Framtidens vannkraftplanlegging CenSES brukersamling 6. September 2012 Daniel Haugstvedt, ph.d.-student IØT

Transkript

1 Framtidens vannkraftplanlegging CenSES brukersamling 6. September 2012 Daniel Haugstvedt, ph.d.-student IØT Framtidens Vannkraftplanlegging, vannkraftplanlegging, Daniel Haugstvedt

2 Kraftutbygging Kabler Markedsstruktur Framtidens vannkraftplanlegging er usikker Konsesjoner på vind Søkt om: 75 TWh Godkjent: 13 TWh Grønne sertifikater: 26,4 TWh Hvem bygger og hvor mye? Statnett (7100 MW) Statkraft Lyse, E-CO og Agder (1200 MW) Overgang fra Elspot til Elbas Endret rampinghastighet på kabler Endret tidsoppløsnign

3 Dette gir to mulige fokus for vannkraftplanlegging Flytte vann til høyprissesongen Flytte vann til riktig minutt og rett marked

4 Oversikt Introduksjon og oppsummering Historien til norsk vannkraftplanlegging Framtidig utvikling To ting få vet om vannkraftplanlegging

5 Vannkraftplanlegging vil først endre seg når markedet endrer seg Før liberalisering Etter liberalisering Nå Politisk mål Dekke lokal etterspørsel Kutte kostnader Klima i fokus Mål for kraftplanlegging Minimerer import og rasjonering Maksimere profitt Maksimere profitt Hvordan gjøres vannkraftplanlegging Flytte vann til vintersesongen Flytte vann til høyprissesongen Flytte vann til høyprissesongen og optimere produksjonsplan

6 Før liberalisering Etter liberalisering Vannkraftplanleggig var forsynsingsorientert fram til tidlig 90-tallet 1 Nå Samfunnsøkonomisk fokus Hvert kraftselskap var ansvarlig for å lever kraft til sitt område Fokus på kraftsikkerhet Mulig overinvestering i kraftproduksjon 1. Landets vannkraftressurser tilhører og skal forvaltes til beste for allmennheten. LOV nr 16: Lov om erverv av vannfall mv. Store prisforskjeller innad i Norge Kilder 1) St.prp. 1 ( ) Skatte- avgifts- og tollvedtak, 3.1

7 Før liberalisering Etter liberalisering Nå Liberalisering ga et bedriftsøkonomisk fokus Eksport i prosent av produksjon 1 15 % 10 % 5 % 0 % -5 % -10 % Illustrerende (ikke signifikant) Nivå før 1991 Nivå etter % Markedet er liberalisert Maksimal profitt oppnås ved at vann flyttes til perioder med høy forventet pris Effektiv utnyttelse av Norsk vannkraft produksjon Kilde 1) Statnett, Nøkkeltall

8 Minket fortjeneste Økt fortjeneste Før liberalisering Etter liberalisering Politiske signaler har enda ikke ført til et endret marked Nå Bruk av norsk vannkraft til å ballansere europeisk vind- og vannkraft Utbygging av fornybar energi uten fleksibilitet Elvekraft Vindkraft Politiske signaler Forventede endringer i markedet Større prissvingninger gjennom døgnet 1,2 Endret pris? Mindre prissvingninger gjennom året Kilder 1) SINTEF Energy Research Presentation 14th June ) Statkraft presentaion 14th June 2012

9 Før liberalisering Etter liberalisering Målet er fortsatt å flytte vann til høyprissesongen men metodene er bedre og brukes av flere Nå Nye og mer avanserte metoder Bedre kobling mellom pris og tilsig på kort sikt Optimal produksjonsplan minimerer kostnader etter budgivning Usikker pris på termisk kraft i langtidsmodeller Mer effektive finanselle markeder Økt bruk av modeller Powel salgsinntekter Kilder 1) Proff the business finder.

