Energisystemets betydelse för svensk ekonomi. Runar Brännlund, CERE, Umeå University

Transkript

1 Energisystemets betydelse för svensk ekonomi Runar Brännlund, CERE, Umeå University

2 Elförbrukningen i Sverige 160" 3500" 140" 3000" TWh) 120" 100" 80" 60" 40" 20" EL"Twh" BNP" 2500" 2000" 1500" 1000" 500" Miljarder)kr) Exponen'ell ökning av elförbrukningen under stor del av talet Elförbrukningen ökat med i genomsni< 3% per år BNP vuxit med i genomsni< 3% per år 0" 0" 1890" 1900" 1910" 1920" 1930" 1940" 1950" 1960" 1970" 1980" 1990" 2000" 2010" Index&(1985=100)& 170# 160# 150# 140# 130# 120# El# BNP# Tycks finnas e< trendbro< i ökningstakt från mi<en av 1980 talet som inte är kopplat 'll minskad 'llväxt 110# 100# 90# 1985# 1987# 1989# 1991# 1993# 1995# 1997# 1999# 2001# 2003# 2005# 2007# 2009#

3 Elförbrukningen i Sverige Elkonsum)on,+TWh+ 160" 140" 120" 100" 80" 60" 40" 20" 0" 0" 500" 1000" 1500" 2000" 2500" 3000" 3500" BNP+ Starkt positivt samband mellan BNP och elförbrukning fram till BNP-elasticitet = 1,7 Svagare, men positivt, samband efter BNP-elasticitet = 0,12 Förändrad ekonomisk struktur (industri/tjänste) Förändrad uppvärmning av lokaler, från el till fjärrvärme (biobränslen) En följd av skatter, subventioner och stagnerande tillförsel.

4 Elförbrukningen i Sverige 160" TWh$ 140" 120" 100" 80" 60" 40" 20" Distribu1ons4förluster" Fjärrvärme,"raffinaderier" Bostäder"och"service" Transporter" Industri" Hög tillväxt i elanvändningen i bostadssektorn uner 70- och 80-talet - Konvertering från olja till direktverkande el Trendbrott i slutet av 80- talet Industrins elanvändning har ökat stabilt med cirka 1% per år i genomsnitt 0" 1970" 1974" 1978" 1982" 1986" 1990" 1994" 1998" 2002" 2006" 2010"

5 Elförbrukningen i Sverige 600# 0.30# Förädlingsvärde,)miljarder)kr) 500# 400# 300# 200# Förädlingsvärde,#miljarder#kr# 100# Kwh#per#krona# 0# 1970# 1974# 1978# 1982# 1986# 1990# 1994# 1998# 2002# 2006# 2010# 0.25# 0.20# 0.15# 0.10# 0.05# 0.00# Elintensitet,)kr)per)KWh) Elintensiteten i industrin har minskat med i snitt 4% per år sedan 1993 En stagnation i nedgången efter 2006 Förädlingsvärdet har ökat med 4,7% per år under samma period Trots en kraftig energieffektivisering ökar alltså elförbrukningen

6 Elförbrukningen i Sverige En illustration TWh$ 160" 140" 120" 100" 80" 60" 40" 20" Distribu2ons5förluster" Fjärrvärme,"raffinaderier" Bostäder"och"service" Transporter" Industri" Ekonomisk tillväxt på 2,5% per år Energieffektivisering med 0,5% år i industrin Energieffektivisering i bostadssektorn med 1% per år Ökning med 2% per år i transportsektorn Sammantaget en ökning med 13 TWh fram till " 1970"1974"1978"1982"1986"1990"1994"1998"2002"2006"2010"2014"2018"2022"2026"2030"

