Working Paper No. 1264

Production Efficiency of Nodal and Zonal Pricing in Imperfectly Competitive Electricity Markets

Flödesbaserad zonprissättning ökar effektiviteten på elmarknaden

Publicerad: 15 februari 2019Antal sidor: 32Nyckelord: Congestion management; Zonal pricing; Flow-based market couplingJEL-koder: C61; C72; D43; L13; L94

Production Efficiency of Nodal and Zonal Pricing in Imperfectly Competitive Electricity Markets Mahir Sarfati, Mohammad Reza Hesamzadeh och Pär Holmberg


Europas elmarknader tillämpar zonprissättning, vilket har inneburit att vissa kritiska flaskhalsar i elnätet inte beaktats på spotmarknaden. För att minska detta problem har flera europeiska länder bytt till flödesbaserad zonprissättning. Våra simuleringar indikerar att elproduktionen kan bli väsentligt effektivare efter en sådan åtgärd.

Varje EU-land är indelat i ett eller ett fåtal elområden (zoner). Huvuddelen av elhandeln sker på spotmarknaden, dagen före leverans. I Norden, och i många andra europeiska länder, bortser spotmarknaden från flaskhalsar inom ett elområde; endast flaskhalsar mellan elområdena beaktas. En fördel med detta förfarande är att det förenklar spotmarknaden och terminshandeln. På realtidsmarknaden, när elen levereras, måste dock alla flaskhalsar beaktas. Detta gäller även flaskhalsarna inom ett elområde.

Sena produktionsbeslut höjer kostnaderna
Ett problem med att vissa flaskhalsar försummas på spotmarknaden är att det behöver göras fler justeringar på realtidsmarknaden när elen ska levereras för att undvika att flaskhalsar inom elområdena överbelastas. Sena produktionsbeslut och försämrad produktionsplanering höjer kostnaderna.

Skadlig arbitragehandel
Ineffektiviteter i nätutnyttjandet och produktionen förvärras ytterligare av arbitragehandel. Skillnaden i hur flaskhalsar hanteras innebär att det ofta uppstår förutsägbara prisskillnader mellan spotmarknaden och realtidsmarknaden. Aktörer kan göra en arbitragevinst om de ökar försäljningen på en marknad med högt pris och minskar försäljningen på en marknad med lågt pris. Förfarandet brukar kallas för ”öka-minska spelet”. Detta ökar handeln i realtid, vilket innebär att ännu fler produktionskorrigeringar behöver göras i ett sent skede.

På längre sikt leder arbitragevinsterna även till ineffektiva investeringar. I Sverige har problemen med zonprissättning minskat efter det att vi år 2011 ökade antalet elområden från ett till fyra.

Europeisk elbörs tillämpar flödesbaserad zonprissättning
Elbörsen CWE, vilken bl.a. inkluderar Tyskland, Frankrike och Beneluxländerna, har valt att införa flödesbaserad zonprissättning istället för att öka antalet elområden. Det innebär att ett fåtal kritiska flaskhalsar inom elområdena beaktas även på spotmarknaden. Tanken är att denna förändring ska minska antalet sena produktionskorrigeringar. Det finns även en förhoppning om att ”öka-minska spelet” ska kunna dämpas.  

Flödesbaserad zonprissättning leder till effektivare produktion
Vår uppsats simulerar ”öka-minska spelet” på en elmarknad med flödesbaserad zonprissättning. Vi utvecklar en modell, där vi antar att varje producent utnyttjar alla arbitragemöjligheter för att öka sin vinst. Vi beräknar en strategisk jämvikt, där varje aktör maximerar sin förväntade vinst givet konkurrenternas strategier. För ett givet antal elområden kan flödesbaserad zonprissättning minska produktionskostnaderna med 8-15 procent jämfört med traditionell zonprissättning, som bl.a. används i Norden.

Skillnaden mellan traditionell och flödesbaserad zonprissättning blir dock väsentligt mindre, omkring 1 procent, om det antas att sena produktionsbeslut inte har någon inverkan på produktionskostnaderna i en anläggning. Detta kan antas vara fallet på en vattenkraftsdominerad elmarknad, såsom den nordiska. Sena produktionsbeslut förväntas ha större konsekvenser i Kontinentaleuropa, där en större andel av elproduktionen är bränslebaserad.  


Titel: IFN Working Paper nr 1264, "Production efficiency of nodal and zonal pricing in imperfectly competitive electricity markets", är författat av Mahir Sarfati (IFN), Mohammad Reza Hesamzadeh (KTH) och Pär Holmberg (IFN). Kontakta Mahir på e-postadress sarfati@kth.se om du vill veta mer.

 

Pär Holmberg

Kontakt

Tel: 08 665 4559
Mobil: 072 511 6866
Par.Holmberg@ifn.se

Framtidens arbetsförmedling

Pages-from-2018-Bergström-Calmfors---Framtidens-arbetsförmedling.gif

Lars Calmfors, IFN, är en av redaktörerna för antologin Framtidens arbetsförmedling (Fores 2018): "Den största utmaningen idag i svensk ekonomi är den höga arbetslösheten bland utomeuropeiskt födda, personer som saknar gymnasiekompetens, äldre och personer med funktionsnedsättningar". Ett genomgående tema i boken är att det är bättre att genomföra förändringar i små steg som går att utvärdera än att i ett slag göra totala systemförändringar.

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