Forskning

Hållbar energiomställning

En hållbar energiomställning syftar till att drastiskt minska användningen av fossila bränslen i samhället. Hållbarhet innebär även att energiförsörjningen är resurseffektiv och tillförlitlig. Detta forskningsprogram undersöker med nationalekonomisk teori och empiriska verktyg hur marknader och regleringar fungerar samt hur regelverket kan förbättras för att uppnå en hållbar energiomställning.

En ekologiskt hållbar energiförsörjning förutsätter att världen minskar användandet av fossila bränslen. Ökad elektrifiering, bland annat av transporter och industriella processer, är en avgörande del av lösningen. Samtidigt är elproduktion och uppvärmning den globalt största källan till utsläpp av växthusgaser. För att motverka klimatförändringarna, måste samhället därför ställa om till mera fossilfri elproduktion. I Sverige är målsättningen 100 % förnybar elproduktion till 2040.

En ekonomiskt hållbar energiförsörjning är resurseffektiv och tillförlitlig. Dock råder oenighet om hur ett sådant system bör se ut. I västvärlden är det vanligt att elproduktion från kärnkraft fasas ut, medan Kina och andra länder med snabbt ökande energibehov ser kärnkraft som en självklar del av sin framtida elförsörjning. En viktig fråga rör därför kärnkraftens framtid.

Sverige är en del av den integrerade nordiska elmarknaden. Denna består av två huvuddelar. Den ena är den avreglerade marknaden för produktion av och handel med el. Den andra är det reglerade elnätet. Huvudargumentet för avregleringen var att elproduktion och investeringsbeslut på marknadsmässiga grunder skulle öka effektiviteten i elförsörjningen.

Detta forskningsprogram studerar särskilt elmarknaden i ljus av målet om en resurseffektiv, tillförlitlig och ekologiskt hållbar energiförsörjning. Även incitamenten för energiintensiva sektorer som tillverkningsindustri och transporter att ställa om sin energiförbrukning är fundamentala för en hållbar utveckling. Inom programmet används nationalekonomisk teori och empiriska analysverktyg för att undersöka hur energimarknaden, energiintensiva sektorer och underliggande regleringar fungerar samt hur regelverket kan förbättras för att uppnå målen om en hållbar energiomställning.    

Projekten inom programmet finansieras främst av Energimyndigheten.

Följande forskare arbetar inom programmet: Pär Holmberg, Erik Lundin och Thomas Tangerås.    

Programchef: Thomas Tangerås

  

Nyheter

Konkurrens om flexibla mikroresurser i det smarta elnätet

Flexibla mikroresurser som värmepannor och laddningsbara elfordon kan användas för att öka tillförlitligheten i elförsörjningen. Denna studie analyserar en marknad för flexibla mikroresurser och visar hur effektiviteten i resursanvändandet beror på i vilken grad företagen utnyttjar marknadsmakt..

Ladda ner: Competition for flexible distribution resources in a 'smart' electricity distribution network av Thomas Tangerås

Pågående projekt

Kvinnor är mer engagerade i klimatfrågor än män

I denna forskningsrapport visar Niklas Elert och Erik Lundin att kvinnor inte bara anser att klimatförändringarna kommer att påverka oss mer än vad män tror, men även att kvinnor i högre grad förespråkar statliga styrmedel för att minska klimatpåverkan. Dessutom rapporterar kvinnor i högre utsträckning att de själva har ändrat sitt beteende i syfte att minska sin klimatpåverkan. Dessa resultat bygger på en enkät av Naturvårdsverket där slumpvis utvalda svenskar tillfrågades om sin syn på klimatet.

Ladda ner: Gender and cliamte action av Niklas Elert och Erik Lundin

Ett nytt verktyg för att fånga kosntaderna av förnybar elproduktion

I denna studie utvecklar författarna 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 med exempel från elmarknaden i Kalifornien hur man kan tillämpa nodbaserade nättariffer för att uppnå förnybarhetsmålen på ett kostnadseffektivt sätt.

Ladda ner: Locational marginal network tariffs for intermittent renewable generation av Thomas Tangerås och Frank A. Wolak

Ett samhällsekonomiskt effektivt stödsystem för reservkapacitet på en konkurrensmässig elmarknad

I många länder får elbolagen ekonomisk kompensation för att upprätthålla viss reservkapacitet. Därigenom vill man undvika situationer med elbrist där elpriset antingen blir extremt högt eller det blir nödvändigt att koppla bort konsumenter för att säkerställa balansen i elsystemet. I denna forskningsuppsats visar författarna hur ett sådant stödsystem kan konstrueras på en konkurrensmässig elmarknad.  

Ladda ner: Capacity mechanisms and the technology mix in competitive electricity markets by Pär Holmberg and Robert A. Ritz.

Flödesbaserad prissättning ökar effektiviteten på elmarknaden

Elmarknaderna i Europa tillämpar prissättning baserat på elområden, vilket innebär att vissa kritiska flaskhalsar i elnätet inte beaktats på spotmarknaden. För att ta bättre hänsyn till sådana flaskhalsar har flera europeiska länder bytt till flödesbaserad prissättning inom de olika elområden. I dessa två studier utförs dels teoretisk analys och dels modellsimuleringar av marknaden som indikerar att elproduktionen torde bli väsentligt effektivare till följd av denna åtgärd, bland annat genom att minska förekomsten av arbitragehandel mellan spot- och balanskraftmarknaden.

