Working Paper No. 908

Dead Battery? Wind Power, the Spot Market, and Hydro Power Interaction in the Nordic Electricity Market

Dansk vindkraft – en succé tack vare grannarnas vattenkraft

Publicerad: 27 mars 2012Antal sidor: 34Nyckelord: Wind Power; Hydro Power; Nordic Electricity Market; EmpiricalJEL-koder: Q4; L9
Publicerad version

Dead Battery? Wind Power, the Spot Market, and Hydro Power Interaction in the Nordic Electricity Market Johannes Mauritzen


Det är väl belagt både inom den nationalekonomiska och ingenjörsvetenskapliga litteraturen att vattenkraft kan fungera som en reserv eller ett batteri till stora mängder vindkraft. Vattenkraft kan snabbt och billigt anpassa produktionsnivån samtidigt som den kan lagra energi i form av vatten i lagringsmagasin. Denna uppsats visar i vilken utsträckning denna interaktion uppstår i ett marknadsbaserat system där överföringen av kapacitet mellan vind- och vattenkraftsområdena är begränsad. Jag använder data från Danmark, som har en stor mängd vindkraft, och Norge, som nära nog uteslutande hämtar sin el ifrån vattenkraft. Begränsningar i överföringskapacitet leder till att vindkraften trycker ner priserna mycket mer i Danmark än i Norge.

Kraftsystem måste säkerställa att elproduktionen alltid uppfyller konsumtionsbehoven. Uppförandet av en stor mängd vindkraftverk, som har en väldigt instabil produktion, måste därför kompletteras med kraftverk som snabbt och billigt kan anpassa sin produktionsmängd, som exempelvis vattenkraft. Vattenkraftverk har även den fördelen att de kan lagra energi i vattenreservoarer. Därför kan en minskning i elproduktionen från vattenkraft p.g.a. ökad vindkraftproduktion ses som lagring av vindenergi. Men vindkraft är dock sällan lokaliserad i samma geografiska område som vattenkraft, och det är inte heller klart i vilken utsträckning ett marknadsbaserat system erbjuder de rätta incitamenten för att en sådan här gränsöverskridande interaktion ska uppstå spontant. I denna uppsats undersöker jag i vilken utsträckning dansk vindkraft och norsk vattenkraft lyckas interagera. Bägge länderna är sammankopplade genom den nordiska elmarknaden och Danmark har en hög andel vindkraft, och i huvudsak ingen vattenkraft. Norge å andra sidan domineras av vattenkraft.

Vind ersätter inte enkelt lokal produktion under kalla dagar
Under vissa perioder är det svårt att byta ut lokal produktion mot vindkraft. I Danmark är nära 60 procent av värmekraftverken – med produktion baserad på kol, biomassa, etc. – kombinerade värme- och elkraftverk som erbjuder fjärrvärme till både hem och företag. Under kalla perioder kan inte dessa kraftverk enkelt stängas av. Ökad vindproduktion skulle därför optimalt sett leda till mer export till Norge. Under sådana episoder uppskattar jag att mellan 30 och 40 procent av dansk vindkraftsproduktion exporteras till och lagras i Norges vattenkraftsmagasin genom minskad elproduktion i vattenkraftverken.

Överföringsbegränsningar och priser är viktiga
Både Danmark och Norge är delaktiga i den nordiska elmarknaden och mycket av interaktionen mellan vind- och vattenkraft sker genom marknadsmekanismer. Ökad vindkraft kommer att trycka ner priserna, vilket i sin tur signalerar till norska vattenkraftsproducenter att sänka sin produktion och tillåta ökad import från Danmark. Men överföringskapaciteten mellan de två länderna är begränsad. Därför kommer ökad vindkraftsproduktion att reducera priserna mer i Danmark än i Norge. Jag beräknar att en dubblering av vindkraften i genomsnitt kommer sänka priserna med mellan 3 och 5 procent i Danmark, men bara med 0,5 procent i Norge. Om man ökar överföringskapaciteten skulle detta leda till att denna prisskillnad minskar och därmed ge starkare incitament för vattenkraftproducenter att minska sin produktion som svar på den ökade vindkraftsproduktionen. Dock är överföringskablar och annan infrastruktur dyr. Fördelarna av den ökade interaktionen måste därför vägas mot dessa kostnader.


IFN Working Paper nr 908, "Dead Battery? Wind Power, The Spot Market, and Hydro Power Interaction in the Nordic Electricity Market", är författat av Johannes Mauritzen, Norges Handelshøgskole och Insitutet för Näringslivsforskning (IFN). Vill du veta mer? Kontakta Johannes Mauritzen på e-post: johannes.mauritzen@nhh.no.

 

Senaste boken

Flyget och företagen

 

Flyget-och-företagen.jpg

 

Shon Ferguson, IFN, och Rikard Forslid, Stockholms universitet, har forskar om flygets betydelse för näringslivet.

Forskarna visar att inrikes direktlinjer till Stockholm är viktiga för tillverkningsindustrin i kommunerna utanför de tre storstadsregionerna och att internationella direktlinjer är särskilt betydelsefulla för tjänstesektorn.

Institutet för Näringslivsforskning, Grevgatan 34 - 2 tr, Box 55665, SE-102 15 Stockholm, Sweden | Tel: +46-(0)8-665 45 00 | info@ifn.se