Markedseffekter av teknologibegrensning i kraftutbygging mot 2040

Abstract

Klimakrisen krever en omfattende global omstilling innen kraftproduksjon. Ambisiøse klimamål skal nås gjennom utslippsreduksjoner samtidig som kraftforbruket øker. Dette fører til et stort behov for investeringer og utbygging av utslippsfri kraftproduksjon.

Teknologier som solkraft og landbasert vindkraft er i dag det rimeligste alternativet og kan i dag bygges i mange land uten behov for subsidier. Likevel har solkraft og landbasert vindkraft vist seg å være svært kontroversielt grunnet store arealbehov.

For å erstatte ny kraftproduksjon fra landbasert vindkraft og solkraft er det ikke gitt hva som vil lønne seg og hvordan det vil påvirke kraftmarkedet. Særlig havvind og kjernekraft diskuteres om hverandre og kan virke mest aktuelle selv om disse teknologiene vil koste betydelig mer. Ulike teknologier har ulike egenskaper som kan påvirke markedet.

Formålet med oppgaven er å belyse markedseffekter av teknologibegrensning i kraftutbygging og bidra til å gjøre godt begrunnede valg sett fra et bedriftsøkonomisk perspektiv. Resultatene kan brukes som et bidrag til en mer helhetlig analyse og gi et bedre beslutningsgrunnlag. Med markedseffekter menes påvirkning og endring i produksjonsmiks, handelsbalanse, kraftpriser og teknologienes markedsverdi.

For å gjennomføre analysen er energisystemmodellen Balmorel benyttet. Modellen er kjørt for flere scenarier med ulike begrensninger i teknologiinvesteringer og handelsbalanse. Begrensningen i handelsbalanse er innført for å se hvilke investeringer Norge må gjøre for å ha et kraftoverskudd i et normalår, uten at hver time har et overskudd da dette vil være nærmest umulig med usikkerheten og variabiliteten fornybar energi innehar.

Analysen viser som ventet at de billigste teknologiene også gir billigst gjennomsnittlig kraftpris, men sesongvariasjonen er større og gir høyere kraftpriser når det er lite vind og sol. Det vil derfor være viktig å ta høyde for dette i beslutningstaking og belyse konsekvensene for kraftkonsumenter. Når investeringene blir dyrere øker også kraftprisen og det blir konsumentene som tar kostnaden av dette, enten i form av økt kraftpris, subsidier eller begge. Valg av dyrere løsninger kan imidlertid øke allmenn aksept og gjøre kontroversielle kraftutbygginger aktuelle i de områdene det er utfordrende og mye motstand i dag.

The climate crisis demands a global transition in power generation. Ambitious climate goals have been set to reduce emissions while power demand is rising. This creates a significant need for investment and development in emission free power production.

Technologies such as solar and onshore wind power are the most affordable options and can be built in many countries today without subsidies. However, they have proven to be highly controversial due to their large land requirements.

To replace new power generation from onshore wind and solar power, it is uncertain what will be the most cost effective and how it will affect the power market. Offshore wind power and nuclear power are particularly debated and may seem more relevant, even though these technologies will be more expensive. Different technologies also have different characteristics that may affect the market.

The purpose of this paper is to shed light on the market effects of technology constraints in newbuild power production and contribute to making integral choices from a business economic perspective. The results can be used as a contribution to a more comprehensive analysis and provide an enhanced decision basis. Market effects refer to impacts and changes in production mix, trade balance, power prices and the market value of different technologies.

To conduct the analysis the energy system model Balmorel is used. The model is run for multiple scenarios with different constraints for technology investments and balance of trade. The balance of trade constraint is introduced to see which investments Norway must make to have a power surplus in a normal year. This constraint does not mean that Norway is self sufficient every hour which would be close to impossible with the uncertainty and variability of renewables.

The conclusion of the analysis is as expected that the cheapest technologies also provide the lowest average power price, but seasonal variations are larger and result in higher power prices in hours with little inflow of wind and solar. It will therefore be important to take this into consideration when decisions are made and highlight the consequences for power consumers. Expensive investments results in higher power prices and it is consumers who must pay the increase in the form of higher power prices, subsidies or both. Choosing expensive solutions may contribute to increasing public acceptance and make solar and onshore wind less controversial.