“Meccanismi flessibili di applicazione del Protocollo di Kyoto: i permessi negoziabili”

1. “Meccanismi flessibili di applicazione del Protocollo di Kyoto: i permessi negoziabili” Chiara Mocenni In collaborazione con: Emiliano Sparacino Costanza Bellini Nicola Hazboun Carmine Lianza Modellistica e GestionedeiSistemiAmbientali 2008-2009

2. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

3. Si propone come un accordo internazionale con l’obiettivo di ridurre le emissioni globali del diossido di carbonio (CO2) ed altri cinque gas serra. È stato stipulato nel 1997. • È entrato in vigore il 16 febbraio 2005 e prevede una riduzione delle emissioni del 5,2% rispetto a quelle del 1990, nell’arco temporale 2008-2012. • Predispone di strumenti denominati “meccanismi flessibili”: strumenti economici mirati a ridurre il costo complessivo d’abbattimento delle emissioni di gas serra. Il meccanismo flessibile “Emission Trading” costituisce parte centrale del Protocollo di Kyoto 1. Il Protocollo di Kyoto Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

4. 1. Il Protocollo di Kyoto • Prevede l’istituzione di un mercato di “permessi negoziabili di emissione”, in virtù del quale gli stati possono acquistare “permessi” di emissioni da altri stati che riescano a ridurre le proprie emissioni di un quantitativo maggiore di quello richiesto loro dal Protocollo. • È lo strumento prescelto dalla Comunità Europea. Inizialmente i permessi sono distribuiti attraverso il criterio “Granfathering” e/o il meccanismo d’asta. 1.1 Emission Trading Viene fissato un tetto massimo alle emissioni dei paesi facenti parte dell’Unione Europea. Modello del mercato dei permessi e l’assegnazione iniziale dei permessi per valutare gli effetti del Protocollo di Kyoto nel caso in cui esso fosse stato attivato, nell’Unione Europea, nell’arco temporale 1996-2003. I paesi europei presi in considerazione sono: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Italia, Irlanda, Lussemburgo, Olanda, Regno Unito, Spagna e Svezia. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

5. Ha come obiettivo la caratterizzazione di ciascun paese in termini delle politiche di investimento in tecnologie alternative. Propensione all’investimento Numero degli indicatori = 12 valore normalizzato dell’ indicatore i-esimo del paese p al tempo t La funzione di propensione all’investimento del paese p al tempo t. peso associato all’indicatore i-esimo • Rappresenta il comportamento dei singoli paesi nei confronti delle politiche di riduzione delle emissioni di CO2. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

6. Si basano su dati reali reperiti dai siti ufficiali dell’ONU, Unione Europea e EuroStat e fanno riferimento all’arco temporale 1996-2003. • Per ogni indicatore è stato fissato un obiettivo(massimizzazione o minimizzazione) e sono stati normalizzati. • Emissioni totali di gas serra (tonnellate); (min) • Andamento del PIL (%); (max) • Consumo energetico finale per il settore dell’industria (3.1), trasporto (3.2), uso domestico (3.3), servizi (3.4) e agricoltura (3.5) (1000 tonnellate di olio equivalente); (min) • Percentuale di elettricità generata dalle energie rinnovabili (%); (max) • Calore combinato con la generazione di potenza (% della generazione lorda dell’elettricità); (max) • L’intensità di CO2nel consumo energetico (% rispetto al 1995); (min) • L’intensità energetica nell’industria (% rispetto al 1995); (min) • L’intensità energetica dell’economia (Kgoe per 1000 €); (min) Indicatori Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

7. Belgio Schema di analisi degli indicatori Andamento della funzione di propensione all’investimento Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

8. Spagna Schema di analisi degli indicatori Andamento della funzione di propensione all’investimento Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

9. Il mercato dei permessi negoziabili è vantaggioso sia per i paesi con alti costi di abbattimento sia per quelli con bassi costi: • I paesi con alti costi di abbattimento trovano conveniente acquistare permessi; • I paesi con bassi costi di abbattimento trovano conveniente cedere i permessi; Il mercato dei permessi negoziabili La formazione di un mercato concorrenziale dei permessi porta ad un equilibrio in cui si ha una distribuzione efficiente dei permessi tra i paesi. I sistemi di scambio di permessi tendono ad essere dinamicamente efficienti in quanto stimolano l’innovazione tecnologica e determinano una riduzione delle emissioni di CO2. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

10. Il modello Questo modello simula l’emission trading scheme, ovvero il mercato delle emissioni europeo regolato dalla direttiva 2003/87/CE le cui negoziazioni hanno avuto inizio il 1° gennaio 2005. Il modello calcola annualmente il prezzo dei permessi di inquinamento fino al 2012 sulla base di: • Differenza di inquinamento di ciascun paese rispetto agli obiettivi prestabiliti da Kyoto. • Variazione di propensione all’investimento. • Valore di efficienza ovvero la quantità di ridotta da un paese per ogni variazione unitaria della propensione all’investimento: Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

11. Dati in ingresso: - riferimenti storici di emissione del 2004 ( anno prima dell’inizio delle negoziazioni). - obiettivi per paese prestabiliti dal protocollo. Calcolo degli obiettivi iniziali di debito o esubero annuali di ogni paese: dove: è il numero di permessi in debito o in esubero del paese i-esimo inquinamento del paese i-esimo al 2004, inquinamento del paese i-esimo al 2012,int_temintervallo temporale • Aggiornamento del numero di permessi in debito o in esubero, traducendo la rispettiva variazione di propensione annuale in una quantità di inquinamento tramite il temine di efficienza: dove: numero definitivo di permessi in dedito o esubero, valore di efficienza del paese i-esimo valore di propensione al tempo t-1. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

