Fordelingseffekter av grønne sertifikater

Transkript

1 Fordelingseffekter av grønne sertifikater CenSES årskonferanse Per Ivar Helgesen

2 Klima 2

3 Forsyningssikkerhet

4 Idea from Illiana Shandurkova EU 2030 Energy Strategy - Targets -27% -40% 27%

5 Politiske virkemidler innblanding i markedet Pris Tilbud Etterspørsel Offentlig inngripen rettferdiggjøres ved markedssvikt: - eksternaliteter - offentlige goder - barrierer - markeds imperfeksjoner Kvantum

6 Virkemidler påvirkning av markedet Økonomiske Regulatoriske Normative (kunnskap og informasjon) Skatter Lover Forskningsrådet NFR Tilskudd Enova Regulering Forbrukerrådet Garantier Lån EU ETS Husbanken Konsesjoner Merkeordninger Utslippstillatelser Enova svarer Enova anbefaler" Grønne sertifikater Direktiver Hvite sertifikater

7 Kilde: NOU Avveininger i energipolitikken Forsyningssikkerhet Energipolitikk Miljø Verdiskaping Vår partielle modell kan belyse samfunnsøkonomisk kostnad (i form av dødvektstap) og velferdsmessige fordelingseffekter av virkemiddelet. Hensikten med virkemiddelet inngår ikke i den partielle modellen. Vi forutsetter at virkemiddelet er berettiget.

8 Forskningsspørsmål Vi maksimerer samfunnsøkonomisk overskudd i en likevektsmodell av kraftmarkedet med grønne sertifikater under perfekt konkurranse for å besvare følgende spørsmål: 1) Hvordan vil ny produksjon bygges ut (hvilke regioner, hvilke teknologier)? Hvilke kraftpriser og sertifikatpriser trengs for å nå utbyggingsmålet? 2) Hvordan blir fordelingseffektene av ordningen? Blir konsumentene vinnere eller tapere? Hvor mye koster ordningen for samfunnet? 3) Hvilken betydning har kraftnettet for framtidig løsning? price 4) Hvilke regionale fordelingseffekter oppstår? Consumer surplus supply p 0 Producer surplus demand q 0 volume

9 Innhold 1) Motivasjon 2) Virkemiddelet grønne sertifikater 3) Velferdsmessige fordelingseffekter 4) Modell 5) Resultater og konklusjoner

10 Grønne sertifikater Source: The Norwegian-Swedish Electricity Certificate Market Annual report 2014

11 Etterspørsel etter sertifikater Norske og svenske myndigheter bestemmer en årlig sertifikatandel Kraftleverandører må kjøpe sertifikater for denne andelen av sin kraftomsetning Den årlige andelen justeres for at man skal nå 13,2 TWh x 15 år = 198 TWh i Norge. Sverige har nylig økt sin ambisjon til 15,2 TWh x 15 år = 228 TWh. Summen er dermed økt fra 26,4 til 28,4 TWh årlig produksjon. Source: The Norwegian-Swedish Electricity Certificate Market Annual report 2014

12 Når vi målet? Vi ligger foran skjema (med 2% etter at Sverige hevet ambisjonen) Investeringene er ujevnt fordelt: Sverige >> Norge 12

13 Gunstige egenskaper ved grønne sertifikater Et politisk bestemt mål (kvantum) skaper en knapphet på fornybar elektrisitetsproduksjon Teknologinøytral ordning Markedsbasert Sertifikatvirkemiddelet er styringseffektivt og kostnadseffektivt vil minimere kostnaden ved å nå et gitt volum Ubyråkratisk ordning - man trenger kun Et register over sertifikater (ivaretas av Statnett) og Prosedyrer for 1) annullering og 2) ilegging av straffeavgift (ivaretas av NVE) 13

14 istockphoto Grønne sertifikater i Norge og Sverige??

15 Netto kraftutveksling 2013 [TWh] Import Eksport Data provided by ENTSO-E

16 Europeiske kraftpriser Månedlig gjennomsnitt [EUR/MWh] 16

17 Innhold 1) Motivasjon 2) Virkemiddelet grønne sertifikater 3) Velferdsmessige fordelingseffekter 4) Modell 5) Resultater og konklusjoner

18 Velferdsmessig fordelingseffekt - vanlig produksjonssubsidie price demand supply deadweight loss subsidy 26,4 TWh volume 181

19 Kraftmarkedsmodell med grønne sertifikater Sertifikatene subsidierer bare en del av tilbudskurven price Consumer surplus demand supply p 0 Producer surplus elcertificate price certificate quantity 26.4 TWh volume

20 Fordelingseffekter av sertifikatordningen CS before: A+B+C CS after: A+B+C +F+G+H PS before: G+H+I PS after: C+D +G +I Cost: C+D+E+F+G Deadw.loss: E price demand supply A p 0 p 1 B H C G D F E elcertificate price I q TWh q 1 volume

