L'impatto delle fonti rinnovabili sul PUN italiano

Questo articolo presenta un'analisi econometrica per comprendere l'andamento giornaliero del PUN italiano, considerando anche l'influenza della quota di produzione di energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili.

Le variabili considerate

Il PUN (Prezzo Unico Nazionale) rappresenta il prezzo di riferimento dell'energia elettrica sul mercato libero italiano, determinato sulla Borsa Elettrica in base al costo marginale di produzione. Questo prezzo risente in particolare delle variazioni del prezzo del gas naturale, largamente utilizzato nella produzione di energia elettrica in Italia.
La CO2 (anidride carbonica) è un parametro rilevante per il settore energetico a causa delle emissioni di gas serra derivanti dai combustibili fossili. Le aziende che producono energia devono acquistare certificati di emissione di CO2 (EUA) per compensare queste emissioni, un costo che si riflette sui prezzi finali.
Il PSV (Punto di Scambio Virtuale) è il mercato italiano del gas naturale, dove si acquistano e vendono contratti di fornitura di gas. Infine, la quota di energie rinnovabili rappresenta la percentuale di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili (come solare, eolico e idroelettrico) rispetto alla produzione elettrica totale.

Il mercato elettrico italiano

Come descritto nell'articolo La riforma del mercato elettrico europeo, il prezzo del PUN per l'energia elettrica in Italia viene determinato secondo il principio dei prezzi marginali, basato sul costo dell'ultima unità di energia necessaria per soddisfare la domanda. In pratica, il prezzo si basa sulla centrale di produzione più costosa tra quelle operative in un dato momento, solitamente una centrale a gas. Poiché tutte le centrali ricevono lo stesso prezzo, fissato su quello della centrale meno efficiente, il costo del gas ha un forte impatto sul PUN.
Di conseguenza, quando il prezzo del gas aumenta, anche il costo complessivo dell’elettricità sale, rendendo il mercato elettrico vulnerabile alle oscillazioni di questo combustibile.

L’aumento della quota di energia rinnovabile (FER) sta però trasformando questo scenario. Fonti come l’eolico e il fotovoltaico hanno costi marginali molto bassi, poiché, una volta installati gli impianti, i costi variabili per la produzione di energia elettrica sono praticamente nulli. La crescita delle FER può quindi ridurre in modo significativo la dipendenza del PUN dai combustibili fossili.

Il ruolo delle fonti rinnovabili

Negli ultimi anni, l'aumento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili ha portato a una crescente frequenza di prezzi orari nulli (e a volte negativi) nelle borse del Day-ahead dei mercati energetici europei.
Nel 2024, questo fenomeno ha interessato molti paesi europei, con oltre 200 ore di prezzi negativi nel primo semestre in nazioni come Francia, Spagna e Germania. In questi paesi, il prezzo dell’energia elettrica è stato negativo per circa il 5% delle ore, contribuendo a una riduzione dei prezzi medi giornalieri e mensili dell'energia.
Un fenomeno analogo, sebbene in misura minore, è stato osservato anche in Italia. Ad esempio, il 26 maggio, il PUN italiano si è avvicinato allo zero tra le 12:00 e le 15:00, come illustrato nel grafico seguente.

Stima degli effetti delle rinnovabili

Nel 2024, la quota (SFER) di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili ha superato il 40% ogni mese, come mostrato nel grafico seguente.

Anche negli anni passati, la soglia del 40% era stata superata in diversi mesi, ma nel 2024 si è verificato un aumento strutturale che ha innalzato il livello medio annuale della produzione da fonti rinnovabili.

Abbiamo quindi sviluppato un'analisi di regressione per verificare se la variabile SFER stia iniziando a influire sui prezzi medi giornalieri e mensili del PUN.
Dalla regressione emerge che:

• Il coefficiente relativo al prezzo PSV del gas è di circa 2, coerente con un’efficienza media produttiva delle centrali a gas del 50%.
• Il coefficiente relativo al prezzo dei certificati di emissione di CO2 è di circa 0.3, in linea con i parametri tecnici di emissioni di CO2 per MWh.
• Il coefficiente della quota SFER è negativo, come previsto. In particolare, è pari a -0.82, indicando che, a parità di altre condizioni, un aumento del 10% nella quota di energia elettrica da fonti rinnovabili diminuisce il PUN di 8.2 euro/MWh.

I risultati mostrati nella figura successiva sono quindi coerenti con le informazioni tecniche disponibili^[1].

Un elemento da sottolineare è la solidità dei risultati ottenuti. Oltre a essere perfettamente coerenti con i valori teorici previsti, presentano un intervallo di confidenza molto ristretto. Ad esempio, per il prezzo del gas, vi è una probabilità del 95% che il vero valore che lega il prezzo del PUN a quello del gas si trovi tra 1.809 e 1.824.

Conclusioni

Anche se in modo marginale, il mercato elettrico italiano ha iniziato a mostrare i primi effetti dell'aumento della quota di energia da fonti rinnovabili sul PUN. Le prime stime indicano effetti significativi: un aumento del 10% nella quota di produzione di energia da fonti rinnovabili può ridurre il PUN di 8.2 euro/MWh.

Gli effetti delle rinnovabili sul PUN prospettano una progressiva riduzione strutturale dei prezzi dell'energia, con benefici significativi per consumatori e utilizzatori finali. Tuttavia, pongono anche la questione della sostenibilità della produzione di energia elettrica in un mercato in cui i prezzi possono crollare frequentemente a zero. Sebbene il costo marginale dell'energia da fonti rinnovabili sia prossimo allo zero, i costi complessivi non lo sono, rendendo il settore poco remunerativo e limitando gli investimenti in nuova capacità produttiva.
Per affrontare questa situazione, l'implementazione delle recenti direttive UE per la riforma del mercato elettrico non solo è necessaria, ma appare anche urgente.