Det Energipolitiske Udvalg 2009-10
EPU Alm.del Bilag 242
Offentligt
Analyse af grænsesænkning forfjernaflæsning og timeafregning
Resume .................................................................................................. 21.2.3.4.Baggrund ....................................................................................... 4Kort om prisfleksibelt elforbrug ......................................................... 7Antagelser og beregningsforudsætninger ............................................ 9Generel grænsesænkning samt elvarme ............................................ 194.1Data .................................................................................. 194.2Resultater ........................................................................... 204.2.1Samfundsøkonomisk analyse ................................... 204.2.2Brugerøkonomi ...................................................... 214.2.3Selskabsøkonomi .................................................... 224.3Følsomhedsanalyse .............................................................. 224.3.1Spotpriser ............................................................. 224.3.2Break-even beregning ............................................. 23Elbiler ........................................................................................... 245.1Datagrundlag ...................................................................... 245.2Vurdering af intelligente elmåleres samfundsøkonomiske værdi formålepunkter med elbil .......................................................... 265.3Vurdering af intelligente elmåleres brugerøkonomiske værdi formålepunkter med elbil .......................................................... 275.4Diskussion .......................................................................... 28Individuelle varmepumper tilknyttet et vandbåret system .................... 306.1Datagrundlag ...................................................................... 306.2Vurdering af intelligente elmåleres samfundsøkonomiske værdi formålepunkter med varmepumpe ............................................. 326.3Vurdering af intelligente elmåleres brugerøkonomiske værdi formålepunkter med varmepumpe ............................................. 336.4Diskussion .......................................................................... 34Konklusion ..................................................................................... 35
10. juni 2009MLP/KPH
5.
6.
7.
Bilag 1 ................................................................................................... 36Bilag 2 ................................................................................................... 38Bilag 3 ................................................................................................... 39
1/40
ResumeTil at integrere mere vindkraft i Danmark, har udbygning og forstærkning afelnettet til udlandet været en anvendt løsning. Men der er et stigende behov forat bringe andre virkemidler i spil. En mulighed er at åbne for anvendelsen af detprisfleksible elforbrug i Danmark. Det kan medvirke til at afhjælpe problemernemed kritisk eloverløb, skabe en højere værdi af vindkraften og samtidig nyttig-gøre vindenergi i andre sektorer, der har potentiale til store reduktioner af CO2.Samtidig vil et mere prisfleksibelt elforbrug bidrage til at gøre elmarkedet mereeffektivt. Et prisfleksibelt forbrug kan medvirke til at øge forsyningssikkerheden,og forbrugerne gives en reel mulighed for at reducere deres omkostninger tilindkøb af elektricitet.Hensigten med denne analyse har været, at belyse omkostninger og gevinsterved at ændre på de nuværende regler for, hvornår netvirksomhederne er pålagtat aflæse og afregne forbrugerne i forhold til deres elforbrug time-for-time.I rapporten er følgende fem scenarier analyseret:1. En grænsesænkning fra de nuværende 100.000 kWh til 50.000 kWh.2. En grænsesænkning fra de nuværende 100.000 kWh til 20.000 kWh.Frem for et scenarium med en yderligere grænsesænkning til 10.000 kWh, hararbejdsgruppen valgt at analysere følgende udvalgte forbrugssegmenter, derantageligt har en høj andel af potentielt prisfleksibelt elforbrug:3. Elvarmeforbrugere4. Elbiler5. Individuelle varmepumperTil analyse af en generel grænsesænkning og elvarme, er der i analysen tagetudgangspunkt i den beregningsmodel, som tidligere er udviklet af Energistyrel-sen fra 2008. For at sikre sammenlignelighed vil beregningerne i størst muligomfang være baseret på samme antagelser og forudsætninger. Dog er investe-rings- og driftsomkostninger tilpasset de nye scenarier, og data er opdateret.Analysens hovedkonklusion er, at der i dag ikke er en umiddelbar samfunds-økonomisk begrundelse for at sænke grænsen fra de nuværende 100.000 kWh,idet værdien af det prisfleksible forbrug ikke står mål med de investerings- ogdriftsomkostninger, som er påkrævet. Denne hovedkonklusion er et her og nu-billede og fremkommer blandt andet som følge af, at styringsautomatik har højepriser, og at der ikke vil være knaphed på kapacitets i den kommende 10-årsperiode. Da blandt andet prisen på styringsautomatik kan forventes at falde, dakapacitetsoverskuddet kan blive mindre end forudset, vil det være oplagt medfå års mellemrum at gentage analysen.Analysen viser også, at prisfleksibelt elforbrug fra elbiler og varmepumper i etlængere tidsperspektiv og under visse betingelser, kan resultere i en samfunds-økonomisk gevinst som følge af lavere markedspriser samt færre investeringer ikapacitet på kraftværker og i transmissions- og distributionsnettet. Prisfleksibelt
2/40
elforbrug fra disse forbrugssegmenter kan dermed være et nyttigt redskab til atskabe et mere dynamisk og velfungerende elsystem i fremtiden, hvor integrati-on af mere vindkraft er centralt i bestræbelserne på at opfylde de danske mål-sætninger på klimaområdet.
3/40
1. BaggrundAndelen af vedvarende energi – især vindkraft – vil blive kraftigt udbygget. Detøger behovet for et effektivt og fleksibelt elsystem, der er i stand til at modtageden producerede energi og transportere den hen, hvor den skaber størst værdi.Danmark har allerede indtaget en førende position i indpasning af energi fravedvarende energikilder – ikke mindst vindkraft. Men udfordringerne ved atindpasse yderligere vindkraft fortsætter, idet flere vindmøller giver større uvis-hed om mængden af produceret el. En markant udbygning af vindkraften iNordeuropa betyder ifølge Energinet.dk, at det på sigt vil blive sværere at løsede langsigtede udfordringer med kritisk eloverløb, når vindkraftproduktionen erhøj.Hidtil har særlig udbygning og forstærkning af elnettet til udlandet været enanvendt løsning. Men der er et stigende behov for at bringe andre teknologiskeløsninger i spil. En mulighed er at åbne for anvendelsen af det fleksible og intel-ligente elforbrug i Danmark. Det kan eksempelvis være med elbiler og individu-elle varmepumper. Disse forbrugssegmenter kan medvirke til at løse udfordrin-ger med kritisk eloverløb i et langsigtet perspektiv, skabe en højere værdi afvindkraften og samtidig nyttiggøre vindkraften i sektorer, der har potentiale tilstore reduktioner af CO2.I et kortere tidsperspektiv vil et mere prisfleksibelt elforbrug bidrage til at gøreelmarkedet mere effektivt og velfungerende. Forbrugerne har mulighed for atreducere deres omkostninger til indkøb af elektricitet, og et udjævnet forbrugkan medvirke til at øge forsyningssikkerheden. Forbrugeren vil dermed indirektepå kort sigt påvirke efterspørgslen af kapacitet i nedadgående retning, når be-lastningen er anstrengt, og prisen derfor er høj, og i opadgående retning, nårprisen er lav. Dette indikerer, at der er et vist produktionsoverskud i markedetfx når det er prognosticeret, at vindmøllerne producerer meget. På længere sigtvil det føre til relativt færre omkostninger til investeringer i ny kraftværkskapa-citet, når der ikke i samme omfang efterspørges dyr spidslastkapacitet.I dag er kun forbrugere med et årligt forbrug på mere end 100.000 kWh pålagttimeafregning, som åbner mulighed for realisering af et prisfleksibelt elforbrug.Beregninger fra Energistyrelsen viser imidlertid, at også forbrugere med et år-ligt forbrug under 100.000 kWh i dag kunne have en potentiel økonomisk fordelaf at tilrettelægge forbruget prisfleksibelt. På den baggrund har ministeren efterdrøftelse med parterne bag den energipolitiske aftale af 21. februar 2008 be-sluttet at få analyseret omkostninger og fordele ved en sænkning af grænsenfor timeafregning.En arbejdsgruppe med repræsentanter fra Energinet.dk (formandskabet), Ener-gistyrelsen, Dansk Energi og Energitilsynet blev nedsat for at undersøge mulig-hederne for en sænkning af grænsen for timeafregning. Arbejdsgruppen frem-lægger med denne redegørelse anbefalinger til tiltag for fremme af prisfleksibeltelforbrug.
4/40
Præcisering af kommissoriumI arbejdsgruppens kommissorium står anført, jf. Bilag 1, at undersøgelsen skalinddrage de bruger-, selskabs- og samfundsøkonomiske omkostninger og forde-le ved at sænke grænsen for timeafregning til 50.000 kWh. Dernæst omkost-ningerne og fordele ved at nedsætte grænsen til henholdsvis 20.000 og 10.000kWh.Arbejdsgruppen har været indforstået med at analysere den samfundsmæssigeværdi af prisfølsomt elforbrug på følgende scenarier:1. En grænsesænkning fra de nuværende 100.000 kWh til 50.0002. En grænsesænkning fra de nuværende 100.000 kWh til 20.000Frem for et scenarium med en yderligere grænsesænkning til 10.000 kWh hargruppen valgt at analysere følgende udvalgte forbrugssegmenter:3. Elvarmeforbrugere4. Elbiler5. Individuelle varmepumperValget er begrundet med, at netop disse forbrugsgrupper antageligt har en højandel af prisfleksibelt elforbrug, som kan være samfundsøkonomisk fordelagtigtat få belyst.AfgrænsningDer er tidligere redegjort grundigt for prisfleksibelt elforbrug, dets positive kon-sekvenser samt de selskabsøkonomiske aspekter. Nærværende afrapporteringvil derfor lægge mindre vægt på at redegøre for disse konsekvenser. Der henvi-ses til eksisterende litteratur1for en nærmere beskrivelse og uddybende infor-mation herom.Der kan opstå synergieffekter, når et forbrugssted både har en elbil og anven-der elvarme. Det har dog ikke været muligt at belyse sådanne synergieffekter,idet beregningerne er gennemført med to separate modeller.Energitilsynet har, på opfordring fra arbejdsgruppen, udarbejdet et notat, derbeskriver muligheden for forhøjelse af indtægtsrammen i forbindelse med æn-drede krav til funktionaliteten af en elmåler eller pålæg om udskiftning af elmå-lere. Idet Dansk Energi ikke fuldt ud deler den udlægning, som notatet fraEnergitilsynet indeholder, er notatet valgt vedlagt som bilag. Se venligst bilag3.BeregningerTil analyse af henholdsvis en generel grænsesænkning til 50.000 kWh og20.000 kWh samt for elvarmeforbrugere er der i analysen taget udgangspunkt ien beregningsmodel, som tidligere er udviklet af Energistyrelsen i en udredningfra efteråret 2008, jf. kildehenvisningen i fodnote 1. For at sikre sammenligne-1
Energistyrelsen 2008,Notat om intelligent elforbrugEnergistyrelsen 2006,Redegørelse om mulighederne for anvendelse af prisfleksibelt elforbrug i detdanske elsystem.Elkraft 2005,Priselastisk elforbrugElkraft 2004, Dansk TSO-handlingsplan for prisfleksibelt elforbrug
5/40
lighed vil beregningerne i størst mulig omfang være baseret på samme antagel-ser og forudsætninger som i Energistyrelsens analyse.Scenarierne for elbiler og individuelle varmepumper vil blive analyseret vedbrug af Energinet.dk's modelSIVAEL2.DefinitionMedprisfleksibeltelforbrug menes i denne analyse, en ændring i elforbrug påkort tid foranlediget af forbrugeren selv som reaktion på et aktuelt prissignal,eksempelvis markedsprisen. Til prisfleksibelt elforbrug indgår alene en elmåler,der kan sikre timeaflæsning og -afregning.Medintelligentelforbrug menes en automatisk styring i tillæg til en fjernaflæstelmåler. Intelligensen består således i, at forbrugeren ikke nødvendigvis selvbehøver reagere på et aktuelt prissignal.