21 Finansiering av virkemiddelet Konsumentene taper overskudd pga avgift, men kan fortsatt vinne på ordningen siden deler av produsentoverskuddet overføres til konsumentene price demand supply p 0 p c p s tax elcertificate price 26.4 TWh volume 21

22 Vi bruker en matematisk modell for å håndtere Mange ulike teknologier, hvorav kun fornybare kraftproduksjon er berettiget til elsertifikater. Dynamikk gjennom året, siden både etterspørsel og tilgjengelig produksjon varierer I løpet av året. Handel mellom ulike prisområder, som er sterkt avhengig av transmisjonskapasitet. 22

23 Modellen må håndtere 56 Pris per område per sesong Etterspørsel per område og sesong Produksjon per område og teknologi - Eksisterende eller via investering Flyt mellom områdene gjennom transmisjons nettverk Sertifikatpris Avgift

24 Tilbudssiden Tilbudssiden er gitt av Kortsiktig marginalkostnad (SRMC) for eksisterende produksjonsanlegg Langsiktig marginalkostnad hensyntatt investeringskostnad og levetid for nye anlegg (LCOE). Sertifikatprisen forutsettes å dekke LCOE for det siste anlegget som bygges ut. Vi forutsetter etterlevelse av sertifikatkravet, dvs at markedet etterspør sertifikater i stedet for å betale straffeavgift. I 2014 var etterlevelsen 99,99%. 24

25 Eksisterende produksjon per område og teknologi 25

26 wind projects wind New hydro Fossil Existing Tilgjengelige teknologier/prosjekter SRMC Investment (I) Fixed operating and maintenance (F) Lifetime (T) Data sources: (Nohlgren, Svärd et al. 2014, Sidelnikova, Weir et al. 2015) Availability factor (a) LRMC LCOE [knok/gwh] [knok/mw] [knok/mw] [years] [share] [EUR/GWh] [EUR/GWh] HYDREG ,95 0,6410 0,65 HYDROR ,95 0,7660 0,78 WIND ,32 1,2985 1,31 NUCLEAR ,82 6,2685 6,28 THERMAL ,94 31, ,27 NGCC ,86 75, ,07 NG02CO ,86 88, ,45 NG ,87 114, ,72 NGPEAK_ ,17 156, ,18 HYDRUN ,60 19, ,23 HYDRUN ,40 43, ,69 HYDREG ,95 18, ,79 HYDREG_ ,95 24, ,05 HYDRUN_ ,50 34, ,29 BIO ,57 48, ,60 WIND_on1SE ,33 57, ,75 WIND_on2SE ,32 62, ,86 WIND_on3SE ,31 69, ,32 WIND_offSE ,42 81, ,27 WIND_offNO ,43 101, ,60 W1A107N2 12, , ,39 45, ,11 W2A128N3 15, , ,29 60, ,82 W3A112N4 15, , ,35 53, ,55 W4A111N5 8, , ,41 39, ,43 W5A108N2 12, , ,41 45, ,05 26

27 Etterspørselsiden Vi har modellert endogen etterspørsel med konstant etterspørselselastisitet per område 27

28 Tidsavsnitt 28

29 Vi deler året inn i tidsavsnitt Nødvendig for å få en realistisk håndtering av etterspørsel og kraftflyt i nettet Figuren viser samlet kraftflyt til Norge og Sverige per sesong og time på dagen, gjennomsnitt for perioden

30 Max social welfare problem 30

31 Market Clearing Conditions Policy constraints Timeslice flexibility 31

32 KKT conditions complementarity model 32

33 Scenarier 33

34 Scenarier Elsertifikatene har en lang tidshorisont. Prosjekter må ferdigstilles senest i 2020, men tildeles sertifikater i 15 år. Vi sammenligner framtidige scenarier etter 2020 (når de 28.4 TWh skal være utbygd) med markedssituasjonen før virkemiddelet ble innført. Base case Framtids scenario tidslinje 34

35 Scenarier Scenario Base case Elcert Cables Demand Beskrivelse Markedssituasjonen før innføring av elsertifikater Introduksjon av elsertifikater I tillegg til elsertifikatene så forbedrer nye kabelforbindelser koblingen til Nordeuropa I tillegg til elsertifikater og nye kabelforbindelser så øker den lokale etterspørselen etter kraft i Norge og Sverige med 10%. For å analysere betydningen av nettverket har vi modellert en ACapproksimasjon som hensyntar både Kirchhoffs strømlov og Kirchhoffs spenningslov (linearized DC network). Alle scenariene er kjørt med og uten Kirchhoffs spenningslov. 35

36 Resultater 36

37 Kraftpriser per scenario Produsentpriser (uten elsertifikatavgift) 37

38 Samfunnsøkonomiske fordelingseffekter 38

39 Geografiske fordelingseffekter - fra basecase til elsertifikater Eksisterende produsenter taper, fordi prisene går ned Konsumentene tjener, men i noen områder bare marginalt TSO profiterer på økt kraftflyt i nettet Det er flere negative enn positive endringer i sum Dødvektstap 39

