Virkningen av usikkerhet i brenselspriser på lønnsomheten av mellomlandsforbindelsene til Tyskland og Storbritannia

Abstract

For å øke fleksibiliteten i det nordiske kraftsystemet planlegger Statnett å investere i to nye kabler til kontinentet - en kabel til Tyskland (1400 MW, 2018) og en til Storbritannia (1400 MW, 2020). Lønnsomhetsanalyser av den økte overføringskapasiteten baserer seg på simuleringer i Samkjøringsmodellen. En av de største antatte svakhetene ved dagens simuleringer er at usikkerhet i brenselpriser ikke modelleres. For å forbedre virkelighetsbildet i Samkjøringsmodellen har SINTEF utviklet en ny funksjon, PRIS-funksjonen, som modellerer usikkerhet i eksogene priser og stokastisk håndterer denne usikkerheten under vannverdiberegningene. Denne oppgaven har som formål å vurdere hvordan usikkerhet i brenselpriser påvirker lønnsomheten av de nye mellomlandsforbindelsene. Dette gjøres ved å ta i bruk PRIS-funksjonen. Det er viktig å presiserer at analysen ikke vurderer lønnsomheten av kablene i seg selv.

Vurderingen er gitt av en sammenlikning av lønnsomhetsanalysen i to datasett i Samkjøringsmodellen. Referansedatasettet er en versjon av Statnetts datasett over det nordeuropeiske kraftsystemet i 2020, og som modellerer brenselpriser som en konstant, deterministisk parameter. I denne oppgaven gjøres valg vedrørende to aspekter ved PRIS-funksjonen; det modelleres usikkerhet i brenselpriser og vurderes hvordan denne stokastisk skal håndteres under vannverdiberegningene. Gjennom disse valgene presenteres PRIS-datasettet, som anvender PRIS-funksjonen i et tilsvarende datasett som i referansedatasettet, slik at simuleringene blir sammenlignbare.

Resultatene viser at den forventede årlige nytten av kablene øker når usikkerhet i brenselpriser modelleres, til tross for at forventningsverdien til brenselprisene er like i de to datasettene. I PRIS-datasettet er det større variasjoner i årlig nytte. Som ventet er nytten større ved høye brenselpriser og lavere ved lave brenselpriser. Virkningen er ikke symmetrisk. Ved å modellere usikkerhet i brenselpriser og håndtere denne stokastisk får resultatene i PRIS-datasettet i enda større grad frem verdien av fleksibiliteten som kablene gir i kombinasjon med fleksibiliteten i de norske magasinene. Variasjoner i brenselpriser kan utnyttes til økt nytte. Strategien som vises i PRIS-datasettet under disse omstendighetene tilsvarer det som er forventet i virkeligheten. Dette indikerer at resultatene i PRIS-datasettet gir en god representasjon av det virkelighetsbildet som er modellert.

Siden PRIS-funksjonen er ny var det nødvendig å først teste dens virkemåte. Dette arbeidet er utført i en test-modell i Samkjøringsmodellen. Resultatene viser at funksjonen virker, og viser i tillegg verdien av at PRIS-funksjonen både modellerer usikkerhet og håndterer denne stokastisk under vannverdiberegningene. Resultatene fra PRIS-datasettet og test-modellen viser at funksjonen er et viktig nytt bidrag til å forbedre modelleringen av kraftmarkedet, men også at PRIS-funksjonens store frihetsgrad gir mange muligheter til videre testing.