RES support mechanisms and technical impacts towards grid parity in Germany, Italy and Spain

Support schemes have been put into force to enhance the electricity production from renewable energy sources (RES), under the lines of the EU Directive 2009/28/EC. The countries studied in this Thesis, where the highest deployment has been achieved during the last years, and the most promising developments are expected, were Germany, Italy and Spain. Throughout the issuance of the National Renewable Energy Action Plans, each of the stated Member States has set the local policy instruments to promote the development of RES generation along their territories, with mechanisms as feed-in tariffs, quota obligation, net metering and many others, in order to fulfill the EU 2020 targets, and with the main objective of supporting the technologies throughout the development stage until reaching the competitiveness in the market, which is known as grid parity. Accordingly, the grid parity of photovoltaics (PV) would be reached first in Italy around 2013, thanks to the higher irradiance factors and higher electricity prices and then, spread to Spain and Germany before 2020. The analysis, focused on the technical and economical effects of the high penetration of RES at local and regional level, pointed out the considerable amount of growth of RES fed Dispersed Generation (DG),in contrast to the distribution network development. This case is observed in Italy due to the unexpected installation of a huge quantity of PV power in year 2011, due to the previous incentive scheme (IV Conto Energia), instead of the planned schedule. The Thesis was concluded with a sharp analysis of the sensible market parameters affecting the grid parity and the effects of overcoming the present barriers on a possible future balanced scenario. Italian PV market was the reference for this sensitivity analysis, considering that it is the market where grid parity could be reached sooner.

I meccanismi di sostegno sono stati messi in vigore per aumentare la produzione di energia elettrica da fonti energie rinnovabili (FER), sotto le linee guida della direttiva UE 2009/28/CE. I paesi studiati in questa Tesi, dove il maggiore sviluppo è stato realizzato nel corso degli ultimi anni, e le prospettive future sono promettenti, sono stati la Germania, Italia e Spagna. Durante l'emissione dei Piani di Azione Nazionali delle Energie Rinnovabili, ciascuno degli Stati membri indicati ha emesso gli strumenti di policy locali per promuovere lo sviluppo della produzione di FER sul proprio territorio, con meccanismi come feed-in tariff, quota obligation, scambio sul posto e molti altri , al fine di raggiungere gli obiettivi del 2020, e con l'obiettivo principale di sostenere le tecnologie fino a raggiungere la competitività sul mercato, anche nota come grid parity. Di conseguenza, la grid parity del fotovoltaico (FV) sarebbe stata raggiunta prima in Italia intorno al 2013, grazie ai fattori di irraggiamento superiori, e ai prezzi dell'energia elettrica, e poi, diffusa in Spagna e in Germania prima del 2020. L'analisi, concentrata sugli effetti tecnici ed economici della penetrazione delle FER a livello locale e regionale, ha sottolineato la notevole quantità di crescita di FER alimentati da Generazione Dispersa (GD), in contrasto con lo sviluppo della rete di distribuzione. Questo caso si osserva in Italia, a causa dell’ installazione di una quantità enorme di energia fotovoltaica nel 2011, in conseguenza del regime d’incentivo precedente (IV Conto Energia), ben altro il programma previsto. La tesi si conclude con un’ analisi dei parametri sensibili di mercato che interessano la grid paritye gli effetti di superare le barriere presenti su un possibile scenario di futuro. Il mercato italiano del fotovoltaico è stato il riferimento per questa analisi di sensitività, visto che è il mercato in cui la grid parity potrebbe essere raggiunto prima.