7 Eltillförseln i Sverige TWh$ 160.0# 140.0# 120.0# 100.0# 80.0# 60.0# 40.0# 20.0# Övrigt# Kondens8kra;# Kärnkra;# Vindkra;# Va>enkra;## 0.0# 1970# 1974# 1978# 1982# 1986# 1990# 1994# 1998# 2002# 2006# 2010# 2014# 2018# 2022# 2026# 2030# En utfasning av kärnkraften innebär antingen: a) Minskad elförbrukning med drygt 3 TWh per år b) Ökad vindkraftsel med drygt 3 TWh per år c) Ökad import av el a) möjligt endast vid utebliven ekonomisk tillväxt b) kanske möjligt men kräver fortsatt hög subventionering c) knappast möjligt i större utsträckning

8 Elmarknaden i Sverige Före 1996 en mycket kraftigt reglerad elmarknad 1996 omreglerades elmarknaden Konkurrens i såväl produktions- som säljarled möjliggjordes Prisbildningen skulle skötas av marknaden (utbud och efterfrågan) Effektivisering i befintlig produktionskapacitet Stimulera till investeringar i ny kapacitet Det skulle ge oss mer el till lägre pris

9 Vad hände? Den kortsiktiga prisvariationen verkar ha ökat (dag, vecka, och inom ett år) Även prisnivån har stigit över tiden Hur kan vi förklara detta, och vad implicerar det för framtiden? Är förklaringen avregleringen? Är förklaringen förändringar i efterfrågan Är det tillförseln som är orsaken? Eller är det förändringar i energi- och klimatpolitik som är förklaringen?

10 Lite fakta System och STO pris Nordpool 1200" RåkraLpris per månad på Nordpool SEK$per$MWh$ 1000" 800" 600" 400" realt"pris"sto" Pris"SYS"R" Vola'liteten i priset tycks ha ökat senare år 200" 0" 1996"1997"1998"1999"2000"2001"2002"2003"2004"2005"2006"2007"2008"2009"2010"2011"2012"

11 Lite fakta Årliga priser , råkraft och skatter # Öre/KWh( # # # Total#ska2#el# Elcer7fikat# Elpris# 80.00# 60.00# 40.00# 20.00# 0.00# 1970# 1974# 1978# 1982# 1986# 1990# 1994# 1998# 2002# 2006# 2010# Råkraftspriset föll fram till år 2000, för att därefter stiga 1970 var elskatten 4 öre/kwh Fram till 2011 hade skatten ökat till 55 öre/ KWh Skatten har ökat snabbare än råkraftspriset

12 Lite fakta konsumentpris och eldistribution Öre/KWh(( # # # # # 80.00# 60.00# 40.00# 20.00# Net#tariff## Electricity#price# Konsumentpriset har stigit under hela tidsperioden Ett visst prisfall direkt efter avregleringen Tariffen för eldistribution i stort sett konstant över tidsperioden 0.00# 1970# 1974# 1978# 1982# 1986# 1990# 1994# 1998# 2002# 2006# 2010#

13 En enkel simuleringsmodell Två scenarier Givet att marknaden fungerar som det är tänkt (utbud=marginalkostnad=efterfrågan), vad skulle hända med pris och vinster om: Den svenska kärnkraften stängs av? Det svenska gröna certifikatssystemet tas bort? En enkel modell som består av en En utbudssida (marginalkostnad) En efterfrågesida (hypotetisk efterfrågekurva)

14 70.0% Modellen Utbudssidan Variable$electricity$genera4on$cost$(fuel$and$opera4onal$&$maintenance)$ Nordic,$value$of$Green$Cer4ficates$deducted$from$renewables$ Source:%IEA%and%CASES%!%Costs%Assessment%for%Sustainable%Energy%Markets.%Project%No%518294%SES6,%Delivarble%No%D4.1$ Öre$per$KWh$ 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% wind% hydro% nuclear% coal% biomass% waste% oil% gas% 0.0%!10.0% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 450% Källa: Blesel et.al. (2008) TWh$

15 Modellen Efterfrågesidan Efterfrågan minskar om priset stiger I basfallet antas priselasticiteten vara -0.5 I alternativfallet antas den vara -0.1 Läget på efterfrågekurvan skiftar över tid och mellan säsonger Längre ut på vintern Längre in på sommaren

