Vindkraft tenderar att påverka priser och prisvariationer på en avreglerad elmarknad. Med hjälp av data från Danmark visar den här artikeln att vindkraft kommer att reducera prisvariationer över en dag. Vindkraft trycker ner priser mer under perioder med hög konsumtion än under tillfällen med låg konsumtion. Detta får konsekvenser för investeringar i vindkraft och reservkapacitet.
Vindkraft har blivit allt mer viktig för elförsörjningen, i Europa och runt om i världen. I Sverige är målsättningen att producera 30 terawattimmar (TWh) el med vindkraft 2020, att jämföra med produktionen på 3,5 TWh 2010. Vindkraften är en instabil kraftkälla då den bara levererar när det blåser. Mer vindkraft kommer därför att påverka såväl genomsnittet som variationen i elpriset. Detta är en av de första studierna om hur vindkraften påverkar prisvariationen på el. Jag använder uppgifter om priser och vindkraftsproduktion från Danmark, eftersom Danmark är ett av de länder i världen med högst andel vindkraft, mer än 20 procent av all producerad el. En tidsserieanalys visar att perioder med mera vind leder till lägre variation i elpriset över dygnet, vilket kan tyckas förvånande.
Vindkraft sänker priser mer vid perioder med hög konsumtion
Effekten beror sannolikt på att vindkraften kapar pristopparna under timmar med hög elförbrukning. Tanken illustreras i diagrammen nedan. Priset anges på de vertikala axlarna och kvantiteten på de horisontella. Den nedåtlutande kurvan representerar efterfrågan. Kurvan lutar brant för att illustrera att efterfrågan på el inte är priskänslig. Trappstegskurvan representerar utbudet, där efterfrågan möts med kraftverk med allt högre marginalkostnader. Under perioder med låg konsumtion tillfredsställs normalt efterfrågan av billig “baskraft” såsom kol-, kärn- och vattenkraft. Kostnaden för att producera el från dessa källor är likartade, vilket representeras av att slutet på utbudskurvan ritats plant. Men de marginella produktionskostnaderna för kraftverk som möter efterfrågan under perioder med hög konsumtion, som till exempel gasanläggningar, kan variera kraftigt. Utbudet blir därför brantare när produktionen ökas.
Hög vindproduktion åskådliggörs med att utbudskurvan skiftar utåt. Vid lågproduktionstider, som illustreras i den vänstra figuren, leder detta till små förändringar i priset, tack vare att utbudskurvan är plan. Om vindkraft produceras vid tidpunkter på dagen då efterfrågan är hög kan emellertid priserna sjunka markant. Detta illustreras i det högra diagrammet. Under dessa perioder leder tillskott av vindkraft till ett minskat behov av den dyrare gaseldade generationen av kraft. Den totala effekten är i genomsnitt att blåsiga dagar kommer ge lägre prisvariation än vindstilla dagar.
Oväntade vinnare och förlorare
Denna studie antyder att en stor andel vindkraft kommer att leda till oväntade vinnare och förlorare på elmarknaden. Många studier har påpekat behovet av fler reservkraftkällor när stora mängder vindkapacitet införs. Men denna studie visar att införandet av vindkraft i genomsnitt kommer att leda till minskad avkastning för den typen kraftverk som främst verkar under tidpunkter med hög efterfrågan. Ägarna av dessa kraftverk tillhör förlorarna. System-
operatörerna behöver därför försäkra sig om att det finns tillräcklig reservkapacitet för att undvika tillfälliga men sannolikt kraftiga pristoppar. Vinnarna är troligtvis elkonsumenterna, som erhåller lägre elräkningar, vilket borde anses passande givet de skattemedel som används för att stödja vindkraften.
IFN Working Paper nr 889, "What Happens When it's Windy in Denmark? An Empirical Analysis of Wind Power on Price Variability in the Nordic Electricity Market", är författat av Johannes Mauritzen, Norges Handelshøgskole (NHH) och Institutet för Näringslivsforskning (IFN).