fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger
DESCRIPTION
Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger. Presentasjon for NF 4.desember 2008 Svein Roar Brunborg. Hovedtema. Fjernvarme og systemeffekter Resultater fra modellsimuleringer Behov for analysemetoder Nettregulering og konkurranse i varmemarkedet Kalkulasjonsrente og risiko - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/1.jpg)
Fjernvarme: samfunnsøkonomiske
problemstillinger
Presentasjon for NF 4.desember 2008
Svein Roar Brunborg
![Page 2: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/2.jpg)
Hovedtema
• Fjernvarme og systemeffekter• Resultater fra modellsimuleringer • Behov for analysemetoder• Nettregulering og konkurranse i
varmemarkedet• Kalkulasjonsrente og risiko• Regionale kraftsystemplaner• Behov for videre arbeid
![Page 3: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/3.jpg)
Marginale tap i distribusjonsnett
• Øker overproporsjonalt med effektbelastning
• Elektrisk oppvarming kommer på toppen av elspesifikt forbruk
• 15–25 % marginaltap på kalde vinterdager?
• 80 % av tapene kan skyldes oppvarming
marginaltap i distribusjonsnett
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Effektbelastning
![Page 4: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/4.jpg)
Systemeffekter i sentralnettet
• Marginaltap varierer mellom over- og underskuddsområder
• Marginaltapets størrelse varierer fra +/- 10%
• Mer fjernvarme betyr systemmessig det samme som innmating av elektrisitet i sentralnettet
• Analyser av fjernvarme på nasjonalt nivå vil utviske systemeffektene
Marginaltap i ulike punkt i sentralnettet (vinter, eksempel)
-12,00 %
-10,00 %
-8,00 %
-6,00 %
-4,00 %
-2,00 %
0,00 %
2,00 %
4,00 %
6,00 %
8,00 %
10,00 %
![Page 5: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/5.jpg)
Systemeffekter i sentralnettet
• Marginaltap i underskuddsområder har en klar sommer/vinter profil
• Siste 10 års milde vintre kan undervurdere systemeffekten av fjernvarme i underskuddsområder
Gjennomsnittlige marginaltap gjennom året i Osloområdet for årene 1998-2006
-3,50 %
-3,00 %
-2,50 %
-2,00 %
-1,50 %
-1,00 %
-0,50 %
0,00 %
1 2 3 4 5 6
2 mnd
taps%
![Page 6: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/6.jpg)
Systemeffekter i sentralnettet
• Marginaltap varierer lokalt
• Marginaltap varierer med årstid
• Systemeffektene ”vannes ut” gjennom tariffene
• Redusert rasjoneringsrisiko
Verdien av systemeffekter oppstår i et komplekst samspill mellom fjernvarme og kraftsystemet
![Page 7: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/7.jpg)
Hvordan fungerer kraftsystemet?
M
Tilbudskurve
Etterspørselskurve
Ps
Vannkraft
Kull
Kjernekraft
Gass
Konsumentoverskudd
Produsentoverskudd
Pris
Mengde
![Page 8: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/8.jpg)
Beregning av systemeffekter
• 1,5 TWh mer fjernvarme reduserer kostnadene i kraftsystemet med ca 700 millioner kroner årlig
• 0,8 TWh fjernvarme i Østlandsområdet reduserer prisene i dette området med 0,5 øre/kWh
• Verdien av fjernvarme kan ligge i området 40-45 øre/kWh
• Og i tillegg: kapitalkostnader i elnett…
![Page 9: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/9.jpg)
.Hvor forsvinner den sparte elektrisiteten
-100
0
100
200
300
400
500
600
SVE DK FIN TYS POL NED ØST SWT FRA ITA BLE SPA POR CZE SLO UNG SLO GRE BUL ROM UK
![Page 10: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/10.jpg)
SEFAS rapport (effekt på rasjonering av 1TWh mindre fjernvarme)
11,112,4
25,2
8,3
12,6
10,29,4
7,5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
2005 Basecase Utenfjernvarme
Effektivis. Utveksling Termisk300
Termisk400
Termisk500
Gje
nn
om
sn
ittl
ig r
as
jon
eri
ng
(G
Wh
/år)
![Page 11: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/11.jpg)
SEFAS rapport (effekt på priser av 1 TWh mindre fjernvarme)
3,85
3,92
4,15
3,79
3,91
3,813,78
3,75
3,50
3,60
3,70
3,80
3,90
4,00
4,10
4,20
2005 Basecase Utenfjernvarme
Effektivis. Utveksling Termisk300
Termisk400
Termisk500
Gje
nn
om
snit
tsp
rise
r (E
uro
Cen
t/kW
h)
![Page 12: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/12.jpg)
Svakheter ved systemberegninger..
..kan i begrenset grad ta hensyn til…
• ..marginaltap i distribusjonsnettet
• ..marginaltap i sentralnettet
• ..asymmetrisk tapseffekt
• ..samspillet mellom variasjon i tap og variasjon i kraftpriser
Likevel viser beregningene tydelige samfunnsmessige gevinster av fjernvarme
![Page 13: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/13.jpg)
Behov for analysemetoder
• Modeller for vannkraftsystemet• Modeller for sentralnettet• Modeller for regional- og distribusjonsnett• Fjernvarmens systemeffekt krever simultan
optimalisering mellom alle disse modellene• Tankekors at vi ikke har arbeidsmetoder som
gjør det mulig å lage fullgode analysere
Gjennom forenklinger kan det utvikles praktiske arbeidsmetoder?