10 Før liberalisering Etter liberalisering Målet er fortsatt å flytte vann til høyprissesongen men metodene er bedre og brukes av flere Nå Powel salgsinntekter Salget av produksjonsplanleggingssoftware har steget Forbedringer som er relativt nye inkluderer Bedre kobling mellom pris og tilsig på kort sikt Optimal produksjonsplan minimerer kostnader etter budgivning Usikker pris på termisk kraft i langtidsmodeller Kilder 1) Statnett, Nøkkeltall

11 Oversikt Introduksjon og oppsummering Historien til norsk vannkraftplanlegging Framtidig utvikling To ting få vet om vannkraftplanlegging

12 Veien videre avhenger av kraftmarkedet Historisk utvikling Framtidig utvikling Før liberalisering Etter liberalisering Nå Flytte vann til høyprissesongen Dekke lokal etterspørsel Minimerer import og rasjonering Flytte vann til vintersesongen Kutte kostnader Lite investering i ny produksjon Flytte vann til høyprissesongen Klima i fokus Ny produksjon inkludert vindkraft Flytte vann til høyprissesongen og optimere produksjonsplan Flytte vann til riktig minutt og rett marked

13 Endrer markedet seg vil kraftplanleggingen endre seg Mulige endringer i kraftmarkedet Mindre sesongsvingninger Endret pris Økt kortsiktig usikkerhet Større kortsiktige svingninger Avgjørende faktorer for markedsutviklingen Utbygging av kabler og nett Kraftutbygging Regulering av markedet Konsekvenser for vannkraftplanlegging Fleksibilitet blir mer verdifull Økt fokus på kontinuerlig planlegging Økt fokus på systemtjenester og ballansekraft

14 Markedsendring Avgjørende faktorer Vannkraft Mulig økt usikkerhet og større svingninger innad i døgnet EEX Phelix Nord Pool Elbas aug. 31. aug. 1. sep. 2. sep. 3. sep. 4. sep. 5. sep. 6. sep Kilder 1) European Energy Exchange 2) Nord Pool Spot

15 Markedsendring Avgjørende faktorer Vannkraft Mulig mindre årlige svingninger og endret pris Grafisk estimat Nord Pool Spot EPEX Spot Germany Prishopp på råvarer Tørrår

16 Hva avgjør om og hvor mye av de mulige endringene i kraftmarkedet vi ser? Mulige endringer i kraftmarkedet Mindre sesongsvingninger Endret pris Økt kortsiktig usikkerhet Større kortsiktige svingninger Avgjørende faktorer for markedsutviklingen Utbygging av kabler og nett Kraftutbygging Regulering av markedet Konsekvenser for vannkraftplanlegging Fleksibilitet blir mer verdifull Økt fokus på kontinuerlig planlegging Økt fokus på systemtjenester og ballansekraft

17 Markedsendring Avgjørende faktorer Størsteparten av fortjenesten kommer i det ledet som har for liten kapasitet Vannkraft Produsentene får kun betalt for fleksibilitet hvis vi eksporterer så mye at det ikke er et overskudd av fleksibilitet Produksjon Statnett sine inntekter fra kabler krever at kablene er flaskehalser Kabel og nett Regulering

18 Markedsendring Avgjørende faktorer Vannkraft Mulige markedsendringer avhenger hovedsaklig av kabelkapasitet 1 Ny produksjon Senker prisen på strøm Gir mindre fare for perioder med veldig høye priser Øker faren for perioder med veldig lave priser Små endringer i mengden kort og lang kapasitet Utbygging av kabler og nett Øker prisen Gir mindre fare for perioder med veldig høye priser Øker faren for perioder med veldig lave priser Øker eksporten av kortsiktig fleksibilitet Øker importen av langsiktig fleksibilitet Det er uklart om prisen går opp eller ned Det er klart at den årlige sesongen blir mindre men ikke hvor mye Det er klart at noen vil tjene på norsk kortsiktig fleksibilitet, det er uklart hvem 1) Under antagelse om at nettutbyggingen er tilstrekkelig

19 Markedsendring Avgjørende faktorer Vannkraft Norge bygger ikke ut store mengder ny fleksibilitet men det er mulig å flytte den eksisterende Kortsiktig fleksibilitet Små og store magasin Slukevne [MW] er avgjørende Vindkraft og kabler øker behovet Stort overskudd i dagens marked Kortsiktige prisendringer er et resultat av manglende langsiktig kapasitet (må bruke kraftverk med høy vannverdi i timer med høy last) Langsiktig fleksibilitet Store magasin Lagringsevne [MW/h] i magasin er avgjørende Vindkraft og kabler senker behovet Kraftverk med langsiktig fleksibilitet har mye av Norges korte fleksibilitet

