli
impianti che non godono degli incentivi CIP6 e dagli impianti non destinati
all’autoproduzione.
8 Si ricorda che fino a prima dell’inverno 2005-2006 la capacità
di importazione di energia elettrica in Italia era sostanzialmente sempre
saturata. Come ricordato nell’introduzione, a causa della forte domanda
elettrica in Europa dovuta alle basse temperature ed alla contestuale carenza di
offerta, nell’ultimo inverno il saldo import-export nazionale si è fortemente
ridotto, accompagnandosi ad un corrispondente incremento della produzione
interna.
9 Nel caso di idraulicità scarsa e importazioni pari a quelle
dell’anno 2005-2006, la produzione termoelettrica da fonti fossili è costituita
per oltre il 77% da produzione dispacciabile, un po’ più del 16% è dato dalla
produzione da impianti CIP6, mentre l’autoproduzione incide per meno del 7%.
Complessivamente il rendimento medio del parco termoelettrico nel periodo
invernale è del 44,4% e determina, quindi, un consumo di combustibili fossili
pari a poco meno di 21 Mtep, di cui oltre il 58% da gas naturale.
10 Questa è la situazione che si avrà nell’inverno 2006-2007,
in virtù del Decreto del MSE del 4/8/2006 che, al fine di massimizzare le
immissioni di gas in rete, obbliga ciascun utente titolare di capacità di
trasporto all’utilizzo completo, per il periodo 13 novembre 2006 - 31 marzo
2007, della capacità di trasporto conferita.