2
Læs mere om SIVAEL påhttp://www.energinet.dk/da/menu/Planl%c3%a6gning/Analysemodeller/Sivael/SIVAEL.htm
6/40
2. Kort om prisfleksibelt elforbrugPrisfleksibelt elforbrug refererer til en ændring i elkunders forbrug på kort tid,som reaktion på et aktuelt prissignal, eksempelvis markedsprisen. I Danmarkbliver markedsprisen for el dannet på den nordiske elbørs Nord Pool ved atsammenholde udbud og efterspørgsel.Med prisfleksibelt elforbrug har forbrugerne mulighed for at planlægge (dele af)deres forbrug på døgnbasis. Hvis forbrugeren ikke er villig til at betale mar-kedsprisen i en given time, er det ved fleksibelt elforbrug muligt at nedsætteeller flytte forbruget til et tidspunkt, hvor forbrugerens nytte af elektricitet ersammenfaldende med eller højere end spotprisen.Som nævnt i indledningen er kun forbrugssteder over 100.000 kWh pålagttimeaflæsning og -afregning, der åbner mulighed for at agere prisfleksibelt.Denne gruppe omfatter ca. 50 % af det samlede elforbrug i Danmark.Øvrige elforbrugere erskabelonkunderog følger samme forbrugsprofil som net-områdets resterende elforbrug. Men med et skabelonforbrug har elkunder kun ibegrænset omfang incitament til at reagere på høje eller lave priser i elmarke-det.Investeringer i løsninger, der kan sikre et prisfleksibelt forbrug, er forbundetmed ikke ubetydelige omkostninger. Endvidere er det en barriere, at omkost-ninger og gevinster ikke nødvendigvis fuldt ud tilfalder samme part. Derfor erdet relevant at betragte udrulning af nye elmålere i et overordnet samfunds-økonomisk perspektiv.Hvis dele af denne gruppe ophørte med skabelonafregning og i stedet overgik tiltimemåling og -afregning efter spotmarkedsprisen vil det åbne op for et størrepotentiale af prisfleksibelt elforbrug med de positive konsekvenser det indebæ-rer. For forbrugerne er der penge at spare ved ikke at placere elforbruget i dedyreste timer. Netselskaberne har både positive og negative konsekvenser,eksempelvis en lettere aflæsning af elmåleren, nemmere afregning af kunderne,færre oplysnings- og klageomkostninger etc., men også øgede omkostninger tilkontrol og datahåndtering. For den systemansvarlige er prisfleksibelt forbrug etmiddel til at reducere behovet for spidslastkapacitet, og det øger samtidig mu-ligheden for indpasning af mere vindkraft. For en nærmere gennemgang af denævnte konsekvenser henvises til tidligere litteratur på området, jf. fodnote 1.De samlede konsekvenser ved ændrede regler for timeaflæsning og -afregninger samlet i nedenstående figur.
7/40
Oversigt over kvantificerede (sort) og ikke-kvantificerede (grå)fordele og ulemper ved intelligente elmålereFordele
Reduceredeprivatøkonomiskeomkostning vedaflæsningReduceredeselskabs-økonomiskeomkostninger vedaflæsning
Forbedret markeds-funktionLavere privat-økonomiske udgiftertil elEnergi-besparelser pga.øget fokus påforbrugÆndredetariffer
Reducerededriftsomkostninger tilbrændsler,vedligeholdelse og købaf CO2-kvoter påkraftværker
Øgetindpasning afvedvarendeenergiMakroøkonomiske effekterTillægs-tjenesterTeknologi-udvikling
System-tjensterSparetkapacitet pådistribution,transmission ogkraftværker
Lavere udgifter tilelbiler ogvarmepumper pga.mulighed forintelligent ladning
Forsynings-sikkerhed
tidLængeresigt
Kortere sigt
Investerings-omkostninger imåler ogautomatikOmkostninger
Drift afmålere ogautomatik
Forøgetprivatøkonomiskbesvær vedbetjening afautomatik
Aversion modprisudsving
Figur 1. Konsekvenser af prisfleksibelt elforbrug.
Kasserne, der er hvide er kvantificerede, men de grå er ikke-kvantificerede.Kasser, der er markeret med en stiplet linje, er medtaget i dele af analysen (detgælder kapacitetsbesparelser, som kun er medtaget i analysen af elbiler, samtenergibesparelser, som kun er medtaget i analysen for en grænsesænkning til50.000 MW, 20.000 MW og elvarmekunder).I kapitel 3 er der redegjort nærmere for figurens indhold, med størst fokus påde effekter der indgår analysens beregninger. De ikke-kvantificerede gevinsterog omkostninger er kort beskrevet i slutningen af kapitel 3.
8/40
3. Antagelser og beregningsforudsætningerI dette afsnit vil der blive gjort rede for de antagelser og forudsætninger, derligger til grund for beregning af de anførte fem scenarier.Indledningsvist angiver Tabel 1 kort antal af forbrugssteder og forbrug, sombliver berørt ved en generel grænsesænkning samt for elvarme. Det har ikkeværet muligt at udarbejde tilsvarende oplysninger for elbiler og individuellevarmepumper.Tabel 1. Antal forbrugssteder opdelt efter forbrugsstørrelse.Samlet årlig elfor-brug, MWh50-100 MWh20-100 MWhBoliger med elvarme1.7944.1801.311Andel af samletforbrug i DK, %5,3 %12,3 %3,8 %Antal forbrugssteder, stk.25.270102.064140.100
Tidsperspektiv og kapacitetsbetragtningerEn væsentlig parameter i belysning af prisfleksibelt elforbrug er tidshorisonten.Det skyldes, at flere af de antagelser og forudsætninger, der bliver anlagt i ana-lysen, er tidsafhængige.Ved at lade forbrugerne reagere på spotpriser, flyttes/reduceres forbruget fratimer, der normalt vil kræve aktivering af ekstra kapacitet – både i produktionog transmission i et langsigtet perspektiv. Men i etkortsigtetperspektiv, som inærværende analyse er defineret som en periode på mindre end 10 år, vil derikke ske en særskilt værdisætning af denne sparede kapacitet. Det begrundesmed, at kapacitetsbesparelser, via prisfleksibelt elforbrug, ikke automatisk vilbetyde sparede investeringsudgifter i ekstra kapacitet. En sådan betragtning vilkun være relevant i en situation, hvor Danmark var et lukket elsystem, og denopstillede effekt var knap. Men Danmark er via eksisterende stærke udlandsfor-bindelser og tilhørende veldimensioneret transmissionsnet solidt integreret tilresten af det nordiske marked og er derfor ikke i knaphed – hverken på installe-ret effekt eller transmissionskapacitet. På den baggrund anser Energinet.dk detikke som et problem i almindelighed at kunne håndtere spidslastperioder, hver-ken i dag eller i den kommende 10-års periode – dog kun hvis der ikke sker etmassivt fremstød af elbiler og individuelle varmepumper.Som forudsætning for de videre beregninger vil timeaflæsning og -afregningved en generel grænsesænkning til 50.000 og 20.000 kWh samt for elvarme-forbrugere blive betragtet i etkorttidsperspektiv, hvor analysen alene ser påen udrulning, som starter nu og har en levetid på 10 år. Det betyder, at dekonklusioner, der bliver draget i analysen, vil være er et her og nu-billede.Da kapacitetsoverskuddet kan blive mindre, eksempelvis som følge af elbileretc., vil det være oplagt med få års mellemrum at revurdere de her anførteforudsætninger og beregninger.Da det især for elbiler og varmepumper gælder, at deres opladnings- henholds-vis forbrugsprofil har stor påvirkning på distributionsnettet, transmissionsnettet
9/40
og elproduktionen, betyder en prisfleksibel opladning i forhold til ikke-optimeretopladning på langt sigt, at der kan spares udbygning af både distributions- ogtransmissionsnettet samt af kraftværkerne, som øget forbrug i forbrugsspidser-ne alt andet lige ellers ville nødvendiggøre. Disse tilpasninger i kapaciteten fin-der imidlertid først sted på lang sigt. Derfor omhandler analysen inden for elbi-ler og varmepumper det lange sigte.Den tidsmæssige definition af det lange sigte afhænger i høj grad af, hvilkenudbygningstakt med elbiler man forventer. Derfor er der i afsnittene 5 og 6beskrevet mulige udbygningstakter for elbiler og varmepumper. At se udbyg-ningen med elbiler og varmepumper i et langsigtet perspektiv sikrer desudenkonsistens med data fra Energinet.dk's rapport "Effektiv anvendelse af vind-kraftbaseret el i Danmark" fra marts 2009, som ligger til grund for beregninger-ne.ElmålereEn forudsætning for at opnå et prisfleksibelt elforbrug er, at der bliver opsat enelmåler, som kan hjemtage timeværdier af forbrugsstedets elforbrug time fortime.Der er i dag allerede planlagt og iværksat udrulning for ca. 1,3 af de omkring 3millioner forbrugssteder i Danmark, jf. Bilag 2. Det vil være en antagelse i den-ne analyse, at de målere, der allerede er opsat, alle kan anvendes til timeaf-læsning og -afregning. For de øvrige forbrugssteder antages det, at der er taleom nye investeringer, som netvirksomhederne ikke allerede har projekteretmålerudskiftning for og derfor ikke vil være udskiftet inden for en kort tidsperi-ode.De allerede opstillede målere er således allerede indregnet i analysen, så dengennemsnitlige måleromkostning reduceres forholdsmæssigt.Estimater for investeringsomkostning pr. elmålerI denne analyse er Dansk Energi fremkommet med et bud på estimater for el-målere, driftsomkostninger og -besparelser, der er baseret på resultater fraCapgemini-undersøgelsen3. Estimaterne bør ikke betragtes som eksakte værdi-er, men som skøn. Der er stadig kun få erfaringer herhjemme omkring driftenaf fjernaflæste elmålere, hvorfor usikkerheden er stor.Scenariet med grænse på 20.000 kWh/år er et projekt, der omfatter ca.100.000 nuværende skabelonkunder, det vil sige et projekt, der er ca. 30 gangemindre end Capgemini-undersøgelsens projekt.Scenariet med grænse på 50.000 kWh/år er et projekt, der omfatter ca. 25.000nuværende skabelonkunder, det vil sige et projekt, der er ca. 120 gange mindreend Capgemini-undersøgelsens projekt.For elvarme er antallet af forbrugssteder ca. 140.000. Omkostninger ved sepa-rat udrulning til disse skabelonkunder vil derfor være baseret på samme esti-mater som ved udrulning ved en grænsesænkning til 20.000 kWh/år, idet for-3
En undersøgelse Dansk Energi fik foretaget.
10/40
skellen i antallet af forbrugskunder vurderet som marginal og uden større prak-tisk betydning for de estimerede omkostninger.Omkring investeringsomkostningerne er Capgemini-undersøgelsen (med 100 %udrulning i Danmark) baseret på den forudsætning, at én ansat kan nå at in-stallere 10 målere pr. dag i byområde og 4 målere pr. dag i landområde. Hvisden ansatte skal køre mellem hver installation i stedet for at skulle udskifte ihvert eneste hus, vurderes den ansatte kun at kunne nå det halve i scenarietmed en grænse på 20.000 kWh/år, det vil sige 6 målere pr. dag i byområde ogalternativt 4 målere pr. dag i landområde (i landområder vurderes det ikke atvære stor forskel mellem plukvis og geografisk udrulning).Hvis grænsen sættes til 50.000 kWh/år, bliver det ikke ret meget mere besvær-lig, selvom afstanden mellem målere, der skal udskiftes, bliver lidt større. Vedgrænsen på 50.000 kWh/år vurderes den ansatte at kunne nå 5 målere pr. dagi byområde og alternativt 4 målere pr. dag i landområde. Samme antagelser ergjort i analysen for elbiler og varmepumper.Den således mindre effektive udskiftning vurderes at betyde følgende for inve-steringsomkostningerne pr. måler:Capgemini-undersøgelsen:Grænse på 20.000 kWh/år + elvarme:Grænse på 50.000 kWh/år:Elbiler og varmepumper:1.3561.6091.7281.728kronerkronerkronerkroner4
KommentarArbejdsgruppen forventer en reduktion i måleromkostningen over tid. Da analy-sen for elbiler og varmepumper er en langsigtet analyse, er målerprisen som etforsigtigt skøn reduceret med 20 %. De første målere vil derfor være til "fuldpris", mens investeringen på 20-årigt sigte antageligt er faldet til ca. det halve.Reduktionen med 20 % er derfor begrundet i, at beregningen gælder for dengennemsnitligeelbil henover de næste to årtier.LevetidLevetiden af elmålere vil være afhængig af en fortsat teknologisk udvikling. Nyemuligheder og tekniske løsninger vil på sigt udkonkurrere de målere, der bliverinstalleret i dag. Eksempelvis kan aflæsning og overvågning af el-, vand- ogfjernvarmeforbrug, samt alarmer i tilfælde af brand, tyveri eller sprængte vand-rør være nye tiltag, som fremtidens elmåler kan indeholde. Derfor er denøko-nomiskelevetid5for en elmåler antaget at være 10 år i denne analyse. Det ernoget lavere end den levetid, Energistyrelsen og Capgemini har anvendt (hen-holdsvis 12 år og 20 år)6.En elmåler, der sender data af det faktiske timeforbrug, kan i sig selv sikre enstørre opmærksomhed af det samlede elforbrug, og dermed et (begrænset)4
5
6
Denne måleromkostning er i analysen for elbiler og varmepumper lagt ud over målerens levetid ogreduceret forholdsmæssigt pga. allerede opsatte målere som nævnt ovenfor, og giver derfor en årligomkostning på 86 kr. pr. år.Den økonomiske levetid er den tid, det økonomisk er lønsomt at beholde et produkt, mens den tekni-ske levetid er den tid, et produkt kan fungere.Det fremgår af modelberegningerne, at målerens levetid ikke påvirker konklusionerne nævneværdigt.
