Margnaltapet behov for endrng? Endre Bjørndal, Mette Bjørndal Energ Norge, 19. ma 2010
Overskt Teor Optmale nodeprser Margnaltapstarff Norge Ex ante tarff Margnaltapssatser Avregnngsprs Margnaltapstarff Sverge Mulge endrnger
Teor Samfunnsøkonomsk effektvtet Kort skt Etterspørselsfunksjoner er gtt Optmal utnyttelse av produksjons- og nettkapastet Lang skt Insentver for lokalserng av tlbud og etterspørsel Optmal utbyggng av nettet
Teor Optmal lastflyt = kortsktg optmalserng Relevante nettkostnader på kort skt Energtap Systemtjenester (for eksempel reaktv kraft) Kostnader forbundet med flaskehalser de bllgste produsentene kan kke produsere først ( out-of-mert order dspatch )
Teor Optmal lastflyt Maks velferd = konsumenters betalngsvlje produksjonskostnader Gtt lastflytbetngelser termske kapastetsbegrensnnger restrksjoner knyttet tl påltelghet og skkerhet Skyggeprsene på lastflytbetngelsene angr verden av kraft hvert punkt; hensyntatt tap og flaskehalser Geografske prser = geografske margnalkostnader = optmale nodeprser
Optmal lastflyt Optmal lastflyt Maks samfunnsøkonomsk overskudd Nodebalanse Lastflytbetngelser Svngbuss Kapastetsbegrensnnger Soneprser Prser som tar hensyn tl kapastetsbegrensnger og tap
Eksempel rapport november Komponentprser 1 2 Tlbud: p = c q s Etterspørsel: p = a - b q d r x C 0.001 1 150 Node a b c 1 1200 0.8 0.2 2 800 0.4 0.5 Node 1: 274,0 Node 2: 405,6 Node 1: 325,6 Node 2: 325,6 Node 1: -51,6 Node 2: 80,0 Ubegrenset u/tap + tap + flaskehalser Ubegrenset m/tap + flaskehalser + tap Node 1: -8,2 Node 2: 8,0 Begrenset m/tap Node 1: 265,8 Node 2: 413,6 Node 1: -61,6 Node 2: 85,5 Begrenset u/tap Node 1: 264,0 Node 2: 411,1 Node 1: 1,8 Node 2: 2,5 Det er kke opplagt hva som er hva!!
Ulke referansepunkt Margnaltapssatsene er avhengg av referansepunkt Admnstratve maks og mn satser er tlfeldge
Fordelng av tapskostnader Avhenger av elaststet tlbud og etterspørsel Optmalt kvantum x I fgur: Etterspørsel mer nelastsk enn tlbud Etterspørselssden betaler mest p d p > p - p s
Margnale tap vs totale tap Tap er tlnærmet en kvadratsk funksjon av transportert mengde OAB: Totale tap AB: Margnalt tap OABC: Betalng for margnale tap ved unform prs Dekker mer enn totale tap
Margnale tap vs totale tap
Nordsk markedsløsnng Teoretsk dealløsnng Nodeprser som tar hensyn tl tap, flaskehalser og andre begrensnger På Nord Pool beregnes områdeprser Markedsklarerng uten tapsberegnng Margnaltap prses separat Spesfkt for hvert land
Energleddet Sentralnettsentralnettstarffen: Metode Norge Margnaltapstarff = Margnaltapssats (%) Utvekslng Systemprs Margnaltapssatsene oppdateres hver uke separate satser for dag og natt / helg for nnleverng og uttak et punkt er symmetrske om null, dvs. MTPnn = -MTPut, er admnstratvt begrenset tl +/- 15 % Margnaltapssatsene beregnes en trnnvs prosedyre: Trnn 1: Optmale markedsløsnnger fnnes ved hjelp av smulerng en aggregert markedsmodell Trnn 2: Produksjon og forbruk fordeles på nnleverngs- og uttakspunkter Trnn 3: Lastflytlgnnger løses detaljert nettmodell Trnn 4: Margnaltapssatsene beregnes
Metode Norge De endrnger som er gjort margnaltapsberegnngene går retnng av teoretsk optmal metode, dvs. optmale nodeprser Bedre lastflytprognoser Ukentlge beregnnger Treffer faktsk lastflyt bedre (Statnett) Hva med avregnngsprs? Systemprs eller områdeprs? Naturlg med områdeprs, men det er kke så opplagt som man kunne tro Hvorfor områdeprs? Ford det er lettere for aktørene å tlpasse seg Ford det gr prser nærmere benchmark (under vsse forutsetnnger)
Ex post vs ex ante prsng Bud basert på produksjonskostnad / betalngsvlje for kraft Markedsklarerng med prsalgortme som tar hensyn tl flaskehalser og tap ex post Skal forklare hva som er tapskomponenten prsen. Bud basert på produksjonskostnad / betalngsvlje for kraft justert for tarff Tapskomponent Margnaltaps-tarff ex ante Markedsklarerng med prsalgortme som tar hensyn tl flaskehalser men kke tap Skal prse tap, slk at tapskostnader tas hensyn tl markedsløsnngen.