40 Geografiske fordelingseffekter - fra basecase til nye kabelforbindelser Nå taper konsumentene Eksisterende produsenter går nesten i null TSO profiterer av ytterligere kraftflyt Det samfunnsøkonomiske dødvektstapet er mye mindre 40

41 Nettverket har stor betydning Produsentpriser (uten elsertifikatavgift) 41

42 Samfunnsøkonomiske fordelingseffekter AC approksimasjon New elcert Increased Demand production integration increase 42

43 Geografiske fordelingseffekter - fra basecase til elsertifikater (AC-nett) Eksisterende produsenter taper, fordi prisene går ned Konsumentene tjener, men i noen områder bare marginalt TSO profiterer på økt kraftflyt i nettet Det er flere negative enn positive endringer i sum Dødvektstap 43

44 Geografiske fordelingseffekter - fra basecase til nye kabelforbindelser (AC-nett) Svært forskjellig effekt i ulike prisområder Store prisforskjeller mellom områdene TSO profitterer stort pga høy kraftflyt og økte prisforskjeller 44

45 Resultater det kreves høye sertifikatpriser 45

46 Resultater Hvordan vil ny produksjon bygges ut (hvilke regioner, hvilke teknologier)? Regioner: Teknologier: 46

47 Resultater Hvordan vil ny produksjon bygges ut (hvilke regioner)? Regioner: Modellen angir mye sterkere utbygging i Norge enn vi observerer. Mulige årsaker er o Forskjeller i rammebetingelser Avskrivningsregler Lavere bedriftsbeskatning Fritak energiskatt til eget forbruk o Svakheter i datagrunnlaget Teknologiske fremskritt har favorisert svensk vind Gunstigere data for norske prosjekter Aggregert nettverksmodellering 47

48 Resultater Hvordan vil ny produksjon bygges ut (hvilke regioner)? Regioner: Nye kabler har svært stor betydning. Områder med kabler til Nord-Europa får sterk utbygging. Prosjekter i Nord-Norge og Midt-Sverige har gunstige prosjekter, men ligger langt fra eksportmarkedene og får mye lavere utbygging når man hensyntar nettbegrensningene. 48

49 Resultater Hvordan vil ny produksjon bygges ut (hvilke teknologier)? Vindprosjekter danner sertifikatprisen. Teknologier: Nettverkseffekter skaper større endringer i elektrisitetsmiksen. Bio i Nord-Sverige forsvinner i kabelscenariet, erstattes med vind i Øst-Norge. Høyere lokal etterspørsel gjør at dyrere vindprosjekter kommer inn. Norsk vindkraft erstattes med dyrere vind i Sør-Sverige. 49

50 Konklusjoner Det kreves høye sertifikatpriser for å få investert i ny fornybar kraftproduksjon. Økt tilbud fører til lavere kraftpriser. Isolert fører dette til at konsumentene tjener, mens eksisterende produsenter taper. Norge og Sverige er netto eksportører i utgangspunktet. Økte eksportmuligheter er svært viktig for de eksisterende produsentene. Konsumentene ender derimot opp med å betale for ny fornybar kraftproduksjon som eksporteres gjennom kablene. Nye kabelforbindelser er svært viktige for å redusere dødvektstapet, og dermed gjøre virkemiddelet mer kostnadseffektivt. Nye produsenter kompenseres av sertifikatene og påvirkes lite forutsatt at de klarer å realisere de nødvendige sertifikatprisene i framtidens sertifikatmarked Lokalisering av nye anlegg avhenger av prosjektets kostnadsstruktur, men er også sterkt avhengig av beliggenheten i nettet. Nettet påvirker derfor de regionale fordelingseffektene sterkt. 50

51 Konklusjoner Grønne sertifkater fremstår som et attraktivt virkemiddel for politikerne. De kan beslutte et kvantumsmål, og overlate til markedet å finne den beste måten å nå målet på. Virkemiddelet er fleksibelt og enkelt å implementere, sammenlignet med mange andre virkemidler. - Teknologinøytralt - Finansieres av konsumentene - Prisene er markedsbasert Fleksibiliteten kan imidlertid overdrives: Kraftnettet påvirker sterkt hvilke prosjekter som kan bygges ut, og også lønnsomheten i prosjektene. Dermed bestemmer nettet også mye av de regionale fordelingseffektene. Statnett har derfor en avgjørende rolle for utbygging av ny kraftproduksjon, uavhengig av hvilket politisk virkemiddel som velges. Denne sammenhengen overses lett i modeller med forenklet nettverksrepresentasjon. Konsumentene betaler for subsidier til nye produsenter. Det er godt mulig at den samfunnsøkonomiske verdien av ny fornybar kraftproduksjon kan forsvare det samfunnsøkonomiske dødvektstapet, men effektiv utnyttelse av energien er vesentlig for kostnadseffektiviteten enten kabelkapasitet eller lokal utnyttelse. Fordelingseffektene kan være betydelige, både mellom ulike markedsaktører og mellom geografiske områder på tvers av landegrenser. 51

52 Takk for oppmerksomheten