11/40
fleksibelt elforbrug – her antaget at være 20 % af det potentielle, fleksible el-forbrug i lighed med Energistyrelsens tidligere analyse fra 2008.Driftsomkostninger og -besparelserMed fjernaflæste elmålere vil netvirksomhederne kunne opnå en mere effektivdrift ved elektronisk behandling af måledata, fjernaflæsning i forbindelse medejerskifte, reduceret tab fra dårlige betalere, reduceret nettab ved øget over-vågning etc. Samtidig vil øget overvågning af distributionsnettet betyde, atdistributionsselskaberne på sigt kan få et bedre overblik over udbygningsbehovi nettet og ad den vej spare udbygningsomkostninger ved at sikre en så optimaludnyttelse af distributionsnettet som muligt.For at begrænse de administrative omkostninger ved hjemtagning af timevær-dier er det endvidere en forudsætning, at kravene til datahjemtagning er gjortmere smidig. Det betyder mere lempelige krav for videreforsendelse af valide-rede måledata fra netselskaber til modtagere af disse data (elleverandører,balanceansvarlige og systemansvaret).Driftsomkostninger per elmålerI Capgemini-undersøgelsen forudsættes et antal fuldtidspersoner til driftaf informationssystem, der er nødvendigt til hjemtagning, validering og videre-forsendelse af data. Dette antal kan skaleres ned, hvis projektet bliver mangegange mindre, end en fuld udrulning vil indebære. Men nedskaleringen i antalansatte til opgaven vurderes at være relativt mindre end nedskaleringen afprojektet målt i omfattede kunder.For den således mindre skala vurderes de løbende omkostninger pr. måler til atøges i forhold til Capgemini-undersøgelse på følgende vis:Capgemini-undersøgelsen:Grænse på 20.000 kWh/år + elvarme:Grænse på 50.000 kWh/år:Elbiler og varmepumper:119335611335kroner/årkroner/årkroner/årkroner/ år
Løbende gevinsterOmkring de løbende gevinster vurderes disse at gøre sig gældende i lige højgrad pr. måler i Capgemini-undersøgelsen og de to scenarier:Capgemini-undersøgelsen:Grænse på 20.000 kWh/år+ elvarme:Grænse på 50.000 kWh/år:Elvarme, elbiler og varmepumper:82828282kroner/årkroner/årkroner/årkroner/år
SpotpriserVed at udsætte/reducere elforbruget i timer med høje elpriser til tidspunktermed lave elpriser, kan forbrugerne spare penge. Men for at agere prisfleksibeltskal forbrugsstederne have et prissignal, som de kan ændre adfærd på basis af.I denne analyse vil DK172008-spotpriser fra Nord Pool blive anvendt til at esti-mere værdien af forbrugsflytning. Priserne er gengivet i nedenstående figurer.7
Prisområde i Nord Pool Spot der dækker Vestdanmark.
12/40
2008 spotpriser for DK11.4001.2001.000
Kr. pr. MW
8006004002000
Timer138476711501533191622992682306534483831421445974980536357466129651268957278766180448427
2008 spotpriser for DK1140012001000
Kr. pr. MW
8006004002000
Timer138276311441525190622872668304934303811419245734954533557166097647868597240762180028383
Figur 2. 2008 Nord Pool-spotpriser for DK1.
Prisfluktuationer kan variere betydeligt fra år til år. De anvendte timepriser fra2008 er ikke nødvendigvis udtryk for de prisændringer, der opstår på elmarke-det. Som følsomhedsberegning vil DK1 2007 spotpriser fra Nord Pool blive an-vendt.Teoretisk set vil en forbrugsflytning medføre, at prisen i den høje time blivermarginalt reduceret og tilsvarende marginalt højere i timen, hvor forbrugetflyttes til. En sådan prisændring vil ikke kun være gældende for selve forbrugs-flytningen, men foralleforbrugssteder, som bliver afregnet efter Nord Poolspotpris. Det har imidlertid ikke været muligt at modellere sådanne udfald indenfor rammerne af denne analyse. Det vurderes her, at forbrugsflytningen i sce-narierne med grænsesænkning og elvarmeforbrugere kun vil medføre en mar-ginal priseffekt. Det begrundes med, at kun 12 % af forbruget antages at væreprisfleksibelt ved en generel grænsesænkning, hvoraf kun 20 % af det potenti-elle forbrug er antaget at blive aktiveret alene ved en timeaflæst måler (detteer i overensstemmelse med Energistyrelsens analyse fra 2008, hvilket der bliverredegjort for længere fremme i rapporten). På den baggrund er det vurderet, atder ikke vil være nævneværdige påvirkninger på spot-prisdannelsen.Værdien af forbrugsflytningen vil derfor alene være repræsenteret ved prisfor-skellen mellem timer med høje og lave timepriser fra 2008-spotpriserne.
13/40
KontraktforholdFor at forbrugeren har et økonomisk incitament til at planlægge forbruget pris-fleksibelt er det hensigtsmæssigt med mere dynamik på detailmarkedet. Detkunne eksempelvis være, at forbrugeren egenhændigt indgik en spotkontrakteller alternativt bibeholdt deres fastpriskontrakt, men overlod styringen af detfleksible elforbrug til en elhandler – mod en økonomisk kompensation. Sidst-nævnte model eksisterer i dag i udlandet og kan sikre forbrugerne den tryghed,som en fastprisaftale indebærer samtidig med, at det prisfleksible forbrug bliveraktiveret.Det vil være en forudsætning i denne analyse, at nye produkter bliver udvikletaf elhandlere og -leverandører, der gør prisfleksibel adfærd hos elforbrugeremuligt/fordelagtigt. Hvordan dette sker, vil ikke blive berørt nærmere her. Istedet henvises til de ideer og anbefalinger, der fremkommer fra den arbejds-gruppe og som belyser en markedsmæssig understøttelse af prisfleksibelt elfor-brug.AutomatikSom udgangspunkt vil derikkeblive anvendt automatik til styring af elforbru-get. Det begrundes med, at automatisk styring kan opfattes som et ekstra mo-dul, som forbrugsstederne egenhændigt kan investere i, uafhængigt af opsæt-ning af en elmåler, der gør timeaflæsning og -afregning mulig.For at opnå den fulde effekt af et decideret fleksibelt og intelligent elforbrug eryderligere investeringer nødvendige for at elektriske apparater udkobler ellerændrer forbrug afhængig af prisforholdene. Det vil kræve ekstra investeringertil kommunikationsudstyr samt installationer, som reagerer på et relevant pris-signal, fx spotprisen under hensyntagen til forbrugerens komfort.Tre uafhængige parter er bedt estimere priser til materialer og installation afautomatik styring af elforbruget ved en grænsesænkning til 50.000 og 20.000kWh. Tabel 2 sammenfatter de indkomne bud.Tabel 2. Vurdering af priser på automatisk styring af elforbrug.Forbrugere 50-100 MWhElsparefonden8SydenergiDevelcoEstimat5.00012.00026.000Ca. 14.000Forbrugere 20-100MWh5.00010.00014.500Ca. 10.000
Som angivet i tabellen, vil prisen til automatisk styring være ca. 14.000 kronerfor forbrugssteder mellem 50-100 MWh og ca. 10.000 kroner for forbrugsstedermellem 20-100 MWh.
8
Elsparefonden estimater forudsætter eksisterende internetopkobling, der kan bruges til styring.
14/40
De anførte estimater er behæftet med betydelig usikkerhed. Teknologien gen-nemgår en løbende udvikling, hvilket også afspejler sig i de varierende pris-estimater. Som anført i afsnittet "Tidsperspektiv og kapacitetsbetragtninger" påside 9, er beregningerne i denne analyse et her og nu-billede. Da blandt andetprisen på styringsautomatik må forventes at falde, vil det også her være oplagtinden for en årrække at revurdere de her anførte forudsætninger og beregnin-ger.Energistyrelsen har tidligere fastsat omkostninger til automatik for elvarme til3.000 samt drift af automatik på 200 kr. pr. forbrugssted. Disse værdier vilbliver genanvendt her.Prisfleksibel andelEn central parameter ved analyse af prisfleksibelt elforbrug er, hvor stor enandel af det faktiske forbrug, der reelt er fleksibelt og derfor er muligt at flytte,reducere eller forøge. På baggrund af interviews med 25 større virksomhedervurderer Norenergi9, at 7 % af maksimalbelastningen er potentielt prisfleksibelt.Energistyrelsen har i deres analyse fra 2008 vurderet, at 12 % for det gennem-snitlige forbrug og 33 % af elvarmeforbruget som potentielt fleksibelt. Endvide-re er det antaget, at forbruget kan flyttes i op til 12 timer. Disse antagelser vilogså blive anvendt i denne analyseSå i teorien kan mellem 7-12 % af forbruget potentielt være prisfleksibelt, meni praksis kunne der argumenteres for, at det måske er et optimistisk skøn. Idetikke al forbrug altid vil være fleksibelt (eksempelvis grundet forbrugernes kom-fort), vil det skønsmæssigt blive antaget, at 70 % af det teoretiske potentialekan forventes at blive realiseret. Det er også i overensstemmelse med Energi-styrelsens tidligere antagelser.I beregningerne for elbiler og varmepumper anvendes ikke en prisfleksibel an-del, men en simulering i SIVAEL.Regulerkraft og reserverElforbrug kan, på lige vilkår med produktionsregulering, stilles til rådighed forEnerginet.dk som en ydelse til at bibeholde balancen i elsystemet. Allerede idag kan forbrugsbalanceansvarlige samle og indbyde forbrug som regulerkraftpå den fælles nordiske NOIS-liste10for regulerkraft.En aktivering af reduktion/afbrydelse skal i henhold til de gældende fælles nor-diske regler omfatte mindst 10 MW elforbrug, som skal effektueres indenfor 15minutter. Er der behov for regulering af frekvensen i det fælles nordiske syn-krone system, aktiveres de regulerkraftbud på NOIS-listen, der er mest fordel-agtige under hensyn til netbegrænsninger.Som andre regulerkraftydelser vil øget/reduceret forbrug blive afregnet, via denenergibetaling, der finder sted på regulerkraftmarkedet, eventuelt kombineretmed en fast kapacitetsbetaling.910
www.elforsk-marketdesign.net/images/uploads/2005/s_051025_Danska_erfarenheter_2.pdfNordic Operational Information System - en fælles platform, som indeholder alle regulerkraftbudfra leverandører i Norge, Sverige, Finland og Danmark.
15/40
Forbrug som regulerkraft er dog stadig på udviklingsstadie. Energinet.dk harigangsat et par forskningsprojekter, der sigter på at øge konkurrencen på mar-kedet. Resultaterne er stadig sparsomme, og forbrug som regulerkraft er fortsatkonfronteret med flere udfordringer. Det gælder fx:----at mindste budstørrelse er 10 MW.at prisfleksibelt elforbrug til regulerkraft fra flere forbrugssteder skalsamles hos én fælles balanceansvarlig aktør.høje omkostninger til både onlinemåling og afbrydersystem i de enkelteforbrugsenheder.regulerkraft opnår ofte kun en begrænset merpris i forhold til spotpris (igennemsnit 13 % ekstra for opregulering og 9 % ekstra for nedregule-ring i 2008).