Ladda ner: Redispatch in zonal pricing electricity markets by Mario Blázquez de Paz

Ladda ner: Production efficiency of nodal and zonal pricing in imperfectly competitive electricity markets av Mahir Sarfati, Mohammad Reza Hesamzadeh och Pär Holmberg

Är det bra att centralisera elmarknaden?

Denna uppsats jämför hur olika marknader i Europa och USA allokerar produktionskapacitet och hanterar flaskhalsar. Frågan är om man kan förbättra energiförsörjningen genom att ändra den nuvarande nordiska marknadsmodellen till fördel för en annan. Forskarna anser att man kan lära från centraliserade marknader i USA när det gäller hanteringen av flaskhalsar i elnätet. Men det finns inte fog för att övergå från den nordiska modellen med en decentraliserad marknad till fördel för högre grad av centralstyrning. Detta gäller särskilt eftersom andelen varierande förnybar elproduktion, särskilt vindkraft, är ökande.

Ladda ner: Central- versus self-dispatch in electricity markets av Viktor Ahlqvist, Pär Holmberg och Thomas Tangerås

Simulering av arbitragehandel på stora elmarknader med zonprissättning

Europas elmarknader tillämpar zonprissättning. Som en följd av detta sätts priset på ett vis på spotmarknaden och på ett annat när elen levereras, vilket leder till ineffektiv produktion. I två uppsatser utvecklar författarna en simuleringsmodell och beräkningsalgoritm som möjliggör att denna ineffektivitet kan kvantifieras i stora elnät.

Ladda ner: Increase-decrease game under imperfect competition in two-stage zonal power markets –​ Part I: Concept analysis och Part II: Solution algorithm av Mahir Sarfati, Mohammad Reza Hesamzadeh och Pär Holmberg

Så kan en integrerad elmarknad skapas

Ett av huvudmålen för EU:s energipolitik har länge varit att skapa en gränslös inre elmarknad där elen flödar fritt mellan länderna. Men det har visat sig svårt att få till stånd ett fungerande samarbete mellan länderna för att bygga nödvändig infrastruktur. Här presenterar Lars Persson och Thomas Tangerås förslag på hur man med Norden som exempel kan förbättra det europeiska samarbetet. Syftet är att förstärka de enskilda ländernas incitament att samordna sina marknader och att öka effektiviteten i investeringarna..

Ladda ner: Transmission network investment across national borders: The liberalized Nordic electricity market av Lars Persson och Thomas Tangerås

Så kan elmarknaden förändras för ökad konkurrens med enhetliga priser

Indelningen av Sverige i elområden har kritiserats för att kunder i södra delen av landet får betala högre elpriser än andra. Ny forskning av Thomas Tangerås och Frank Wolak visar att effektiviteten på elmarknaden kan höjas utan att kunder i olika delar av landet betalar olika elpriser. För detta krävs att elområden införs för producenter men inte för konsumenter.

Ladda ner: The competitive effects of linking electricity markets across space and time av Thomas Tangerås och Frank A. Wolak

Är det bättre att investera i överföringskapacitet än produktionskapacitet på elmarknaden?

Mario Blázquez de Paz utvecklar en ekonomisk modell för hur priser, konkurrens, och kundnytta påverkas av investeringar i ny produktion relativt till kapacitet i elnätet på en marknad indelad i elområden. Huvudresultatet är att nätinvesteringar är bättre för kunderna än ny produktion.

Ladda ner: Production or transmission investments? A comparative study av Mario Blazquez de Paz

Market design på elmarknader med överföringsbegränsningar

Elmarknaderna blir alltmer integrerade. Elpriset beror därför i allt högre utsträckning på begränsningar i elnätet och överföringskostnader. I denna forskningsrapport analyserar Mario Blazquez de Paz hur elpriser och överföringskostnader påverkas av vilka regler som gäller på elmarknaden.

Ladda ner: Auction performance on wholesale electricity markets in the presence of transmission constraints and transmission costs av Mario Blazquez de Paz

Används insiderinformation i handeln på den nordiska elbörsen?

Enligt marknadsreglerna på den nordiska elbörsen Nord Pool Spot (NPS) ska fullständig och korrekt information gällande alla händelser som kan tänkas ha en större inverkan på elproduktionen offentliggöras. Det är även strikt förbjudet att lägga bud baserade på denna typ av information innan den publiceras. Trots detta utredde NPS bara under 2012 tio fall av misstänkt insiderhandel. I en ny forskningsrapport undersöker Ewa Lazarczyk empiriskt huruvida man kan belägga ett systematiskt användande av insiderinformation på NPS intra-dag marknad. Hon visar att nyheter om oplanerade produktionsstörningar har en signifikant effekt på priser och handelsvolymer även innan de publiceras, vilket indikerar att privat information existerar och används i handeln på intra-dag marknaden.

Ladda ner: Public and private information on the Nordic intra-day electricity market av Ewa Lazarczyk

Aktuell forskare

Gabriel Heller Sahlgren Ph.D.

Ämnesområden: Hälsa, privatiseringar, skattefinansierade tjänster, utbildning

Några av de frågor Gabriel Heller Sahlgren försöker besvara i sin forskning:

  • Vad krävs för att skolmarknader ska fungera?
  • Hur reagerar aktörer inom skolväsendet på ekonomiska incitament?
  • Skillnader mellan vinstdrivande och icke-vinstdrivande skolor.

 

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