Justerng av bud - systemprs 1200 pd1 Node 1 1200 Node 2 Ved bruk av systemprs må aktørene skfte sne budkurver. ps2 600 308,6 265,8 ps1 600 413,6 355,7 pd2 Korrekt skft krever at man kjenner både tapsfaktor og prs. 0 0 500 1000 1500 2000 0 0 500 1000 1500 2000 Skft = Margnaltapstarff = Margnaltapssats Systemprs
Justerng av bud - områdeprs 1200 pd1 Node 1 1200 Node 2 Ved bruk av områdeprs kan aktørene stedet tlte sne budkurver. 600 305,7 265,8 0 ps1 0 500 1000 1500 2000 600 413,6 351,6 0 pd2 ps2 0 500 1000 1500 2000 Korrekt justerng krever kun kjennskap tl tapsfaktoren. Man trenger kke å forutse rktg prs. Tlbud: p 1 1 MTP nn c q c 1 MTP nn q c just q Etterspørsel: p 1 1 MTP ut ( a a b q ) 1 MTP ut b 1 MTP ut q a just b just q
Avregnngsprs 2 3 Node a b c 1 600 0,2 0,1 2 600 0,2 0,3 3 600 0,2 0,2 4 600 0,2 0,7 1 4 r = 0,001, C(1,4) = 200 Ulke prsvektorer og kvadrerte prsavvk ft optmale nodeprser Budkurver justeres Ingen justerng av Uten tap Med Med tap for tapstarffer budkurvene Node og flaskehalser flaskehalser Med tap og flaskehalser Systemprs Områdeprs Systemprs Områdeprs 1 301,8 223,4 233,9 224,9 224,4 225,3 169,1 184,3 2 301,8 319,7 344,1 344,3 345,2 342,6 350,9 352,0 3 301,8 351,8 316,8 318,0 320,2 317,6 346,3 345,2 4 301,8 383,8 402,0 413,3 409,9 415,1 456,3 473,7 17.11.2009 Fornavn Etternavn, navn@nhh.no Avvk 20425,6 2619,8 210,1 0,0 17,4 6,5 5808,2 6089,9
Sum kvadrert prsavvk Sum kvadrert prsavvk Systemprs vs områdeprs Senstvtetsanalyse; kapastet og resstans Varabel svngnode ved beregnng av margnale tap (tapsderverte) 50 100 200 300 400 50 100 200 300 400 160 20 140 18 120 100 16 14 12 80 10 60 8 40 20 6 4 2 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 r r 19
Varabel vs fast svngnode Varant med hensyn Budkurver justeres for tapstarffer Ingen justerng av budkurvene tl beregnng av tapsfaktorer Systemprs Områdeprs Systemprs Områdeprs Varabel svngnode 0,0 0,0 7,5 8,8 Svngnode = 1 2600,0 2600,0 3268,0 2296,7 Svngnode = 2 78,5 78,5 1151,6 1286,7 Svngnode = 3 3,6 3,6 1050,9 1087,9 Svngnode = 4 707,5 707,5 1778,2 2001,9 Varant med hensyn Budkurver justeres for tapstarffer Ingen justerng av budkurvene tl beregnng av tapsfaktorer Systemprs Områdeprs Systemprs Områdeprs Varabel svngnode 17,4 6,5 5808,2 6089,9 Svngnode = 1 112,4 149,6 9643,1 7811,4 Svngnode = 2 42,5 13,7 5048,7 4002,5 Svngnode = 3 9,3 13,8 6475,6 5192,0 Svngnode = 4 125,5 62,6 4004,4 3132,3 Uten flaskehals Med flaskehals 20
Sum kvadrert prsavvk Sum kvadrert prsavvk Systemprs vs områdeprs Senstvtetsanalyse; kapastet og resstans Fast svngnode, node 2, ved beregnng av margnale tap (tapsderverte) 50 100 200 300 400 50 100 200 300 400 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 r r 21
Sum kvadrert prsavvk Lastflyt over lnjen (1,4) Sum kvadrert prsavvk Systemprs vs områdeprs Senstvtetsanalyse; kapastet og resstans Fast svngnode, node 2, ved beregnng av margnale tap (tapsderverte) 300 50 100 200 300 400 Ubegrenset flyt 450 250 50 100 200 300 400 Ubegrenset flyt 450 250 400 350 200 400 350 200 300 300 150 250 200 150 100 250 200 100 150 150 50 100 50 50 100 50 0 0 0 0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 r r 22