På kort sigt vurderes det her, at forbrug som regulerkraft kun repræsentereret forholdsvist begrænset potentiale, som ikke vil blive tillagt en egentlig øko-nomisk værdi ved en grænsesænkning til henholdsvis 50 MWh og 20 MWh. Der-til er de nuværende erfaringer utilstrækkelige.I et længere tidsperspektiv forventer Energinet.dk, at såvel varmepumper ogelbiler bliver en mere central faktor med hensyn til systemydelser, herunderregulerkraft og reserver. Regulerkraft for elbiler og varmepumper vil blive be-skrevet særskilt i deres respektive kapitler senere i rapporten.KalkulationsrenteFinansministeriet har siden 1999 fastsat den samfundsmæssige kalkulationsren-te til 6 %, hvilket Energistyrelsen også har lagt til grund for deres beregninger.Det menes, at Finansministeriet er ved at revidere deres anbefaling, hvorfordenne analyse vil anvende 5 %.Særlige antagelser for elbiler og varmepumperFor både beregningerne om elbiler og varmepumper gælder det, at den forsim-plede beregningsmetode, nemlig divisionen af samlede fordele i 2025 med an-tallet er henholdsvis elbiler og varmepumper giver et godt bud på værdien afden enkelte elbil og varmepumpe i dag.Bag den forsimplede beregningsmetode ligger en antagelse om, at1. hver varmepumpe henholdsvis elbil bidrager med samme samfundsøkono-miske værdi,2. og at værdien af en varmepumpes henholdsvis elbils fleksibilitet i 2025 erligeså stor som værdien af deres fleksibilitet i dag.Ad. 1: Denne antagelse betyder, at resultatet er et underkantsskøn, da det erklart, at den marginale nytte af prisfleksibiliteten aftager med mængden af pris-fleksible forbrugskilder. Derfor skønnes det, at de første varmepumper hen-holdsvis elbiler har en større værdi end den gennemsnitlige varmepumpe hen-holdsvis elbil i 2025.Ad. 2: Denne antagelse er gjort, fordi udviklingen mod 2025 trækker i to ret-ninger:
16/40
1. Der bliver større mængder fluktuerende vedvarende energi i elnettet, der altandet lige kan føre til forøgede udsving i elpriserne og dermed give en prisflek-sibel varmepumpeinstallation større værdi, da den kan udnytte perioderne medlave priser.2. Der bliver flere prisfleksible forbrugskilder. Dette trækker i retning af, atværdien af en varmepumpes henholdsvis elbils fleksibilitet falder over tid.Samlet set vurderes det, at disse to effekter udligner hinanden, og varmepum-pens henholdsvis elbilens værdi antages derfor som konstant over tid.EnergibesparelserPrisfleksibelt elforbrug kan afstedkomme en generel energibesparelse. Virksom-heder, offentlige myndigheder og private husstande bliver generelt mere op-mærksomme på deres samlede energiforbrug og kan via egen monitorering ogautomatisk regulering begrænse det samlede elforbrug.I analysen er der regnet med, at en (samtidig) automatiseret styring af elfor-bruget (ikke at forveksle med selve timeaflæsningen af forbruget), kan resulte-re i 2 % besparelse af det samlede elforbrug – dog ikke for elbiler, varmepum-per og elvarme. At en elmåler alene næppe sikrer varige besparelser, er påvist iPSO-projektetEnergiudsigten.Her gav selv en meget høj information om spot-priser og miljøpåvirkninger kun en meget lille ændring i adfærden.Opsummering af antagelser og beregningsforudsætningerI nedenstående Tabel 3 er de anførte antagelser og beregningsforudsætningeropsummeret.Tabel 3. Generelle antagelser og beregningsforudsætning.Årstal, spotpriser for DK1Antal timer forbruget kan udskydesAndel forbrugslytning opnået ved målere alenePrisfleksibel andel af elvarmeforbrugPrisfleksibel andel af elforbrug ekskl. elvarmeEffektivitetRenteLevetid af målere, årLevetid af automatik, årEnergibesparelse ved automatikIgangsatte og planlagte udskiftninger af elmålere, stk.Forbrugssteder, stk.2010 - fra SIVAEL1220 %33 %12 %70 %5%10102%1.343.0003.236.500
Ikke-kvantificerede effekter ved prisfleksibelt elforbrugSom vist i figur 1 er der en lang række effekter, som ikke er kvantificerede.Disse er kort beskrevet nedenfor.Forbedret markedsfunktion: Det nordiske kraftmarked kan betragtes som etoligopol-marked, hvor visse producenter i kraft af deres størrelse er i stand tilat påvirke prisen. Forbrugsreduktioner ved høje markedspriser vil dermed med-virke til at reducere risikoen for at producenterne udøver markedsmagt.Prisfleksibelt forbrug til gavn for alle forbrugere. Ved at lade forbrugerne agereprisfleksibelt, kan der opnås lavere elpriser til gavn foralleforbrugere. Disse
17/40
værdier er ikke medregnet ved installation af automatisk styring af elforbrugetsom supplement til en elmåler.Mere korrekt prisdannelse: Med øget prisfleksibelt elforbrug vil der naturligtvære en større opmærksomhed på elmarkedsprisen. Når forbrugeren reagererpå prisen, afspejler det betalingsvilligheden for el, hvilket sikrer en mere kor-rekt prisdannelse på spotmarkedet. Der er derfor en fordel forbundet med af-regning af reelt forbrug i stedet for efter skabelon. Værdien af markedsmagt ogforbedret markedsfunktion er ikke værdisat.Forsyningssikkerhed: Reduceret forbrug ved høje timepriser kan begrænse situ-ationer, hvor transmissionssystemet og distributionssystemet er truet af kol-laps. Derved kan prisfleksibelt elforbrug øge den overordnede forsyningssikker-hed. Værdien af reduceret risiko for, at nettet går ned og forbedret forsynings-sikkerhed, er ikke værdisat.Ændrede tariffer: Et reduceret elforbrug som følge af en automatiseret styringkan betyde færre variable omkostninger til vedligehold af distributions- ogtransmissionssystemet og dermed lavere tariffer for forbrugerne. Det vurderes,at besparelserne er marginale.Der kan være en mindre kapacitetsfordele som følge af fleksibelt elforbrug påbåde distribution, transmission og produktion – selv i en situation med tilstræk-kelig kapacitet, som det er tilfældet ved en generel grænsesænkning. Alt andetlige vil en mere jævn drift betyde, at de nuværende investeringer kan holdelængere tid, inden der skal reinvesteres. Det har ikke været muligt at belysedisse besparelser nærmere.Tillægstjenester: Tillægstjenester kan være i form af afregning af andre ydelser(fx vand), tyverisikring, energiovervågning og detaljerede oplysninger om ener-giforbrug til grønne regnskaber eller muligheden for bedre energimærkning afbygningers energiforbrug. Desuden kan der være kunder, der er villige til atbetale for en intelligent elmåler, hvis de ser en fordel i energiovervågning. Forat tilgodese disse kunders behov kan det være nødvendigt med en form forfrivillige løsninger eller en markedsbaseret udrulning. Værdien af disse tillægs-tjenester er ikke værdisat.Reduceret privatøkonomisk besvær ved aflæsning: Forbrugeren slipper for atskulle aflæse måleren, da aflæsning sker automatisk.Forøget privatøkonomisk besvær ved betjening af automatik. Når forbrugerenskal betjene automatikken for at reagere på elprisen, mister forbrugeren mulig-vis komfort.
18/40
4. Generel grænsesænkning samt elvarme4.1Data
Dansk Energi har opdateret det datagrundlag, som Energistyrelsen tidligere harbaseret deres analyse på. Opdateringen er sket ved at trække oplysninger fraelværksstatistikken for de seneste seks år, delt op på netvirksomhedernes egnefordelinger inden for grænseniveauer. Tabel 4 gengiver forbruget og forbrugs-steder for de to scenarier med en grænsesænkning samt for scenariet for el-varmeforbrugere.Tabel 4. Antal forbrugssteder opdelt efter forbrugsstørrelse.Samlet elforbrug, MWh50-100 MWh20-100 MWhBoliger med elvarme1.7944.1801.311Andel af samletforbrug i DK, %5,3 %12,3 %3,8 %Antal forbrugssteder, stk.25.270102.064140.100
I det nye datagrundlag ses en væsentlig ændring i antallet af boliger med el-varme. Elforbruget er halveret samtidig med, at antallet af elvarmekunder ersteget fra ca. 115.000 til ca. 140.000. Det har ikke været muligt at fremkommemed en forklaring på de divergerende data. Det anvendte materiale i denneanalyse er af arbejdsgruppen vurderet at være retvisende. For de to øvrigegrupper er der kun sket mindre ændringer i forhold til Energistyrelsens tidligeredata.For at anskueliggøre, hvilke virksomheder der vil blive berørt ved en grænse-sænkning, er antallet af berørte forbrugssteder opgjort på brancheniveau i ne-denstående tabel.Tabel 5. Forbrug opdelt på brancher (x 1.000 forbrugssteder).<20 MWhBoliger, i altLandbrug, i altGartneri, i altNærings- og nydelsesmiddelindustri, i altTekstil-, beklædnings- og læderindustri, i altTræindustri, i altPapir- og grafisk industri, i altKemisk industri, i altSten-, ler- og glasindustri, i altJern- og metalværker, i altStøberier - tidl. under anden katJern- og metalindustri i øvrigt - tidl 3800totalMøbelindu., legetøjsfab., guld og sølv m.v., i altFremstillingsvirksomhed, i altBygge- og anlægsvirksomhed, i altDetailhandel, i altEngroshandel og køle/frysehuse, i altBank- og forsikringsvirks. samt forr. i altOffentlige foretagender, i altGade- og vejbelysning, i altTotal2.73411122122121062192335122181163.09720-50 MWh1714010000000205210341237750-100 MWh2301000000010313125025>100 MWh2502011110021815227037
19/40
Af Tabel 5 fremgår det, at ca. 25.000 forbrugssteder vil blive berørt ved engrænsesænkning for timeaflæsning til 50.000 kWh. Gruppen er primært repræ-senteret af offentlige foretagender, landbrug, detailhandel og fremstillingsvirk-somheder.En yderligere sænkning til 20.000 kWh vil berøre yderligere 77.000 forbrugs-steder, primært inden for samme kategorier som ved 50.000 kWh.
4.2
Resultater
På baggrund af det opdaterede datagrundlag fra elværksstatistikken er bereg-ninger gennemført på tilsvarende vis som i Energistyrelsen analyse fra 2008.De gjorte antagelser og forudsætninger afspejler værdien og kvaliteten af degennemførte beregninger, som vil blive præsenteret nedenfor. Grundlæggendeer det vanskeligt at gennemføre sådanne beregninger, idet dristige antagelserog forudsætninger om fleksibelt forbrug er nødvendig, samtidig med at hensy-net til forbrugernes komfort og pristryghed skal være varetaget. Antagelser ogforudsætninger er usikre, og resultaterne bør derfor anvendes med forsigtighed.
4.2.1
Samfundsøkonomisk analyse
I den samfundsøkonomiske analyse er det forudsat, at alle forbrugere alene fåretableret en timeaflæst elmåler. Resultatet af de samfundsøkonomiske bereg-ninger er gengivet i tabellen nedenfor.Tabel 6. Samfundsøkonomisk værdi ved opsætning af timeaflæste elmålere.EnhedForbrugere50-100 MWh1.79425.2702151.72861182- 11,13,5- 7,7Forbrugere20-100 MWh4.180102.0645021.60933582- 27,68,1- 19,5Boliger medelvarme1.311140.1004331.60933582- 37,87,0- 30,9
Samlet elforbrugAntal forbrugerePrisfleksibelt potentialeTimemålerprisDriftsomkostningDriftsbesparelseMålereForbrugsflytningTotal
GWhStk.GWhKr. pr. forbrugsstedKr. pr. forbrugsstedKr. pr. forbrugsstedMkr./årMkr./årMkr./år
Som det fremgår af Tabel 6, er det forbundet med økonomiske omkostningerfor samfundet ved at sænke grænsen til såvel 50.000 kWh og 20.000 kWh foropsætning af fjernaflæste elmålere, idet investeringsomkostningen ikke stårmål med den værdi, som forbrugsflytninger medfører. Heller ikke udrulning tilelvarmeforbrugere er fordelagtigt i denne analyse.En fjernaflæst elmåler er antaget kun at bidrage med et begrænset aktiveringaf det prisfleksible elforbrug. En 100 % udnyttelse er antaget at kræve et sy-stem, der automatisk reagerer på et relevant prissignal. Tabel 7 viser den sam-fundsøkonomiske værdi ved opsætning af timeaflæste elmåleresamtinveste-ringer og drift i automatik til styring af det prisfleksible elforbrug efter spotpri-sen.
