Det europeiska elsystemet och påverkan av elmarknadsintegration på svenska elpriser: En komparativ analys av Hansa PowerBridge, med utgångspunkt från North Sea Link
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Under de senaste åren har de svenska elpriserna väckt stort intresse till följd av elprischocken 2022, då elpriset i Sverige steg till rekordhöjder. Elprisläget utlöste samtal och debatter om lösningar och tillvägagångssätt för att skydda det svenska elpriset. Händelsen resulterade bland annat i ett regeringsbeslut, i Tidöavtalet, om att pausa utbyggnaden av exporterande elkablar, däribland Hansa PowerBridge (HPB) som planeras att byggas mellan södra Sverige och norra Tyskland. Det finns skilda meningar om vad dessa utlandsförbindelser skulle betyda för de svenska elpriserna. Vissa menar på att ökad integration med övriga Europa skulle skada de svenska hushållen, då det generellt högre elpriset på kontinenten skulle importeras till Sverige. Andra menar att ökad integration är avgörande för framtidens elsystem med högre andel förnyelsebart i energimixen.
Denna rapport inleds med en litteraturinsamling som ger en teoretisk bakgrund till hur det europeiska elsystemets två delar, den fysiska och den ekonomiska, fungerar och samverkar, för att få en förståelse för hur elpriset sätts och påverkas. Litteraturinsamlingen redogör även för projektet HPB och den nya utlandsförbindelsen North Sea Link (NSL) mellan Norge och Storbritannien, samt hur den senarenämnda har påverkat norska elpriser. Baserat på detta gjordes en kvantitativ analys för att visa indikationer på vilken påverkan HPB skulle ha på elpriset i SE4 och i Tyskland (DE-LU) om elkabeln hade varit installerad år 2021. Resultaten från beräkningarna visar att elpriset hade varit i snitt 1,34 €/MWh högre i SE4 och i snitt 0,37 €/MWh lägre i DE-LU under 2021. Resultaten visar även att den svenska elprisutvecklingen följer den tyska, och att den positiva prispåverkan i SE4 är som störst när differensen i elpriset mellan de två områdena når sitt maxvärde under tidsperioden.
En analys av NSL gjordes och utifrån denna kunde det konstateras att utlandsförbindelsen medförde en generell elprishöjning i Norge, vilken primärt orsakats av de initiala prisskillnaderna mellan Norge och Storbritannien. Denna analys användes därefter som grund till den komparativa analys som gjordes av HPB, vilken pekar på att HPB skulle bidra till att dämpa fluktuationerna av elpriset i både SE4 och DE-LU. Utlandsförbindelsen skulle ha en uppåtdrivande effekt på elpriset vid produktionsöverskott och tvärtom vid produktionsunderskott. Eftersom Sverige generellt är ett exportland av el skulle elprisökningen bli särskilt påtaglig. Vidare gjordes en intressentanalys för att identifiera påverkade aktörer av projektet HPB. Denna analys lyfter fem primära intressenter, och indikerar att elproducenter skulle gynnas ur ett ekonomiskt perspektiv medan elanvändare skulle missgynnas.
Slutligen kan det konstateras att utlandsförbindelser har en påverkan på elpriset, då ökad överföringskapacitet mellan elområden tillåter att lokala elmarknader kan ytterligare integreras och ha en inverkan på varandra vid elhandeln. Elsystemet är komplext och det finns ytterligare faktorer som påverkar utbudet och efterfrågan på el i ett område, såsom väderförhållanden och omvärldshändelser. Därför är det svårt att dra definitiva slutsatser kring hur stor betydelse utlandsförbindelser har för elpriset.
Abstract [en]
In recent years, Swedish electricity prices have attracted a lot of attention as a result of the electricity price shock in 2022, when electricity prices in Sweden rose to record highs. The situation triggered conversations and debates about solutions and approaches to protect the Swedish electricity price. Among other things, the event resulted in a government decision, in the Tidö Agreement, to pause the expansion of exporting electricity cables, including the Hansa PowerBridge (HPB) planned to be built between southern Sweden and northern Germany. Opinions differ on the impact of these interconnectors on Swedish electricity prices. Some argue that increased integration with the rest of Europe would harm Swedish households, as the generally higher price of electricity on the continent would be imported into Sweden. Others believe that increased integration is crucial for the electricity system of the future, with a higher proportion of renewables in the energy mix.
This report begins with a literature review that provides a theoretical background to how the two parts of the European electricity system, the physical and the economic, function and interact, in order to gain an understanding of how the electricity price is set and affected. The literature review also describes the HPB project and the new interconnector North Sea Link (NSL) between Norway and the UK, as well as how the latter has affected Norwegian electricity prices. Based on this, a quantitative analysis was performed to show indications of the impact HPB would have on the electricity price in SE4 and in Germany (DE-LU) if the electricity cable had been installed in 2021. The results of the calculations show that the electricity price would have been on average 1.34 €/MWh higher in SE4 and on average 0.37 €/MWh lower in DE-LU in 2021. The results also show that the Swedish electricity price development follows the German one, and that the positive price impact in SE4 is greatest when the difference in the electricity price between the two areas reaches its maximum value during the time period.
An analysis of NSL was made, on the basis of which it was concluded that the interconnector led to a general increase in electricity prices in Norway, which was primarily caused by the initial price differences between Norway and the UK. This analysis was then used as the basis for the comparative analysis of the HPB, which suggests that the HPB would help to mitigate electricity price fluctuations in both SE4 and DE-LU. The interconnector would have an upward effect on the price of electricity in the event of a production surplus and vice versa in the event of a production deficit. As Sweden is generally an electricity exporting country, the electricity price increase would be particularly significant. Furthermore, a stakeholder analysis was conducted to identify stakeholders affected by the HPB project. This analysis highlights five primary stakeholders, and indicates that electricity producers would benefit from an economic perspective while electricity users would be disadvantaged.
Finally, it can be concluded that interconnectors have an impact on electricity prices, as increased transmission capacity between electricity areas allows local electricity markets to further integrate and interact in electricity trading. The electricity system is complex and there are additional factors that influence the supply and demand of electricity in an area, such as weather conditions and external events. Therefore, it is difficult to draw definitive conclusions about the impact of interconnectors on electricity prices.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 48
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:208
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-353349OAI: oai:DiVA.org:kth-353349DiVA, id: diva2:1898721
Supervisors
Examiners
2024-09-182024-09-182024-09-18Bibliographically approved