Sverge Lgner prnspp den norske metoden, men med betydelge forskjeller praktserng Margnaltapssatser: Hele Norden er referansepunkt En basslast for hvert tdsavsntt (sommer/vnter, dag/natt) Har lgget fast gjennom flere år Avregnngsprs: Energprsen er lk oppnådd termnprs Fra 2010: Energleddet skal dekke faktske tap (skalerngsfaktor 0,8) Margnaltapssatsene oppdatert (kun basslast) Avregnngsprs forhåndsbestemt; gjelder for et helt år Den svenske margnaltapstarffen forenkles ytterlgere Fordeler Forutsgbarhet Ulemper Gjennomsnttsprser Lenger bort fra margnalprsprnsppet
Konklusjoner Ulemper ved norsk margnaltapstarff Uforutsgbare margnaltapstarffer Aktørene tlpasser seg begrenset grad Kortsktg tlpasnng skulle være ok Særlg hvs man endrer avregnngsprs Manglende harmonserng Norden Ulempe å nvestere det norske systemet? Manglende konsstens med andre deler av kraftprsngen Margnaltapssatsene blr kke vdereført tl lavere nettnvå Statnett vl gjøre margnaltapsberegnnger for regonalnett Flaskehalser Hvorfor så detaljert og kompleks prosedyre når flaskehalshåndterng er så forenklet? Nodevse margnaltapssatser kan korrgere for forenklet prsng av flaskehalser
Konklusjoner Prsskrng Det fnnes kke produkter som kan prsskre varasjon margnale tap Områdeprser: CFD (llkvde?) Andre metoder bedre: nodeprser / områdeprser som nkluderer margnale tap?
PJM Locatonal Margnal Prce (LMP) s defned as the margnal prce for energy at the locaton where the energy s delvered or receved. Begnnng on June 1, 2007, the LMP prcng approach wll be modfed to calculate transmsson loss costs on a margnal bass, or Margnal Losses. The new LMP calculaton wll now calculate the full margnal cost of servng an ncrement of load at each bus from each resource assocated wth an elgble energy offer as the sum of three separate components of LMP: System Energy Prce, Congeston Prce and Loss Prce. Therefore, each spot market energy customer wll now pay an energy prce that ncludes the full margnal cost of energy of delverng an ncrement of energy to the purchaser s locaton. The new LMP prcng approach, ncludng Margnal Losses, wll requre changes related to the operaton of market, relablty and settlement, and changes n patterns of dspatch wll result.
Alternatve løsnnger Ideell løsnng Beregne nodeprser det fysske markedet Som tar hensyn tl tap, flaskehalser og andre begrensnger Alternatv? Soneprser som nkluderer tap? Ref. market couplng Danmark Tyskland Ser ut tl å være bedre med nodebaserte margnaltapssatser og områdeprser Gtt at man treffer lastflyt godt når margnaltapssatsene beregnes
Mulge endrnger Bruk av områdeprs Må kanskje se på hvordan margnaltapssatsene beregnes Valg av svngbuss lastflytberegnngen kan ha betydnng Gr en margnaltapstarff som er mye enklere å tlpasse seg enn ved bruk av systemprs Harmonserng med Sverge Prse tap spot markedet