20/40
Tabel 7. Samfundsøkonomisk værdi ved opsætning af timeaflæste elmålereplusautomatik.EnhedForbrugere50-100 MWh1.79425.2702151.7286118214.00036-11,1-50,917,315,1-29,6Forbrugere20-100 MWh4.180102.0645021.6093358210.00084-27,6-152,640,435,2-104,6Boliger medelvarme1.311140.1004331.609335823.000--37,8-82,534,80,0-85,5
Samlet elforbrugAntal forbrugerePrisfleksibelt potentialeTimemålerprisDriftsomkostningDriftsbesparelsePris for automatikPotentiel elbesparelse ved automatikMålereAutomatikForbrugsflytningBesparelseTotal
GWhStk.GWhkr. pr. forbrugsstedkr. pr. forbrugsstedkr. pr. forbrugsstedkr. pr. forbrugerGWhMkr./årMkr./årMkr./årMkr./årMkr./år
Beregningen viser, at der er et markant samfundsøkonomisk årligt tab ved atopsætte automatik som supplement til timemålere. Den ekstra forbrugsflytning,som automatikken giver anledning til, kan således ikke – på nuværende tids-punkt – opveje de investeringsomkostninger, der vil være påkrævet.
4.2.2
Brugerøkonomi
En overgang fra skabelonafregning til timemåling og -afregning vil betyde, atforbrugere bliver afregnet ud fra deres faktiske adfærd og ikke som en gennem-snitlig forbruger (skabelonkunde). Forbrugssteder, der er i stand til at placereforbrug i timer med lave spotpriser, vil opnå en privatøkonomisk gevinst, mensforbrugere, der bidrager til spidslastforbrug og ikke agerer prisfleksibelt, risike-rer en større elregning.Ud fra de gennemførte beregningerne i den samfundsøkonomiske analyse, erforbrugsflytningen beregnet for de tre scenarier, jf. Tabel 6. Ved at dele gevin-sten ud på de berørte forbrugssteder i de respektive scenarier, er det muligt atgive et simpelt overslag af de brugerøkonomiske konsekvenser ved at agereprisfleksibelt. Resultatet er gengivet i Tabel 8 nedenfor.Tabel 8. Brugerøkonomi for forbrugssteder med prisfleksibelt elforbrug.EnhedAntal forbrugereForbrugsflytningGevinst pr. forbrugsstedStk.Mkr./årKr./årForbrugere50-100 MWh25.2703,5137Forbrugere20-100 MWh102.0648,179Boliger medelvarme140.1007,050
De direkte besparelser ved at agere prisfleksibelt virker således i dag begræn-sede, hvilket også tidligere analyser kan bekræfte, jf. eksempelvis Energistyrel-sens notat om intelligent elforbrug fra 2008.De privatøkonomiske gevinster af prisfleksibelt elforbrug kan forøges ved atsupplere elmåleren med en automatisk styring af elforbruget, der kan sikre
21/40
varige energibesparelser, plus besparelser på de tariffer blandt andet Energi-net.dk opkræver11.De kunder, som sparer energi, vil opleve en omkostningsreduktion på fx 2 % påhele deres energiregning. På den korte tidshorisont vil nogle af besparelserneikke optræde i samfundsøkonomien, da omkostningerne vil blive væltet over påde øvrige kunder, men på langt sigt vil besparelserne optræde i alle led. Hertilkommer, at forbrugsreduktionen på 2 % slår igennem på den samlede spotprisfor alle elkunder.Opsætning af automatik til styring af elforbruget bør dog opfattes som et sup-plement til opsætning af fjernaflæste elmålere.Foruden selve gevinsten af forbrugsflytningen ved at agere prisfleksibelt, risike-rer forbrugerne at skulle afholde omkostninger til en elmåler samt drift heraf.Disse beløb er der tidligere redegjort for på side 10 i kapitel 3.
4.2.3
Selskabsøkonomi
Netvirksomhederne vil opleve en række konsekvenser ved en radikal ændring afde nuværende regler for, hvornår timeaflæsning og -afregning er påkrævet.Såvel Energistyrelsen som Capgemini har nyligt redegjort grundigt for dissekonsekvenser – dog med forskellige resultater, hvilket illustrerer den storeusikkerhed, som er knyttet til en større udrulning af elmålere.Ejerforholdene for netselskaberne er i dag forskellige, da der findes både for-brugerejede, kommunaltejede og kommercielle netselskaber. Denne forskel iejer- og kapitalstruktur kan muligvis forklare forskellen på forskellige kvantifice-ringer af de selskabsøkonomiske fordele og ulemper ved intelligente elmålere,det vil sige fjernaflæste målere og automatik.Opsætning af fjernaflæste elmålere sker allerede i vidt omfang herhjemme. Mende driftsøkonomiske konsekvenser er stadig sparsomme, og arbejdsgruppen harikke haft mulighed til at opnå indsigt i de fåtallige erfaringer eller et datagrund-lag fra netselskaber, som har implementeret eller påtænker at implementeretimemåling.Det har ikke været muligt inden for rammerne af denne analyse at kaste merelys over de selskabsøkonomiske konsekvenser for netvirksomhederne, end hvadde eksisterende analyser på området formår, hvorfor der henvises til disse12.
4.34.3.1
FølsomhedsanalyseSpotpriser
I denne analyse er spotpriser for DK1 for 2008 anvendt til at estimere værdienaf forbrugsflytning som følge af prisfleksibel adfærd. Men som angivet, er 2008ikke nødvendigvis repræsentativ for de prisfluktuationer, som der kan opstå i11
12
I sådanne tilfælde vil andre forbrugere skulle kompensere for dette forhold gennem forhøjedetariffer, idet de bagvedliggende omkostninger stadig skal dækkes.Energistyrelsen 2008, Notat om intelligent elforbrug.Capgemini, 2008, Smart meter business case scenario for Denmark.
22/40
elmarkedet. Derfor er der i Tabel 9 gengivet resultat af følsomhedsberegningermed markedspriser fra Nord Pool Spot for 2007.Tabel 9. Samfundsøkonomisk værdi ved opsætning af timeaflæste elmålere ved brug af 2007-spotpriser fra DK1.EnhedForbrugere50-100 MWh- 11,12,6-8,6Forbrugere20-100 MWh- 27,66,0-21,6Boliger medelvarme- 37,85,2-32,7
MålereForbrugsflytningTotal
Mkr./årMkr./årMkr./år
De ændrede spotpriser reducerer værdien af forbrugsflytningen ved at agereprisfleksibelt. Det er stadig ikke samfundsøkonomisk lønsomt at iværksættetimeafregning for de analyserede scenarier, idet investerings- og driftsomkost-ninger fortsat overstiger værdibesparelsen af det prisfleksible forbrug.
4.3.2
Break-even beregning
Der er tidligere redegjort for, at netvirksomhederne vil kunne opnå en mereeffektiv drift ved installation af fjernaflæste elmålere, samtidig med at der er enikke ubetydelig andel driftsomkostninger til at hjemtagning og validering afdata. De hjemlige erfaringer er dog stadig begrænsede, og usikkerheden erfortsat stor for disse parametre.I denne analyse er der anvendt omkostningsestimater baseret på Capgemini-undersøgelsen, der inkluderer et mere smidigt system for aflæsning, end degældende regler foreskriver i dag.Som følsomhedsberegning er det beregnet, hvad de gennemsnitlige omkostnin-ger pr. forbrugssted beløber sig til, under de givne beregningsforudsætningerog antagelser. Resultatet er denne break-even beregning er præsenteret i Tabel10 nedenfor.Tabel 10. Break-even beregning.EnhedForbrugere50-100 MWh-7,725.270-303Forbrugere20-100 MWh-19,5102.064-191Boliger medelvarme-30,9140.100-220
TotalAntal forbrugereBreak-even værdi
Mkr./årStk.Kr./år
Tabel 10 illustrerer, at der skal være en reduktion i omkostninger på ca. 200-300 kr. pr. forbrugssted, førend udrulning i de belyste scenarier bliver rentabelsamfundsøkonomisk set.Alternativt skal investering i automatik til styring af elforbruget resultere i stør-re besparelser end de angivne meromkostninger. Med de angivne resultater iTabel 7 vurderes dette at tage endnu et stykke tid, idet investering i automatikplusdriftsomkostninger skal reduceres med mere end 50 %, førend det bevir-ker et positivt resultat for en grænsesænkning til 50.000 kWh. For de øvrigescenarier er kravet til prisreduktioner endnu større.
23/40
5. Elbiler5.1Datagrundlag
Beregningen af værdien af intelligent elforbrug ved husholdninger med elbil erbaseret på Energinet.dk's rapport "Effektiv anvendelse af vindbaseret el i Dan-mark" fra februar 2009. I den analyse vurderes den samfundsøkonomiske værdiaf elbiler i 2025 under antagelse af et udbygningsscenarie, hvor 15 % af vej-transportens samlede energiforbrug dækkes af el. Dette elforbrug er fordelt på25 % eldrevet transportarbejde for personbiler, 15 % eldrevne varebiler og 15% eldrevne busser. Lastbilernes transportarbejde omlægges ikke til el. Detsamlede elforbrug til eldrevne køretøjer i udbygningseksemplet med elbiler sva-rer til et elforbrug på 2,6 TWh/år.Hvor mange køretøjer dette svarer til afhænger af, hvilke biltyper der indfases,men det forventes at være omkring 600.000-900.000 køretøjer. I denne analy-se er antallet af eldrevne køretøjer, og dermed antallet af målepunkter, derforsat til 700.000. Det antages forsimplet, at der er ét målepunkt pr. køretøj.Der er i økonomiberegningen for elbilerne antaget en investeringspris for 2020baseret på rapporten "Alternative drivmidler i transportsektoren".13For at kunne opgøre værdien, som en intelligent elmåling tilfører ved et måle-punkt med en elbil, sammenlignes to opladningskoncepter (for en mere detalje-ret beskrivelse henvises til Energinet.dk-rapporten "Effektiv anvendelse af vind-baseret el i Danmark" fra februar 2009).Ladekoncept 1 – simpel opladning:Elbilerne oplades, når forbrugerne ønsker det uden hensyn til den øjeblikkeligeelpris. Opladningen forventes typisk at finde sted, når folk kommer hjem fraarbejde, i tidsrummet kl. 17.00-21.00.Ved en simpel opladning, hvor elbilerne lader jævnt fra kl. 17.00-21.00, fås detmest uhensigtsmæssige forløb. Her vil der være behov for at øge den maksima-le effekt med ca. 1.000 MW14. Det svarer til to store centrale kraftværksblokkeeller en udvidelse af kapaciteten til udlandet svarende til omkring to nye ud-vekslingsforbindelser.Ladekoncept 2 – intelligent opladning:Elbilerne oplader, når elektriciteten er billigst – typisk i situationer med storvindkraftproduktion. Her sker opladningen, når elektriciteten er billigst, typiskefter midnat og frem til kl. 07.00.Ved at optimere ladeforløbet til de timer i døgnet, der forventes at være debilligste, vil opladningen medføre et behov for at øge den maksimale effekt medca. 500 MW.
13
14
Enheden kan omregnes til kr./GJ mekanisk energi under antagelsen, at en gennemsnitsbil kører18.000 km på 6,5 GJ, jf. rapporten "Alternative drivmidler i transportsektoren", Energistyrelsen2008.Dette kan ifølge Dansk Energi være et konservativt estimat, hvilket vil bevirke et underkantsskøn.