20 Markedsendring Avgjørende faktorer Kapasitet på nettet i Norge er like viktig som kapasitet på utenlandskabler Vannkraft Utbygging av det norske nettet 1 Sentralnettet er høyt utnyttet og marginene er små Statnetts langsiktige plan ligger fast: Innen 2030 skal neste generasjons sentralnett være etablert mrd kroner i sentralnett Regionalnett investeringer kommer i tillegg Nye kabler fra Norge Statnett med < 4000 MW kapasitet i planlagte kabler 2 Lyse, E-CO og Agder Northconnect, 1200 MW Christian Rynning-Tønnensen says about a dozen [cables] would be needed in order to realize his ambitious MW plan. 3 Kilder 1) Statnett, Nettuviklingsplan ) NOU 2012:9, Dette er et tall som endres ofte 3) Spiegel International

21 Faktorer i endringen Ny produksjon blir mindre fleksibel enn eksisterende produksjon Markedsendring Planleggingen Mengden kraftutbygging er usikker Kommer Norge og Sverige til å nå målet om 26,4 TWh? Med god margin Pris inkludert sertifikater 30 EURO MW/h Konsekvensene av utbygging er sikrere Lavere pris Flatere priser gjennom året Større prisforskjeller innad i Norge Moderat effekt på døgnsvingninger 1 (usikkert) Ikke i nærheten 80 EURO MW/h 1) Korrelasjon med Europeisk behov for fleksibilitet vurderes som liten. 2) Behovet for fleksibilitet som følge av utbygningen av ny-fornybar er i samme størrelsesorden som behovet fra kabelutbyggingen

22 Hvis vi antar en markedsendring hva betyr det for vannkraftplanleggingen Mulige endringer i kraftmarkedet Mindre sesongsvingninger Endret pris Økt kortsiktig usikkerhet Større kortsiktige svingninger Avgjørende faktorer for markedsutviklingen Utbygging av kabler og nett Kraftutbygging Regulering av markedet Konsekvenser for vannkraftplanlegging Fleksibilitet blir mer verdifull Økt fokus på kontinuerlig planlegging Økt fokus på systemtjenester og ballansekraft

23 Endringer i Elspotmarkedet gjør budgivning viktig Faktorer i endringen Markedsendring Planleggingen Hvordan endres Elspot Mer svingning innad i døgnet gjør at vannkraft får betalt for å bruke fleksibilitet Mindre forventet svingning innad i året og mellom år Hva betyr endringen for produksjonsplanlegging Budgivning blir viktigere og vanskeligere Langtidsmodeller må justeres slik at de priser fleksibilitet Prismodeller må inkludere døgnsvingninger

24 Elbas får en mer sentral rolle i marked Faktorer i endringen Markedsendring Planleggingen Elbas brukes til korrigering av produksjonsplaner Budgivning gir tilslag som ikke lar seg gjennomføre Feil/svikt i utstyret gjør at det ikke er mulig å følge produksjonsplanen Endret vindprognose gjør at produksjonsplanen må revideres Elbas sin påvirkning på vannkraftplanlegging Kontinuerlig planlegging Handel i Elbas må vurderes opp mot handel i reservekraft Flat eller stigende forventet pris avhengig av situasjonen i markedet

25 Faktorer i endringen Markedsendring Planleggingen Rett marked blir viktig hvis Reserve kraft og Elbas konkurrerer om samme resurs Alle tre reservekraftmarkedene vil vokse Primærreserve Frekvensstyrte reserver Elbas Reservemarkedet Sekundærreserve Innfasings-reserver Tertiærreserve RK-markedet (Reservekraft)

26 Oversikt Introduksjon og oppsummering Historien til norsk vannkraftplanlegging Framtidig utvikling To ting få vet om vannkraftplanlegging

27 Verdien av god budgivning er null hvis sanntidsmarkedet er effektivt

28 Verdien av fleksibilitet er null hvis det alltid er nok vannkraft til å dekke behovet uten å bruke andre teknologier

29 Daniel Haugstvedt ph.d-student, IØT Tlf SLUTT - SPØRSMÅL? RING, SEND E-POST