16 Modellen utbud = efterfrågan Givet utbudskurvan kalibreras efterfrågan så att 2010 års genomsnittliga pris uppnås (54 öre) där utbud är lika med efterfrågan Det korresponderar mot en produktion (och konsumtion) av el som är 382 TWh i det nordiska systemet

17 Scenario 1 Kärnkraftsnedläggning Produk'onskapaciteten minskar med approx 60 TWh Produk'onsenheter med högre kostnader tas i bruk (gas and olja) ELerfrågan faller pga högre kostnader I den nya jämvikten är priset högre och produk'onen lägre (och konsum'onen) Den nya jämvikten innebär inte en minskning med 60 TWh

18 Scenario 1 Kärnkraftsnedläggning Antagen priselasticitet E = -0.5 E = P_0 (öre/kwh) P_1 (öre/kwh) Prisförändring (öre/kwh) Förändring i vinst vattenkraft, Norden (miljoner kr) Förändring i vinst vattenkraft, Sverige (miljoner kr) Förlust kärnkraft (miljoner kr) ! Priset s'ger när kärnkralen står s'lla Ökad vinst för de som forzarande producerar (speciellt va<enkralen) Förluster för kärnkralen Ägarna av kärnkralen förlorar nödvändigtvis inte (elersom de också äger va<enkralen)

19 Scenario 2 Inga gröna certifikat Inga gröna certifikat innebär approx 11 TWh mindre kapacitet Implicerar en direkt effekt med 4-6 öre/kwh lägre konsumentpris (certifikatsavgiften) Implicerar en indirekt effekt då dyrare el kommer att produceras istället för subventionerad vindoch bioel Den indirekta effekten på råkraftpriset är cirka 2 öre/kwh Nettoeffekt: 5-2=3 öre lägre konsumentpris

20 Några slutsatser Marknaden opererar på en brant del av utbudskurvan Priset känsligt för förändringar i efterfrågan (exempelvis sommar kontra vinter) En avstängning av kärnkraften får relativt stora effekter på pris, hur stora beror på konsumenternas priskänslighet En kärnkraftsavstängning är kostsam, kan knappast kompenseras av högre vinster från vattenkraft Elcertifikatssystemet har en prispressande effekt på råkraftspriset, men ökar elkostnaden för konsumenter

21 Fungerar marknaden som vi tänkt? Simuleringarna bygger på att marknaden fungerar enligt teorin Frågan är om detta är ett rimligt antagande? Ekonometrisk analys av årsdata från Test för strukturella brott (avregleringen) Test för hur fundamentala faktorer (klimat, vattentillförsel etc.) påverkat elpriset Ekonometrisk analys av månadsdata ( ) Betydelse av flaskhalsar m.m.

22 Resultat från den ekonometriska analysen Resultaten visar att de är de fundamentala faktorer som styr efterfrågan och tillförsel som är viktiga bestämningsfaktorer för utvecklingen av pris - Högre pris på kol leder till högre elpris. - Högre pris på utsläppsrätter leder till högre pris på el - En ökning i BNP leder till högre elpris - Ökad nederbörd och högre temperatur leder till lägre elpris - En skattehöjning på 10% (exempelvis) innebär att konsumentpriset på el stiger med 5% Avregleringen har inte haft någon statistiskt signifikant effekt på elpriset Marknaden tycks fungera på det sätt som tänkt

23 Så varför har elpriset stigit då..? Utan den BNP-ökning som vi sett sedan 1996 hade elpriset varit lägre Kolprisernas ökning sedan 2005 är en viktig förklaring till elprisökningarna sedan dess. Kolpris BNP 120 Kärnkraftens tillgänglighet har reducerats över tiden, vilket bidrar till högre priser. Vissa av topparna (t.ex. 2002/2003) förklaras av underskott i vattenmagasinen Skatteökningar sedan 1990 viktiga för konsumentprisets utveckling KärnkraLsproduk'on

24 Framtiden? Viktiga faktorer Överföringskapaciteten mellan länder i norra Europa Kärnkraftspolitiken Avveckling den svenska kärnkraften får konsekvenser i det Nordiska systemet Avveckling av kärnkraft i Tyskland och mer vind och sol innebär behov av mer regler(vatten)kraft Klimatpolitiken i EU och globalt EU-ETS, vad händer med CO2 priset? En satsning på skiffergas (som verkar ske) leder till lägre gaspriser, vilket ersätter kol. Vad kommer det att innebära?

