Analisi dei costi sviluppata da
IIASA per GAINS
Applicazione al settore Power Plants
Tiziano PIGNATELLI – UTTAMB/ATM
Plenaria Progetto MINNI
Bologna, 23-24 marzo 2011
Introduzione
La trattazione dei costi in GAINS e’ sostanzialmente diversa
da quella finora utilizzata in RAINS, per tener conto delle
sinergie tra le misure “climate-policy” (ad es. efficienza
energetica edifici) e quelle “air-pollution” basata su
tecnologie end-of-pipe. In ogni caso si tratta sempre di misure
tecnologiche.
Nel corso di colloqui tecnici con Fabian Wagner (IIASA) e’
stato definito un percorso che esamina i diversi settori, per
ognuno dei quali esiste una trattazione ad hoc dei costi
Alla conclusione del percorso per settori si svilupperà un
algoritmo di ottimizzazione, adattato all’ Italia.
Dotazione software
Lo sviluppo e l’utilizzo di un algoritmo di ottimizzazione
implica l’acquisizione dell’ambiente di sviluppo GAMS
(General Algebraic Modeling System).
ENEA dispone di una licenza di GAMS, tuttavia e’ in corso di
verifica la possibilità di un utilizzo multi-utente o di una
collaborazione con il gruppo che ha in uso la licenza. Da web
si desume il costo di una licenza commerciale single user =
3200 US $ (2269 Euro al cambio attuale).
Parametri di calcolo
I parametri che vengono utilizzati nella analisi dei costi fanno
riferimento ai database della versione GAINS_Annex_I.
Nell’esame sequenziale dei settori, si introducono gli stessi
parametri (anche country specific) e le stesse funzioni relative
ai costi in GAINS_Italia. In seguito, tali parametri potranno
essere
meglio
“nazionalizzati”
e
laddove
opportuno/necessario anche regionalizzati.
Una parte dei costi (vedi successivo esempio Power Plants)
relativa alle misure “add-on technologies”, ovvero tecnologie
end_of_pipe, (tipo ESP, HED) e’ gia’ implementata in
GAINS_Italia e costituisce un output diretto del modello. Si
tratta di misure che NON comportano variazioni nei livelli di
attivita’
Introduzione - 4
Attualmente e’ possibile valutare, ad esempio nel settore
Power Plant, i costi tecnologici associati ad uno scenario A e
uno scenario B, che differiscono per due strategie di controllo
con diversa penetrazione delle tecnologie end_of_pipe, e/o
per diversi livelli di attivita’ (consumi associati agli impianti).
E’ importante osservare come i costi calcolati per un anno
target, ad es. 2020, implicano la scelta di un rateo di interesse.
Solitamente nei calcoli, IIASA adotta 4% mentre le
associazioni industriali ritengono piu’ adeguato il 10%. Tale
parametro puo’ essere selezionato tra 4, 9, 10 e 20 (%).
Quindi, sarebbe piu’ corretto parlare di indicatore di costo,
data la incertezza associata al rateo di interesse ( e anche altri
fattori come ad es. il costo dei combustibili).
Analisi costi nei Power Plants
In linea con la classificazione dei Power Plants in GAINS:
1) Impianti di combustione esistenti (pre-2005) PP_EX_OTH
2) Integrated Gasification Combined Cycle PP_IGCC
3) Impianti di combustione (post-2005) PP_NEW che si
distinguono ulteriormente in con o senza CCS (Carbon
Capture and Storage).
I costi si distinguono in:
1) Costi per utilizzo di tecnologie end_of_pipe
2) Costi Supply Side
Analisi costi nei Power Plants
Costi per utilizzo di tecnologie end_of_pipe, sono descritti nel
documento IIASA Cofala e Syri (IR_98_88). Costi di
investimento
Analisi costi nei Power Plants
Costi per utilizzo di tecnologie end_of_pipe.
Costi operativi e manutenzione .
Fissi
(%) di investimento
E variabili
Es.: De_NOx
Analisi costi nei Power Plants
Costi per utilizzo di tecnologie end_of_pipe.
GAINS produce
sec/fuel/tech:
come
output
diretto
per
ogni
combinazione
uac = Costo per unita’ di livello di attivita’ (es PJ)
Moltiplicato per il livello di attivita’ produce il costo totale per la
combinazione sec/fuel/tech (ad es : PP_NEW_ESP1)
Analisi costi nei Power Plants
Costi Supply Side
Annualizzazione dei costi di investimento
Costo per unita’ livello di attivita’
Uac =
I costi Supply Side sono calcolati in un foglio Excel. Tutti i parametri
sono ricavabili da GAINS
Prossimi sviluppi
Discussione e verifica con IIASA del settore domestico (HVAC , heating
ventilation and air conditioning e test numerico
Esame dei settori Trasporti e Agricoltura
Discussione di un possibile processo di ottimizzazione e adattamento di
un algoritmo di ottimizzazione per l’ Italia, partendo da un algoritmo
gia’ utilizzato da IIASA.
Conclusione prevista entro novembre 2011.