24/40
Ladekoncept 3 – intelligent opladning med el til nettet:Elbilerne oplader, når elprisen er lav. Derudover kan elbilens batteri leverestrøm tilbage i elsystemet, når elprisen er høj. Dermed kan elbilens batteri bi-drage til at balancere det samlede elsystem – typisk i tidsrummet 09.00-13.00og tidsrummet 16.00-20.00. Her udnyttes det, at bilerne kan levere effekt tilnettet. Ved dette ladekoncept kan opladningen potentielt ske uden at udbyggemed elkapacitet i forhold til referencen uden elbiler. Det er her antaget, at elbi-lerne via markedssignaler prioriterer at levere effekt til nettet i de timer, hvorelprisen er høj (og residualforbruget er særligt højt). I dette ladekoncept anta-ges det endvidere, at elbilerne kan levere regulerkraftydelser til elsystemet.Fordelene ved anvendelsen af en intelligent elmåler fordeler sig på følgendefaktorer:1. Sparede elsystemomkostninger til brændselsudgift, sparet køb af CO2-kvoter samt sparet drift og vedligehold på spidslastkraftværker2. Sparet distributions-, transmissions- og kraftværkskapacitet3. Mulighed for, at elbiler kan levere regulerkraftAd. 1.:Denne værdi fremkommer af en modellering i SIVAEL, der beregner kørsels-mønstre for kraftværkerne under antagelse om elbiler med og uden intelligentladning (henholdsvis koncept 1 og 2., det vil sige ekskl. regulerkraft). SIVAELmedtager sparede brændselsudgifter og udgifter til CO2-kvoter, sparet nettoim-port, samt sparet drift og vedligehold på kraftværkerne. Denne værdi kunneogså udtrykkes som en reduceret markedspris. For elbiler har Energinet.dk be-regnet denne værdi til 430 mio. kr. pr. år i 2025Ad. 2.:De forskellige opladningsforløb har stor betydning for behovet for kapacitet til atdistribuere el-effekten ud til forbrug via distributions- og transmissionsnettet,samt for udbygningen med termisk kapacitet.Ved ladekoncept 1 vil elforbruget ske uden hensyn til den øvrige belastning afelsystemet og medføre et øget elforbrug i spidslastperioden. På distributionsni-veau kan der være behov for at forstærke elsystemet, idet forbruget typisk villigge samtidig med et spidslastforbrug i perioden mellem kl. 16.00-19.00. Vedat placere ladning på tidspunkter med lave elpriser (ladekoncepterne 2 og 3) vilopladningen typisk ligge uden for spidsbelastningen. Energinet.dk har vurderet,at denne værdi svarer til en besparelse på 1.000 MW, svarende til to store cen-trale kraftværksblokke eller en udvidelse af kapaciteten til udlandet svarende tilomkring to nye udvekslingsforbindelser. Den samlede besparelse på produkti-ons-, distributions- og transmissionskapacitet er vurderet til omkring 400 mio.kr. pr. år. Det vil sige ca. 570 kr. pr. målepunkt med elbil. Dette kan være etunderkantsskøn. DONG Energy Distribution har f.eks. vurderet en større påvirk-ning af distributionsnettet ved en opladning, hvor alle elbiler oplader samletmed maksimal effekt. Da opladningsmønstrene ikke er kendte, er der usikker-hed omkring effekten på distributionsnettet ved opladning uden fjernaflæstmåler og automatik.
25/40
Ad. 3.:Elbiler har et stort potentiale for at levere regulerkraft. Der er dog store usik-kerheder forbundet med at vurdere værdien af elbilernes regulerkraftegenska-ber. I ladekoncepterne 1 og 2 er det ikke antaget, at elbilen kan levere nogenform for systemydelser. Ved ladekoncept 3 anslås den samlede regulerkraft-værdi (samfundsøkonomisk set) for elbilerne til at være mellem 50-150kr./MWh i udbygningseksempel med elbiler. Værdien af regulerkraftydelser ervurderet til ca. 460 mio. kr. pr. år i 2025 for ladekoncept 3, det vil sige ca. 657kr. pr. elbil pr. år – øvrige systembærende egenskaber15er ikke kvantificeret.Det vurderes ikke, at levering af regulerkraft fordyrer elmålerens eller automa-tikkens pris.I det følgende sammenlignes de forskellige opladningskoncepter for at beskriveden samfundsøkonomiske værdi af, at elbiler ved hjælp af fjernaflæst måler ogautomatik kan oplades intelligent.
5.2
Vurdering af intelligente elmåleres samfundsøkonomiske vær-di for målepunkter med elbil
Tabel 11. Forskel mellem koncept 1 og koncept 2 ladning af elbiler.Sparede elsystemomkostningerSparet kapacitetI alt430 mio. kr.400 mio. kr.830 mio. kr.
Tabel 11 viser de samlede samfundsøkonomiske fordele ved at gå fra ladekon-cept 1 til 2. Fordelene består af sparede elsystemomkostninger og sparet kapa-citet (jf. Ad. 1 og ad. 2), det vil sige ca. 830 mio. kr. pr. år i 2025 for 700.000elbiler. Pr. målepunkt udgør besparelsen derfor 1.185 kr. pr. år.Ved at optimere opladningsforløbet til elsystemets tilstand kan der altså sparesrelativt store investeringer eller reinvesteringer i kraftværkskapacitet på langtsigt.I Tabel 12 er fordelene pr. målepunkt pr. år sammenholdt med udgifterne pr.målepunkt, jf. afsnit 2 om generelle antagelser.Tabel 12. Samfundsøkonomisk overskud pr. målepunkt med elbil pr. år.MåleromkostningerAutomatikomkostningerSelskabsøkonomiske fordele (afregning)Drift af målerDrift af automatik (elforbrug)Samfundsøkonomiske fordeleSamlet samfundsøkonomisk værdi-86 kr.-311 kr.82 kr.- 335 kr.-200 kr.1185 kr.335 kr.
15
Eksempelvis MegaVar
26/40
Som tabel 13 viser, er der et samfundsøkonomisk overskud på 335 kr. pr. årved at installere timeaflæste målere og automatik ved målepunkter, der harelbil.Den yderligere værdi af at gå fra koncept 2 til 3, det vil sige ved at levere regu-lerkraftydelser, udgør 460 mio. kr. pr. år i 2025 for 700.000 eldrevne køretøjer,som vist i Tabel 13.Tabel 13. Forskel mellem ladekoncept 1 og ladekoncept 3Sparede elsystemomkostningerSparet distributionskapacitetRegulerkraftI alt430 mio. kr.400 mio. kr.460 mio. kr.1.290 mio. kr
Pr. elbil udgør værdien af regulerkraft 657 kr. yderligere pr. år.Det samlede skøn er dermed 1.842 kr. pr. år pr. målepunkt i 2025 ved at gå frasimpel til intelligent ladning, som vist i Tabel 14.Tabel 14. Samfundsøkonomisk overskud pr. målepunkt med elbil pr. år (med regulerkraft).MåleromkostningerAutomatikomkostningerSelskabsøkonomiske fordele (afregning)Drift af målerDrift af automatik (elforbrug)Samfundsøkonomiske fordeleSamlet samfundsøkonomisk værdi-86 kr.-311 kr.82 kr.- 335 kr.-200 kr.1842 kr.992 kr.
I tilfældet uden regulerkraft er den samlede samfundsøkonomiske værdi pr.elbil 335 kr. pr. år som vist i tabel 13, mens den samlede samfundsøkonomiskeværdi er 992 kr. år pr. elbil, hvis regulerkraftydelser regnes med, som vist iTabel 14.
5.3
Vurdering af intelligente elmåleres brugerøkonomiske værdifor målepunkter med elbil
Den privatøkonomiske fordel udgøres af forskellen mellem udgifterne til el vedde forskellige ladekoncepter, som er vurderet ved SIVAEL-timepriser for 2025."Ladekoncept 1" beregnes til en elpris, der er gennemsnittet af den dyrestetredjedel af årets timer i 2025. "Ladekoncept 2" beregnes til gennemsnittet afden billigste tredjedel af årets timer i 2025.162025 er valgt, så der er overens-stemmelse med de øvrige økonomiske beregninger fra Energinet.dk's analyse"Effektiv indpasning af vindbaseret el i Danmark" fra februar 2009. Der anven-des 2025-priser for at sikre konsistens med analysen i Energinet.dk's rapport.
16
Det er en forsimpling af at anvende elpriser fradøgnetsdyreste henholdsvis billigste tredjedel.Denne forsimpling er mulig, da der ikke er nogen stor vinter/sommer-variation i elpriserne.
27/40
De gennemsnitlige priser er vist i Tabel 15.Tabel 15: Gennemsnitlige elpriser ved ladekoncept 1 og ladekoncept 2.Elpris ved simpel ladning pr. kWhElpris ved intelligent ladning pr. kWh0,530,34Kr. pr. kWhKr. pr. kWh
Da forbrugeren ikke ændrer sit samlede elforbrug, men kun flytter det til billige-re timer, ændres afgifts- og tarifbetalingen ikke. I Tabel 16 er beregningen afelforbruget pr. elbil vist på årsbasis.Tabel 16: Elbilens samlede årlige elforbrug.Elforbrug elbiler samletElforbrug elbiler pr. målepunkt pr. år2.650 GWh3.786 kWh
Forskellen mellem at lægge dette elforbrug i timer med den dyre gennemsnits-pris fra Tabel 15 ovenfor i forhold til at lægge dem i de billige timer er vist iTabel 17 nedenfor. Omkostninger til anskaffelse og drift af automatik regnesmed som forbrugerens omkostninger.Tabel 17. Privatøkonomisk overskud pr. målepunkt med elbil pr. år.Udgifter til el - Elbil koncept 1Udgifter til el - Elbil koncept 2DifferenceDrift af automatik (elforbrug)Køb af automatikPrivatøkonomisk fordel pr. år2.001 kr.1.294 kr.707 kr.-200 kr.-311 kr.196 kr.
Der er altså en privatøkonomisk fordel på ca. 200 kr. årligt ved at anvende enintelligent elmåler for forbrugere med en varmepumpe. Denne værdi er mindreend den samfundsøkonomiske fordel på ca. 335 kr. årligt (uden regulerkraft).
5.4
Diskussion
Det er helt centralt for analysen af elbiler, at den brugerøkonomiske fordel erlangt mindre end den samfundsøkonomiske, og at der derfor er behov for at sepå incitamentstrukturen for den private forbruger, hvis de samfundsøkonomiskegevinster skal høstes. For at sikre de samfundsøkonomiske gevinster for elbilerkræves der timeaflæsning, og at kunderne responderer på variationer i denpris, forbrugeren ser.Hvornår de samfundsøkonomiske fordele indtræder i stor skala afhænger i højgrad af udbygningstakten med varmepumper.I Risøs elforbrugsfremskrivning 2009 for Energinet.dk er der et regneeksempelpå en udrulning med elbiler på grundlag af, at 20 % af nybilsalget består afelbiler fra 2010 og frem. I 2010 har antallet af elbiler rundet 20.000, i 2015ligger det på ca. 140.000 elbiler, i 2020 over 250.000 elbiler og ca. en halvmillion elbiler i 2030.
28/40
Energinet.dk's rapport "Effektiv anvendelse af vindkraftbaseret el i Danmark"vurderer, at der i 2025 er 600.000-900.000 elbiler på gaden. Der er ikke tagetstilling til et udrulningsforløb frem til rapportens målår 2025.IEA's ekspertgruppe under "Electric and Hybrid Vehicle Implementing Agree-ment"17ser batteriproduktionen som en flaskehals og har derfor en forholdsviskonservativ vurdering, der dog kun rækker frem til 2015: IEA vurderer, at hy-bridbiler18(hvoraf mange modeller er "plug-in") udgør under 10 % af nybilsal-get i 2015 globalt set, mens elbilernes andel af nybilsalget ligger væsentligtderunder.Better Place Denmark forudser en kraftigere stigningstakt, hvor nysalget afelbiler kan overstige salget af konventionelle biler mellem 2015 og 2020. (Detårlige nybilsalg af personbiler i Danmark lå i 2007 på omkring 150.000 biler).19Der er således vidt forskellige vurderinger af, i hvilken takt elbilerne slår igen-nem.Det står dog klart, at det giver en stor samfundsøkonomisk besparelse at gøreelbilers opladning intelligent. Det er dog svært at vurdere, hvor stor en mæng-de elbiler, der skal til, før denne effekt slår igennem, og hvornår denne mæng-de elbiler er til stede i den danske bilpark. Derfor er det centralt, at elbiler frastart af bliver intelligent integreret i elnettet, så de kan udfolde deres fuldesamfundsøkonomiske potentiale fra dag 1.Det er altså den gennemsnitlige elbil, der betragtes.Arbejdsgruppen forventer, at udgifterne til ekstra kapacitet ved simpel oplad-ning vil sætte ind i distributionsnettet først, da "first movers" på elbilsmarkedetmuligvis vil bo i klynger. Dermed kan også en lav gennemtrængning af elbilervære årsag til belastninger i distributionsnettet, hvis elbilerne ikke har mulighedfor intelligent ladning. Samme situation opstår, hvis hurtigladning bliver til entilgængelig teknologi.
1718
19
http://www.ieahev.org/index.htmlHybridbiler har både en elmotor og en konventionel forbrændingsmotor. Hybridbiler uden "plug-in"kan ikke oplades med el fra nettet og svarer derfor blot til mere effektive konventionelle biler, dade kan udnytte bremseenergien, mens "plug-in" hybrider kan køre i ren elbilsdrift med el fra elnet-tet på en given strækning, afhængig af batteriets kapacitetForedrag med Jens Moberg, adm. direktør, Better Place Danmark.