25 Gaspriser och utsläppsrätter 14" 12" 10" 8" 6" 4" 2" 0" jan+02" USA$Natural$Gas$Electric$Power$Pris$(dollar$per$ tusen$kubikfot)$ jan+03" jan+04" jan+05" jan+06" jan+07" Pris utsläppsrätter, EU-ETS EUR/tCO 2 EUADEC- 07 CERDEC- 12 EUADEC- 12 jan+08" jan+09" jan+10" jan+11" jan+12" 0 EUADEC- 13 jan- 05 aug- 05 mar- 06 okt- 06 maj- 07 dec- 07 jul- 08 feb- 09 sep- 09 apr- 10 nov- 10 jun- 11 jan- 12 aug- 12 mar- 13 Fallande gaspriser Fallande pris på utsläppsrätter Kärnkraft ersätts till stor del av gaskraft, och kanske kolkraft Effekterna på elmarknaden behöver därmed inte bli så stor Men klimatproblemet består

26 Flaskhalsar i överföring prisdifferens Sverige / system prisdifferens,*öre/kwh* 30# 25# 20# 15# 10# 5# 0#!5# 1996# 1998# 2000# 2002# 2004# 2006# 2008# 2010# 2012# Prisdifferensen mellan systempris och områdespris visar på flaskhalsar i överföring Marknadseffektiviteten begränsas av flaskhalsar Hur påverkas prisdifferensen av förändringar i utbud och efterfrågan?

27 Flaskhalsar i överföringskapaciteten Hur påverkas prisdifferensen av förändringar i utbud och efterfrågan? Variabel( Koefficient( C" 1.65" Kärnkraft" /0.22*" Magasinfyllnad" 0.01" Kolpris" 0.03*" Industriproduktion" 0.07*" Temperatur" /0.06*" " Ökad efterfrågan på el leder till större prisdifferens Minskat utbud på el leder till större prisdifferens En minskning av produktion från kärnkraft med 10% leder till ökning av prisdifferensen med 2.2% Ökad överförings-kapacitet i Norden kan leda till lägre pris, givet allt annat Ökad överförings kapacitet till kontinenten kan leda till högre pris

28 Några slutsatser Tillväxten i svensk ekonomi, och välfärd, är starkt kopplad till tillgången på el Skogen, gruvorna och stålet har haft en komparativ fördel i elen Under 2000-talet har kopplingen till viss del brutits Strukturomvandling och effektivisering Delvis en följd av stagnation i eltillförsel och därmed högre elpriser, delvis en följd av förändrade globala konsumtions- och produktionsmönster Elmarknaden tycks fungera som det tänkt efter avregleringen Effekterna av att lägga ner produktionskapacitet (t.ex. kärnkraft) är starkt beroende av efterfrågans priskänslighet. Elcertifikatsystemet innebär att systempriset på Nordpool sjunker men ökar den totala kostnaden för konsumenterna. De ökade råkraftpriserna sedan 2000 kan främst förklaras av en mindre tillgänglig (och dyrare) produktionskapacitet. Konsumentprisutvecklingen beror dessutom på högre skatter och avgifter

29 Avslutningsvis Tidigare norske statsministern Kåre Willoch: Om man önskar sig billig elektricitet så måste man bygga ut kapaciteten så mycket a< det finns 'llräckligt med el 'll den prisnivå som önskas.. Citerad i Hjalmarsson (2011), Göteborgs- posten.