Denna studie utvecklar ett nytt verktyg, nodbaserade nättariffer, för att fånga de kostnader för att stabilisera elnätet som vindkraft och annan variabel förnybar elproduktion ger upphov till. Rapporten visar hur man kan tillämpa nodbaserade nättariffer för att uppnå förnybarhetsmålen på ett kostnadseffektivt sätt.
Produktionen och förbrukningen av el måste vid varje tidpunkt balanseras mycket noga i hela elnätet för att undvika störningar och elavbrott. I Sverige är det Svenska Kraftnät (SvK) som har ansvaret för att upprätthålla balansen i elnätet eftersom de äger och kontrollerar det högspända transmissionsnätet.
Bördan på SvK av deras systemansvar har ökat de senaste åren, främst till följd av den massiva utbyggnaden av vindkraft i Sverige. Orsaken är att det starka väderberoendet försvårar att skatta tillgängligheten i vindkraften lång tid i förväg. Utmaningen i att upprätthålla systembalansen kommer med all sannolikhet öka mångfalt om man fullföljer intentionerna om att övergå till en elförsörjning som helt bygger på förnybara energikällor.
Nuvarande metod för att fördela systemkostnader bristfällig
För att utföra sitt uppdrag, köper SvK upp kapacitet i förväg som de vid behov kan använda för att jämna ut obalanser i elnätet. En grundläggande princip för samhällsekonomisk effektivitet är att all produktion till fullo ska bära sina kostnader.
För nuvarande använder SvK en genomsnittlig beräkning för att fördela kostnaderna av att upprätthålla systembalansen över kundkollektiv och elbolag. Denna metod är bristfällig utifrån en samhällsekonomisk utgångspunkt när kostnaderna för att upprätthålla balansen i elnätet ökar.
Effektivare fördelning av systemkostnader med nodbaserade nättariffer
I denna studie utvecklas ett nytt verktyg för att fördela kostnaderna av att balansera elnätet. Med hjälp av väder-, produktions- och förbrukningsdata skattar man först i vilken utsträckning utbyggnad av förnybar elproduktion kommer påverka kostnaderna för att jämna ut obalanser i elnätet, beroende på var i elnätet utbyggnaden ska ske och beroende på vilken typ av förnybar elproduktion som avses. Man kan då skatta det mest kostnadseffektiva sättet för att uppnå ett givet förnybarhetmål, och som även tar hänsyn till systemkostnaderna.
Baserat på dessa skattningar kan man styra var i elnätet investeringarna genom att beräkna lokala anslutningstariffer för ny elproduktion. Med sådana nodbaserade nättariffer blir det exempelvis dyrare att investera i vindkraft i de delar av elnätet som bidrar mera till systemkostnaderna än i andra delar av nätet. Dessutom kan verktyget användas för att gynna viss typ av önskvärd förnybar elproduktion framför andra.
Not: Skattade nodbaserade nättariffer på elmarknaden i Kalifornien. Förväntat kapacitetsutnyttjande på den horisontella axeln. De blå cirklarna anger vindkraft, och de röda fyrkantarna är solel. Källa: Egna beräkningar.
Nodbaserade nättariffer på elmarknaden i Kalifornien
Rapporten visar hur man kan tillämpa metoden genom att skatta effektiva investeringar i vindkraft och solel för elmarknaden i Kalifornien, samt de motsvarande nodbaserade nättarifferna. Kalifornien har, liksom Sverige ambitiösa mål om att bygga ut den förnybara elproduktionen.
Diagrammet ovan visar hur nättarifferna varierar beroende på det förväntade kapacitetsutnyttjandet. Exempelvis är det stora skillnader mellan vindkraft, som anges med blått, och solel, som anges med rött. Några nättariffer för vindkraft är negativa, vilket antyder att investeringar i dessa områden borde uppmuntras genom subventioner.
IFN Working Paper nr 1310, ”Locational Marginal Network Tariffs for Intermittent Renewable Generation”, är författad av Thomas Tangerås vid IFN och Frank A. Wolak vid Stanford University. Vill du veta mer? Kontakta Thomas Tangerås, thomas.tangeras@ifn.se.