12. Calcolo dei permessi richiesti e disponibili al tempo t: • Calcolo della variazione percentuale v_r(%) applicata al prezzo al tempo t-1, in base alla domanda e all’offerta. • Aggiornamento del nuovo prezzo di mercato al tempo t: A tale prezzo verranno venduti ai paesi richiedenti i permessi necessari fino al loro esaurimento per coprire il debito annuale ed evitare di andare incontro alle sanzioni previste dal protocollo. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

13. Trend dei prezzi implementato dal modello dal 2005 al 2012 Negli anni si assiste ad una oscillazione del prezzo, indice del fatto che il mercato dei permessi si è attivato correttamente. Ciò conferma in via preliminare la correttezza delle ipotesi di gestione contenute nel Protocollo di Kyoto. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

14. Danimarca: andamento temporale del numero di permessi prima della negoziazione (curva rossa) e dopo la negoziazione (curva verde). La Danimarca ha un obiettivo di riduzione del 21%. Dai grafici si osserva una continua oscillazione della domanda e offerta dei permessi dovute alle esigenze del paese. Sebbene la negoziazione soddisfi tale necessità, si nota comunque che negli anni 2005, 2007 e 2012 andrà incontro a sanzioni. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

15. Spagna La Spagna ha un obiettivo del 15%. Dai grafici si nota che la Spagna non riesce in tutto l’intervallo temporale a coprire la totalità della riduzione di inquinamento richiesto. Di conseguenza dopo la negoziazione in tutto l’intervallo temporale ad eccezione del periodo 2005-2006 andrà incontro a sanzioni (curva verde). Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

16. L’Italia L’Italia ha un obiettivo di riduzione al 2012 del 6,5%. Dai grafici si nota che non riesce in tutto l’intervallo temporale, ad eccezione degli anni 2007 e 2011, a coprire la totalità della riduzione di inquinamento richiesta (valori negativi del numero di permessi). Dopo la negoziazione andrà comunque incontro a sanzioni nel 2005, 2006, 2012. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

17. Oscillazioni del prezzo negli anni di interesse Queste oscillazioni possono essere dovute anche a fattori tra i quali: • variazioni dell’indice di propensione. • la politica dell’UE e quella degli Stati a cui sono stati stabiliti i limiti delle emissioni. • I fondamentali di mercato (come ad esempio l’andamento meteorologico, i prezzi dei combustibili, la crescita economica e la diffusione di nuove tecnologie). • La psicologia degli operatori. L’evoluzione generale dei prezzi del mercato attivatosi nel 2005 ha mostrato un’elevata volatilità. Dai 10 euro dei primi mesi, il prezzo si è stabilizzato sui 20-25 euro per il resto dell’anno fino a toccare un picco di 30 euro nei primi mesi 2006, per poi crollare di nuovo fino ad minimo di 10 euro. . Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

18. Gli elementi che definiscono il meccanismo d’asta sono: • L’oggetto dello scambio; • Il numero e l’identità dei partecipanti all’asta; • Il metodo di trasmissione delle offerte; • La regola di aggiudicazione; • La regola di pagamento; Il meccanismo d’asta Elementi d’asta Nel nostro caso • I permessi negoziabili di emissione di CO2. 14 paesi dell’Unione Europea. In busta chiusa. Al maggior offerente. A prezzo uniforme equivalente al prezzo più basso tra i paesi ammessi all’asta. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

19. Fase 1. inizializzazione: All’inizio di ogni asta ciascun paese presenta la propria offerta in busta chiusa Modello d’asta • Determinazione del prezzo : dove: : prezzo base di mercato. : percentuale di inquinamento da ridurre. : variazione percentuale della propensione all’investimento. : percentuale di permessi richiesti. : percentuale di permessi disponibili. sono pesi che assumono valori appartenenti all’intervallo [0,1] tali che =1 , e Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

20. Determinazione del numero di permessi : • Il tasso di sconto è stato fissato al 2% dove: : numero massimo di permessi che ogni paese può acquistare. : il bisogno in termini di permessi negoziabili che ogni paese ha al tempo t. Fase 2. Simulazione d’asta: • Vi siano unità di permessi negoziabili da porre all’asta. • Ciascuno dei 14 partecipanti può chiedere al massimo permessi. • Ciascun partecipante presenta la propria offerta . • Le 14 offerte vengono ordinate in senso decrescente rispetto al prezzo • ( ). • L’allocazione finale dei permessi avviene attraverso il seguente criterio: • Il paese che ha proposto è il vincitore dell’asta e riceverà l’intera quantità se altrimenti riceverà una quantità pari a . Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

21. La quantità di permessi ottenuta effettivamente da ciascuno dei rimanenti paesi partecipanti all’asta è calcolata come segue: • Il prezzo che viene effettivamente pagato è pari al prezzo minimo offerto ( ) dai paesi che si vedono assegnare almeno un permesso. • Alcuni partecipanti potrebbero non ricevere tutta la quantità dei permessi negoziabili richiesti, in tal caso il prezzo che viene pagato è calcolato considerando il tasso di sconto : Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

22. 1997 Il numero dei permessi negoziabili all’asta è 10,000,000 e il numero massimo che ciascun partecipante può chiedere è di 5,000,000 permessi. Simulazioni Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

23. Belgio Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

24. Spagna Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

25. Dalle simulazioni si osserva che l’Italia rientra fra quei paesi maggiormente in difficoltà nel raggiungimento del proprio obiettivo di riduzione delle emissioni di CO2 Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009

26. Secondo la Commissione Europea, cinque anni dopo l’attivazione del mercato dei permessi negoziabili, il costo di un permesso di inquinamento dovrebbe collocarsi entro una forcella compresa tra 20 e 33 Euro. Modellistica e Gestione dei Sistemi Ambientali 2008-2009