![Page 14: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/14.jpg)
Konkurranseforholdene i varmemarkedet
• Bruk av elnettet til varmeformål har alltid vært konkurranseutsatt
• Netteier må ta høyde for usikkerhet i avkastning på tilleggsinvesteringer ved fastsetting av nettariff
• ”sunk cost” - et bedriftsøkonomisk problem
Kostnader for elvarme må ikke veltes over på brukere uten elvarme
![Page 15: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/15.jpg)
Nettregulering og varmemarkedet
• Nettariffer må signalisere reelle, marginale kostnader for både kapital og tap
• Nødvendig å skille varmeformål og el spesifikk bruk i monopolkontrollen
• ..eller stille krav til tariffene
• Toveiskommunikasjon legger et grunnlag for kontinuerlig tariffering
![Page 16: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/16.jpg)
Hvordan var det i ”gamle” dager?
• Abonnerte på maks effekt til lav pris, men høy overforbrukstariff
• Fungerte i praksis som prising etter tilnærmet marginal systemkostnad
• Energimelding i 1980 fjernet systemet
• Pga overkapasitet på effekt ble flat kraftpris antatt å gi bedre insentiv til energiøkonomisering … ?
![Page 17: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/17.jpg)
Kapitalkostnader ved utvidelse av nettkapasitet
![Page 18: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/18.jpg)
Kapitalkostnader per levert kWh
marginal kapitalkostnad vs brukstid
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
1 2 3 4 5 6 7 8 9
øre
/kW
h
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
tim
er
marginal konstant brukstid
![Page 19: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/19.jpg)
Hvilken kalkulasjonsrente skal brukes?
Hovedprinsipper:• Konjunkturfølsomhet• Risiko og tilpasningsevneViktige egenskaper ved fjernvarme:• Infrastruktur for varme i sentrale strøk• Stordriftfordeler i fleksibilitet og energiomdanning• Kostnadseffektiv opsjon for nye løsninger
Bør kalkulasjonsrenten beregnes eksplisitt for hvert enkelt anlegg?
![Page 20: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/20.jpg)
Regionale kraftsystemplaner
• Intensjoner om prinsipiell likebehandling av investeringer i nett, produksjon og forbruk
• Lokale energiutredninger har en uklar rolle• Uforpliktende vurdering av tiltak på brukersiden
sammenlignet med tiltak i nett og produksjon• Fører til asymmetri i investeringsprioriteringer• Optimaliserer ikke ENOVAs tiltaksportefølje i
relasjon til nettinvesteringer
Resultat: svak konsistens i myndighetstiltak
![Page 21: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/21.jpg)
NVEs, ENOVAs og Statnetts roller
NVE: • Utforming av monopolkontrollen• Krav til kraftsystemplaner og lokale energiutredninger • Konsesjonsbehandling av fjernvarmeENOVA:• Utformer støttekriterier for både fjernvarme og andre
elektrisitetsreduserende tiltak• Nasjonal oversikt over tiltaksmuligheter på forbrukssidenStatnett:• Beregner marginaltap i ulike markedssituasjoner• Har et operativt, nasjonalt systemansvar• Vurderer lønnsomhet av investeringer i sentralnettet
![Page 22: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/22.jpg)
Behov for videre arbeid
• Forbedre arbeids- og analysemetoder for verdivurdering av fjernvarme
• Vurdere kalkulasjonsrente eksplisitt for hvert anlegg?• Beregne kapital- og marginaltapskostnader for hhv
elvarme- og elspesifikke formål i aktuelle fjernvarmeområder
• Videreutvikle monopolkontrollen for å skille mellom varmemarked og elspesifikt forbruk
• Definere nye krav til regionale ”energisystemplaner” og lokale energiutredninger
• Etablere et samspill mellom ENOVA og regionale kraft- eller energisystemplaner
![Page 23: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/23.jpg)
Har vi råd til å forbedre arbeidsmetodene?
• 50 – 60 TWh elektrisk oppvarming
• Politiske mål kan bety at en stor andel må dekkes av fjernvarme / vannbåren varme
• Hvor mye investeres per kWh?
• Hvor mye offentlig støtte skal tildeles?
• Nytteverdien: noen titalls milliarder kroner investeres mer effektivt via bedre allokering av offentlig støtte
![Page 24: Fjernvarme: samfunnsøkonomiske problemstillinger](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081503/56814ffe550346895dbdc798/html5/thumbnails/24.jpg)
Hva skjer i det langsiktige perspektivet?
• Elektriske panelovner gir oppvarming til romtemperatur med en teoretisk virkningsgrad på 7 %
• Varmepumper kan tredoble virkningsgraden
• Ved økt energiknapphet og høye priser vil vi velge mer termodynamiske løsninger
• Fjernvarme er termodynamisk et strategisk riktig valg på lang sikt