EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Energi- Forsynings- og Klimaudvalget 2017-18
EFK Alm.del Bilag 38
Offentligt

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres business cases?

1/7

Energinet

Tonne Kjærsvej 65

DK-7000 Fredericia

+45 70 10 22 44

[email protected]

CVR-nr. 28 98 06 71

Dato:

6. november 2017

Forfatter:

BJB/BJB

NOTAT

ENERGINET

HVORDAN FORETAGER ENERGINET

ANALYSER

SAMFUNDSØKONOMISKE ANALYSER I DERES

BUSINESS CASES?

Før Energinet foretager en større investering, skal der laves en business case. Business casen

indeholder en investeringsanalyse af de omkostninger, gevinster og risici, der er forbundet

med projektet. Business casen skal igennem en intern godkendelsesproces, før projektet kan

startes. Hvis investeringen er under 100 mio. DKK, skal den godkendes af Energistyrelsen, og

hvis den er over 100 mio. DKK, skal den godkendes af det relevante ministerium (2017: Energi,

Forsynings- og Klimaministeriet).

Samfundsøkonomi vs. virksomhedsøkonomi

En privat virksomhed vil kigge på omkostninger, gevinster og herigennem profitten, når de

foretager en investering. Energinet er en selvstændig offentlig virksomhed og har derfor fokus

på, hvordan en investering påvirker samfundsøkonomien i Danmark. Derfor ses der yderligere

bl.a. på prisændringer for producenter og forbrugere på elmarkedet. Da Energinet følger de

danske vejledninger lavet af Finansministeriet, inkluderes der ikke indirekte effekter, som f.eks.

ændring i beskæftigelse og vækst i BNP.

Analyseforudsætninger

Til og med 2017 har Energinet årligt lavet analyseforudsætninger, som beskriver energisyste-

mets fremtidige udvikling. Forudsætningerne er lavet udelukkende til internt brug til bl.a. busi-

ness cases og analyser. Forudsætningerne offentliggøres med undtagelse af nogle fortrolige

detaljer, som kan påvirke elmarkedet, hvis de bliver frigivet.

Processen fungerede på følgende måde: Energinet lavede et udkast til analyseforudsætninger-

ne, og der blev afholdt en workshop for alle interessenter, hvor det var muligt at stille spørgs-

mål og komme med forslag til ændringer. Energinet inviterede folk direkte, som kunne have

interesse i workshoppen, og en invitation blev lagt ud på Energinets hjemmeside. I workshop-

pen blev der bl.a. set på, hvad der var anderledes i forhold til sidste års forudsætninger. Efter-

følgende var der to ugers høringsperiode, hvor det var muligt at sende spørgsmål eller forslag

ind. Dette var også for interessenter, som ikke havde deltaget i workshoppen. Både spørgsmål

https://www.fm.dk/publikationer/2017/vejledning-i-samfundsoekonomiske-konsekvensvurderinger

- “Vejledning i samfundsøko-

nomiske konsekvensvurderinger”

Dok. 16/13802-15 Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

2/7

og svar blev offentliggjort på hjemmesiden. Ikke alt var til høring. F.eks. havde Energinet valgt

at ekskludere elprisen, da vi ikke mente, at interessenterne kunne bruge det til noget, da talle-

ne ikke var kvalitetssikret på dette tidspunkt. Energistyrelsen blev orienteret, inden forudsæt-

ningerne blev offentliggjort på hjemmesiden. Dette er også processen bag analyseforudsæt-

ningerne fra 2015, som blev anvendt til business casen: Vestkystforbindelsen og Viking Link.

Fremadrettet er det Energistyrelsen, som står bag udarbejdelsen af grundantagelser og bereg-

ningsforudsætninger mht. blandt andet pris- og teknologiudvikling. Energistyrelsen bliver her-

med den ansvarlige myndighed for analyseforudsætningerne. I praksis vil det foregå i samar-

bejde mellem Energistyrelsen og Energinet.

Nulalternativ og alternativer

Når Energinet evaluerer rentabiliteten af et projekt, er det vigtigt, at der sammenlignes rele-

vante alternativer med nulalternativet . Nulalternativet er et scenarie, hvor tiltaget ikke igang-

sættes. Der er dermed tale om et scenarie, hvor der ”fortsættes som hidtil”. Nulalternativet er

dermed ikke en status quo-situation, men er en virkelighedsnær beskrivelse af den forventede

udvikling. Det betyder, at nulalternativet så vidt muligt tager højde for den forventede økono-

miske og teknologiske udvikling i fravær af de konkrete alternativer, der overvejes.