29/40
6. Individuelle varmepumper tilknyttet et vandbåretsystem6.1Datagrundlag
Beregningen af værdien af intelligent elforbrug ved individuelle varmepumpein-stallationer er baseret på Energinet.dk's rapport "Effektiv anvendelse af vindba-seret el i Danmark" fra februar 2009. I den analyse vurderes den samfundsøko-nomiske værdi af individuelle varmepumper i 2025 under antagelse af et ud-bygningsscenarie, hvor der installeres 34 PJ individuelle varmepumper i Dan-mark, svarende til 50 % af varmebehovet udenfor fjernvarmeområderne ellerca. 500.000 installerede varmepumper.Der findes flere forskellige typer varmepumper til individuel opvarmning. Deforskellige varmepumper har forskellige potentialer i forhold til at gøre elforbru-get mere fleksibelt og de kan dermed bidrage til i højere grad at udnytte elek-triciteten, når den er billig – typisk i situationer med overskud af vindkraft.I denne analyse er kun varmepumper tilknyttet til et vandbåret system analyse-ret, da det kunne er denne type varmepumpe, der kan bidrage med fleksibilitettil elsytemet, hvis den kombineres med en intelligent elmåler. Varmepumper,der ikke er tilsluttet et vandbåret system (såkaldte luft-til-luft varmepumper),kan ikke oplagre varmen og tænder og slukker derfor i takt med varmebehoveti husstanden. Derfor vil denne type varmepumper ikke kunne bidrage med flek-sibilitet i forhold til elprisen. En central antagelse er også, at huset er i stand tilat bibeholde en konstant temperatur ved hjælp af det vandbårne varmesystem ide timer, hvor varmepumpen er slukket. Dette kræver god isolering af huset.For at kunne opgøre den værdi, som en intelligent elmåling tilfører ved et måle-punkt med en varmepumpe, sammenlignes to driftskoncepter (for en mere de-taljeret beskrivelse henvises til Energinet.dk-rapporten "Effektiv anvendelse afvindbaseret el i Danmark" fra februar 2009).Driftskoncept 1: Uden intelligent elmålerDer er i dette koncept ikke mulighed for at tilpasse varmeproduktionen til el-systemets tilstand og elmarkedets prissignaler.Elforbruget følger varmebehovet time for time. Varmepumperne vil typisk ikkekunne klare hele varmebehovet i særligt kolde timer, og det vil i disse timertypisk være nødvendigt at supplere varmepumpen med en anden varmeproduk-tion fra eksempelvis elvarmepaneler.
30/40
Driftskoncept 2: Med intelligent elmålerI dette driftskoncept kan den vandbårne varmepumpeløsning lagre varmen ogdermed reagere på elmarkedets prissignaler. Det antages, at varmen kan pro-duceres optimeret til elprisen hen over døgnet. I vinterperioden, hvor varme-pumpen har mange driftstimer i døgnet, vil muligheden for at optimere tildøgnprofilen være relativt begrænset. I særligt kolde perioder suppleres var-mepumpen med en elpatron.20
Forskellen mellem driftskoncept 1 og driftskoncept 2 udgør de samfundsøkono-miske fordele ved intelligent elmåling for målepunkter med varmepumpe. For-delene fordeler sig på følgende faktorer:1. Sparede driftsomkostninger til brændselsudgift, sparet køb af CO2-kvotersamt sparet drift og vedligehold på spidslastkraftværker2. Sparet distributionskapacitet og sparet udbygning af transmissions- og kraft-værkskapacitet3. Mulighed for at varmepumper kan levere regulerkraft.Ad. 1.:Denne værdi fremkommer af en modellering i SIVAEL, der beregner kørsels-mønstre for kraftværkerne under antagelse om varmepumper med og udenintelligent elforbrug (henholdsvis koncepterne 1 og 2.). Forskellen kan ogsåfortolkes som et fald i markedspriserne for el. Energinet.dk vurderer, at dedriftsomkostninger udgør 380 mio. kr. pr. år i 2025.Ad. 2.:En markant udbygning med individuelle varmepumper kan visse steder medføreet behov for forstærkning af elnettet på distributionsniveau. Driftskonceptet harstor betydning for, hvilken merbelastning af elnettet der kan forventes. I drifts-koncept 2 er der fleksibilitet i elforbruget, og driften kan i meget højere gradtilpasses øvrig spidsbelastning i elforsyningen – og dermed minimere behovetfor forstærkning af elnettet. I driftskoncept 1 er der ikke samme fleksibilitet.I driftskoncept 1 er der behov for mere termisk kapacitet end i driftskoncept 2på grund af den manglende fleksibilitet på forbrugssiden. Produktion, som skaldække dette elforbrug, skal leveres fra termiske kraftværker eller via udlands-forbindelser.Elforbruget fratrukket den produktion, der leveres fra vindkraften, betegnesresidualforbruget. Produktion, som skal dække dette elforbrug, skal leveres fratermiske kraftværker eller via udlandsforbindelser. Det er derfor relevant at sepå, hvor meget ekstra termisk kapacitet det vil kræve at forsyne varmepumper,hvis forsyningssikkerheden (effekttilstrækkeligheden) skal være fastholdt.20
I denne analyse er forskellen på de to driftskoncepter, hvorvidt der er en intelligent elmåler tilknyt-tet systemet, da analysen ikke medtager installationsomkostninger for selve varmepumpen. Bereg-ningerne bygger på analyser fra Energinet.dk-rapporten "Effektiv anvendelse af vindkraftbaseret eli Danmark" fra februar 2009, som antager, at intelligente målere er udrullet. I Energinet.dk's ana-lyse fortolkes forskellen på driftskoncepterne som forskellen på luftbårne og vandbårne varmepum-peteknologier.
31/40
Forskellen i de 100 timer om året, hvor der er størst behov for supplement tilvindkraftproduktionen mellem driftskoncept 1, som ikke har mulighed for atafbryde varmeproduktionen, og driftskoncept 2, hvor der er mulighed for atafbryde elforbruget i længere tid, er næsten 1 GW for Vestdanmark. Dette sva-rer til produktionskapaciteten på to store centrale kraftværksblokke. Værdien afden samlede besparelse på distributions-, transmissions- og særligt produkti-onsniveau er vurderet til 400 mio. kr. i 2025, ligesom i analysen for elbilerovenfor. Dette svarer til 800 kr. pr. målepunkt med varmepumpe, der er tilslut-tet et vandbåret system i en velisoleret bolig.Ad. 3.:De individuelle varmepumper kombineret med intelligente elmålere kan regule-re elforbruget inden for et minut. Ved at pulje et større antal individuelle var-mepumper med mulighed for styring af en balanceansvarlig aktør eller direktevia markedssignaler kan de principielt bidrage til at levere balanceringsydelser.Der er dog ikke indregnet en værdi af denne mulighed.For individuelle varmepumper er levering af regulerkraft ikke kvantificeret. Detvurderes ikke, at levering af regulerkraft fordyrer elmålerens pris væsentligt;derimod vil automatikken fordyres. Derfor er det vigtigt, at der ved standardise-ring af målere tages højde for, at der skal kunne tilføjes automatik, der gørlevering af regulerkraftydelser mulig.
6.2
Vurdering af intelligente elmåleres samfundsøkonomiske vær-di for målepunkter med varmepumpe
Forskellen mellem intelligent og simpel drift af varmepumper er sammenfattet ifølgende Tabel 18.Tabel 18. Samfundsøkonomisk forskel mellem driftskoncept 1 og driftskoncept 2.Sparede driftsomkostningerSparet kapacitetI alt380 mio. kr.400 mio. kr.780 mio. kr.
Som tabellen viser, er den kvantificerede reduktion af omkostninger ved denintelligente drift af varmepumper (driftskoncept 2) beregnet til ca. 780 mio.kr./år sammenlignet med den simple drift af varmepumperne (driftskoncept 1).Pr. målepunkt udgør den samfundsøkonomiske besparelse derfor 1.560 kr. pr.år.Som for beregningerne for elbiler gælder det, at der er store usikkerheder for-bundet med kvantificeringen af de enkelte komponenter af den samlede sam-fundsøkonomiske besparelse.Tabel 19. Samfundsøkonomisk overskud pr. målepunkt med varmepumpe pr. år.MåleromkostningerAutomatikomkostningerSelskabsøkonomiske fordele (afregning)-82 kr.-311 kr.75 kr.
32/40
Drift af målerDrift af automatik (elforbrug)Samfundsøkonomiske fordeleSamlet samfundsøkonomisk værdi
-335 kr.-200 kr.1560 kr.707 kr.
Som tabel 6 viser, er det samfundsøkonomiske overskud ved at anvende enintelligent elmåler ved målepunkter med en varmepumpe ca. 700 kr. årligt.
6.3
Vurdering af intelligente elmåleres brugerøkonomiske værdifor målepunkter med varmepumpe
Den privatøkonomiske fordel udgøres af forskellen mellem udgifterne til el vedde forskellige ladekoncepter, som er vurderet ved SIVAEL-timepriser for 2025."Driftskoncept 1" beregnes til en elpris, der er gennemsnittet af den dyrestetredjedel af årets timer i 2025. "Driftskoncept 2" beregnes til gennemsnittet afden billigste tredjedel af årets timer i 2025.212025 er valgt, så der er overens-stemmelse med de øvrige økonomiske beregninger fra Energinet.dk's analyse"Effektiv indpasning af vindbaseret el i Danmark" fra februar 2009. Der anven-des 2025-priser for at sikre konsistens med analysen i Energinet.dk's rapport.De gennemsnitlige priser er vist i Tabel 20.Tabel 20: Gennemsnitlige elpriser ved driftskoncept 1 og driftskoncept 2.Elpris ved driftskoncept 1 pr. kWhElpris ved driftskoncept pr. kWh0,530,34Kr. pr. kWhKr. pr. kWh
Da forbrugeren ikke ændrer sit samlede elforbrug, men kun flytter det til billige-re timer, ændres afgifts- og tarifbetalingen ikke. I Tabel 21 er beregningen afelforbruget pr. varmepumpe vist på årsbasis.Tabel 21: Beregning af varmepumpers gennemsnitlige, årlige elforbrug.Individuelle varmepumpers virkningsgrad (COP-faktorVarmeforbrug varmepumper samletElforbrug varmepumper samletElforbrug varmepumper pr. målepunkt pr. år22
)
3,534 PJ2.698 GWh5.397 kWh
Forskellen mellem at lægge dette elforbrug i timer med den dyre gennemsnits-pris fra Tabel 20 ovenfor i forhold til at lægge dem i de billige timer er vist iTabel 22 nedenfor.Tabel 22: Privatøkonomisk overskud pr. målepunkt med varmepumpe pr. år.Udgifter til el - Varmepumpe koncept 1Udgifter til el - Varmepumpe koncept 2DifferenceDrift af automatik (elforbrug)2.852 kr.1.844 kr.1.008 kr.-200 kr.
21
22
Det er en forsimpling af at anvende elpriser fradøgnetsdyreste henholdsvis billigste tredjedel.Denne forsimpling er mulig, da der ikke er nogen stor vinter/sommer-variation i elpriserne.Coefficient of Performance – et mål for varmepumpens effektivitet
33/40
Køb af automatikPrivatøkonomisk fordel pr. år
-311 kr.497 kr.
Der er altså en privatøkonomisk fordel på ca. 500 kr. årligt ved at anvende enintelligent elmåler for forbrugere med en varmepumpe. Denne værdi er mindreend den samfundsøkonomiske fordel på ca. 700 kr. årligt.Som ved analysen af elbiler er den samfundsøkonomiske fordel altså større endden privatøkonomiske.
6.4
Diskussion
Som nævnt under analysen af elbiler er det også for varmepumper helt centralt,at der derfor er behov for at se på incitamentstrukturen for den private forbru-ger, hvis de brugerøkonomiske og de samfundsøkonomiske gevinster skal hø-stes. For at sikre de samfundsøkonomiske og privatøkonomiske gevinster forvarmepumper kræves der timeaflæsning, og at kunderne responderer på varia-tioner i den pris, som forbrugeren ser.Hvornår de samfundsøkonomiske fordele indtræder i stor skala afhænger i højgrad af udbygningstakten med varmepumper.For de individuelle varmepumper tilsluttet et vandbåret system er der i Energi-net.dk's rapport antaget en udbygningstakt, der resulterer i ca. en halv millionindividuelle varmepumper i 2030.Risøs elforbrugsfremskrivning 2009 for Energinet.dk antager en udbygning medvarmepumper i forbindelse med, at boligerne bliver bedre isoleret. Fremskriv-ningen tager udgangspunkt i, at der introduceres varmepumper i omkring 1/3af de olieopvarmede huse eller i ca. 100.000 boliger, svarende til et samlet el-forbrug på ca. 1/2 Twh. Dog er der i Risøs fremskrivning ikke taget stilling til,hvilken type varmepumper der er tale om. For denne analyse er det væsentligt,at varmepumperne er tilsluttet et vandbåret system – ellers er deres fleksibilitetforholdsvis lille, selv hvis en elmåler og automatik opsættes.Disse skøn over udbygningstakten med varmepumper er dog som skønneneover udviklingen af elbiler behæftet med stor usikkerhed.
34/40
7. KonklusionDenne analyse har haft til formål at belyse omkostninger og gevinster ved atændre på de nuværende regler for, hvornår netvirksomhederne skal installereelmålere til timeaflæsning og -afregning.Beregninger i denne analyse har vist, at det på nuværende tidspunkt og med deanførte antagelser og forudsætninger ikke er samfundsøkonomisk rentabelt atsænke grænsen for timeaflæsning og –afregning fra de nuværende 100.000kWh. Det skyldes, at besparelsen af det prisfleksible elforbrug ikke kan honore-re de investerings- og driftsomkostninger, som udrulninger og drift af timeaflæ-ste elmålere indebærer – selv under et mere lempeligt system for aflæsning,end tilfældet er i dag. Heller ikke udrulning for elvarmeforbrugere har vist sigrentabelt i denne analyse.Denne konklusion er et her og nu billede og fremkommer blandt andet somfølge af, at styringsautomatik har høje priser, og som følge af, at det prisflek-sible forbrug ikke vil give anledning til sparede kapacitetsinvesteringer i denkommende 10-års periode. Da blandt andet prisen på styringsautomatik kanfalde, og da kapacitetsoverskuddet kan blive mindre, vil det være oplagt med fåårs mellemrum at gentage analysen.Derimod viser analysen, at en prisfleksibel adfærd for elbiler og individuellevarmepumper i et vandbåret system kan være samfundsøkonomisk rentabel.Gevinsterne for elbiler og vandbårne varmepumper opstår på kort sigt ved atplacere elforbrug i timer uden for spidslastperioder, hvor markedsprisen er lave-re, samt via sparede drift og vedligehold på spidslastkraftværker. På længeresigt kan der opstå yderligere gevinster i form af færre investeringer i kapacitetpå kraftværker, samt i transmissions- og distributionsnettet. Endelig forventeselbiler og vandbårne varmepumper – på endnu længere sigt – at kunne leveresystemydelser.Analysen illustrerer, i lighed med tidligere analyser, at de brugerøkonomiskefordele af at agere prisfleksibelt er begrænsede. De selskabsøkonomiske konse-kvenser er tidligere belyst grundigt af såvel Energistyrelsen og i Capgemini-undersøgelsen, og de er derfor ikke nærmere belyst her.Kvaliteten og værdien af resultaterne i denne analyse er ikke bedre end de in-put, der ligger til grund for beregningerne. Prisfleksibelt elforbrug er ikke eneksakt videnskab. Analysen indeholder mange usikkerheder og flere diskutableforudsætninger og antagelser. Det taler for en forsigtig anvendelse af de fore-liggende resultater.Sammenfattende konkluderer arbejdsgruppen, at prisfleksibelt elforbrug forelbiler og individuelle varmepumper kan blive et nyttigt redskab til at skabe etmere dynamisk og velfungerende elsystem i fremtiden, hvor integration af merevindkraft er centralt i bestræbelserne på at opfylde de danske målsætninger påklimaområdet. På den baggrund anbefaler arbejdsgruppen, at der bliver udar-bejdet en handlingsplan med konkrete initiativer, der kan sikre, at disse for-brugssegmenter kan komme til at agere mere prisfleksibelt i fremtidens el-system.
35/40
Bilag 1KOMMISSORIUM29. januar 2009J.nr. 2206/1198-0002Ref. TS
Side 36/2
Arbejdsgruppe vedrørende fjernaflæsning ogtimeafregning for elIndledning og baggrundDer er ca. 3 millioner forbrugssteder i Danmark. Det er i dag kun forbrugeremed et årligt forbrug på mere end 100.000 kWh, der er pålagt timeafregning,hvilket forudsætter daglig fjernaflæsning af timeværdier. Dette omfatter ca.50.000 forbrugere, der tilsammen aftager ca. 55 pct. af det samlede elforbrug iDanmark. En forudsætning for realisering af det intelligente elforbrug er at for-brugeren som minimum timeafregnes. Herudover kræver det, at kunden vælgeren spotpriskontrakt, og at kunden faktisk reagerer på timepriserne.Beregninger foretaget af Energistyrelsen viser, at omkostningerne, der er for-bundet med at udskifte alle øvrige elmålere til fjernaflæste målere ikke i dag ersamfundsøkonomisk fordelagtigt. På nuværende tidspunkt tilsiger samfunds-økonomien således ikke at iværksætte en landsdækkende målerudskiftning medhenblik på en realisering af det intelligente elforbrug.Beregninger viser imidlertid, at der er forbrugere med et årligt forbrug under100.000 kWh, som i dag ville have glæde af at blive afregnet i forhold til sitfaktiske forbrug og have mulighed for at tilrettelægge forbruget prisfleksibelt.På længere sigt kan reaktioner på prisændringer, der opstår i driftsdøgnet (re-serve-, regulerkraft- og intraday markedet) give anledning til yderligere fordele.På denne baggrund har ministeren efter drøftelse med parterne bag den energi-politiske aftale af 21. februar 2008 besluttet at nedsætte grænsen for, hvilkeforbrugere der skal timemåles.Der igangsætte et analysearbejde, der skal vurdere omkostningerne og fordeleved en sænkning af grænsen for timeafregning fra den nuværende grænse medet årsforbrug på 100.000 kWh til et lavere niveau.Dette notat beskriver rammerne for et sådant arbejde.Arbejdsgruppe
36/40
Der nedsættes en arbejdsgruppe til at forestå arbejdet. Arbejdsgruppen sam-mensættes af repræsentanter for myndighederne, branchen og tilknyttede rele-vante interesseorganisationer.Arbejdsgruppen sammensættes som følger:Energinet.dk (formandskab)EnergistyrelsenDansk Energi - NetEnergitilsynetForbrugerrådetRammer og kommissorium for arbejdetUndersøgelsen skal afdække, om der er forbrugere med et årligt forbrug under100.000 kWh, som kan have fordele af at blive afregnet i forhold til sit faktiskeforbrug time-for-time og har mulighed for at tilrettelægge forbruget prisfleksi-belt. Endvidere i hvilket omfang disse forbrugere har mulighed for via de balan-ceansvarlige at tilbyde reserve- og regulerkraft i intraday markedet.Arbejdsgruppen skal for det første undersøge de bruger-, selskabs- og sam-fundsøkonomiske omkostninger og fordele ved at sænke grænsen for timeaf-regning til 50.000 kWh.Dernæst omkostningerne og fordele ved at nedsætte grænsen til henholdsvis20.000 og 10.000 kWh.Det skal undersøges, til hvilket niveau et prisfleksibelt elforbrug og elbesparel-ser kan betale prisen på måleren. Det skal også vurderes, i hvilken udbygnings-takt tiltagene kan iværksættes og realiseres.TidsplanArbejdet igangsættes primo februar 2009 og afsluttes med en redegørelse tilforelæggelse for parterne bag energiaftalen senest den 1. juni 2009.DriftsbudgetDer forventes ikke at være behov for at tilknytte konsulentbistand til projektet.Det forudsættes, at medlemmerne af arbejdsgruppen selv afholder de nødven-dige midler til rejser og mødeaktiviteter etc.
37/40
Bilag 2Oversigt af allerede planlagte investeringer i nye elmålere fremsendt af MikaelTogeby, Ea Energianalyse A/S.Interval meters in DenmarkSeven Danish distribution companies are currently working to implement inter-val meters. The new meters are able to collect data per hour, but are typicallyplaned to be used with monthly readings.Tabel 23. Current plans for interval meters in Denmark.Syd EnergiOdense EnergiEnergi FynDONG EnergyHillerødRoskildeTreforEnergi HorsensHEFØstjysk EnergiEnergiMidtElroEnergi RandersTotal260,00033,00084,00020,000 +100.000 by 201013,000 by 2011 (electricity, district heating, water)22,000 (electricity, district heating, water)130,000 by 2008-2010 (electricity, district heating, water)53,00076,00056,000172,00050,00039,0001,343,000 meters
38/40
Bilag 3Indtægtsrammeregulering og intelligent elforbrugDe virksomheder, der står for transmission og distribution af elektricitet og harmonopol på området (såkaldt naturligt monopol23) reguleres via såkaldte ind-tægtsrammer. Det skyldes, at deres priser ikke bestemmes af markedskræfter-ne. Derfor er disse selskaber underlagt en anden økonomisk regulering i form afindtægtsrammer.Energitilsynet fastsætter ved rammerne et loft for, hvor meget det enkelte net-selskab må opkræve (have i indtægter) over de priser, som forbrugerne beta-ler, for at infrastrukturen (nettet) kan anvendes til levering af elektricitet.Rammerne skal samtidig fastsættes ud fra en vurdering af, hvor effektivt net-selskaberne driver nettene.FormåletHensigten med indtægtsrammereguleringen er at sikre forbrugeren mod sel-skabernes eventuelle udnyttelse af deres monopolstatus. Endvidere skal regule-ringen dels skabe gennemsigtighed mellem de forskellige netselskaber, delsskabe incitament til effektivisering i selskaberne.Smart metersSom reguleringen er i dag skal ordinære udskiftninger af målere holdes indenforden i elforsyningslovens § 70 nævnte indtægtsramme. Hermed menes, at om-kostninger ved sådanne udskiftninger allerede anses for at være dækket af ind-tægtsrammen.Netvirksomheder, der er af egen drift beslutter at udskifte de gamle manueltaflæste målere med ny teknologi, vil selv skulle bære omkostningerne hertilinden for deres indtægtsramme. De må derfor formodes at foretage udskiftnin-gen, når det er økonomisk fordelagtigt for dem, enten som led i den almindeligeudskiftning, eller fordi der opnås andre fordele herved. Det kunne være en bed-re styring af netydelsen og dermed en reduktion af nettabet, eller det kunnevære, at andre fx gas-, vand- og varmeselskaber vil betale for de oplysninger,der kan skaffes via fjernaflæste målere. Det kunne også være, at elhandels-selskaberne har en interesse i oplysningerne fra timeaflæsningen til brug foroptimering af deres elkøbsaftaler på børsen.Såfremt det fra myndighedernes side besluttes at pålægge24netvirksomhederneat udskifte alle mekaniske målere med intelligente målere med de ovenfornævnte funktionskrav inden for en given periode, vil et sådant pålæg betyde, atEnergitilsynet kan forhøje netvirksomhedernes indtægtsrammer med dokumen-terede meromkostninger, som følger af pålægget. Det indebærer, at mer-omkostningerne vil kunne overvæltes på forbrugerne gennem højere tariffer.23
24
Ved et naturligt monopol forstås en virksomhed, hvor det er samfundsmæssigt optimalt kun at haveén udbyder. Det kan skyldes, at de nødvendige investeringer og deraf følgende faste omkostningerer så store, at der kun bør være én udbyder på området for at sikre en effektiv samfundsmæssigressourceanvendelse.Der skal specifikt være tale om et pålæg, hvis indtægtsrammen skal kunne forhøjes. Såfremt derikke er et myndighedspålæg, bæres omkostningen inden for indtægtsrammerne, idet netselska-berne er forpligtet i henhold til elforsyningslovens § 20, stk. 1, nr. 4, til at måle levering og aftagaf elektricitet i nettet.
39/40
Såfremt myndighederne alene beslutter, at intelligente målere som minimumskal opfylde givne funktionskrav, men ikke kombinerer funktionskravene med etpålæg om udskiftning, vil Energitilsynet kunne forhøje indtægtsrammerne meddokumenterede merudgifter, såfremt funktionskravene medfører en væsentligmerudgift i forhold til dagens standard for fjernaflæste målere. Hvis der ikke ertale en væsentlig merudgift, vil indtægtsrammerne ikke kunne forhøjes.Såfremt standarderne for intelligente målere alene udmeldes som vejledendeanbefalinger, vil de ikke give anledning til forhøjelse af indtægtsrammerne.
40/40