Alternativet er, at Energinet laver en investering eller markedstiltag. Her inkluderes omkost-

ninger og gevinster for situationen med den nye investering eller markedstiltag. F.eks. betragt

en situation, hvor standen af det elektriske system gør, at Energinet ikke kan opretholde det

samme funktionalitetsniveau, medmindre der investeres i en udlandsforbindelse. De omkost-

ninger, som forekommer ved ikke at opretholde niveauet, skal inkluderes i nulalternativet.

Omkostningerne inkluderes i analysen sammen med eventuelle gevinster, så de kan sammen-

holdes med omkostninger og gevinster ved at lave en udlandsforbindelse. På den måde kan

Energinet finde ud af, om Danmark er samfundsøkonomisk bedre stillet ved at foretage inve-

steringen eller ej.

I eksemplet nedenfor er der kun et alternativ til nulalternativet. Dette er for at gøre eksemplet

mere overskueligt. Normalvis vil Energinet sammenligne alle realistiske alternativer med nulal-

ternativet. Når alternativerne er fundet, sættes der en tidshorisont for analysen. Horisonten er

oftest bestemt ud fra levetiden af en given investering. Når tidshorisonten er fundet, identifi-

ceres de effekter, som hvert alternativ vil have.

Samfundsøkonomiske effekter

Energinet beregner på flere effekter, som vi finder vigtige at have med i en samfundsøkono-

misk analyse. Effekterne er beskrevet nedenfor. Der bruges fortsat en investering i en udlands-

forbindelse som alternativ.

Handelsgevinster

En udlandsforbindelse vil påvirke elpriserne i Danmark og nabolandene. Når elpriserne bli-

ver påvirket ændres forbrugernes og producenternes velfærd. Det kaldes producent- og

konsumentoverskud. Yderligere vil der ved prisforskelle mellem to prisområder (f.eks.

Østdanmark og Sverige) skabes flaskehalsindtægter. Når disse tre effekter lægges sammen

fås handelsgevinsterne. Typisk er handelsgevinsterne et af de væsentligste elementer, når

der etableres en udlandsforbindelse.

Nulalternativet kan bl.a. også kaldes referencen eller basisscenariet.

En udlandsforbindelse er en forbindelse, som går fra en priszone til en anden. I Danmark har vi to priszoner: DK1 og DK2. Dvs. at

Storebæltsforbindelsen også er en udlandsforbindelse.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

3/7

Figur 1 viser, hvordan en udlandsforbindelse teoretisk vil påvirke to prisområder. Der er ta-

le om et lavprisområde og et højprisområde. Figuren viser markeds- og velfærdseffekterne

på elmarkedet indenfor en given time.

Figur 1

Markedseffekterne af en udlandsforbindelse indenfor en given time i en udbud-

og efterspørgselskurve.

Når et lavprisområde forbindes med et højprisområde falder de samlede regionale pro-

duktionsomkostninger, da en del af den dyre produktion i højprisområdet bliver erstattet

med billigere produktion fra lavprisområdet. Udlandsforbindelsen øger efterspørgslen i

lavprisområdet, da der kommer efterspørgsel fra højprisområdet (Se figur 1, efterspørg-

selskurven forskydes op). Dette øger prisen i lavprisområdet fra (a) til (b). I højprisområ-

det øges udbuddet, da billig produktion bliver sendt til området (udbudskurven forskydes

til højre). Dette sænker prisen i højprisområdet fra (c) til (d). Når priserne ændres i områ-

det, ændres producent- og konsumentoverskuddet. I lavprisområdet øges producent-

overskuddet, og konsumentoverskuddet falder, da prisen stiger. I højprisområdet falder

producentoverskuddet, og konsumentoverskuddet øges, da prisen falder.

Samlet stiger velfærden i begge områder, da markedet bliver større. I lavprisområdet går

det til producenterne, da de kan sælge mere af deres produktion til en pris, som ligger

over deres marginale omkostninger. I højprisområdet går det til forbrugerne, da de kan

forbruge mere til en pris under deres reservationspris. Dette er dog kun gældende i en

model med to områder. Der kan være situationer med flere områder, hvor den samlede

velfærd ikke stiger for alle.

Der kan forekomme prisforskelle på elmarkedet pga. begrænset handelskapacitet. Dette

kaldes en flaskehals. Det vil sige, at når ekstra produktion bliver sendt fra lavprisområdet

til højprisområdet, vil der forekomme flaskehalsindtægter. Indtægterne udgør den ek-

sporterede mængde ganget med prisforskellen mellem de to områder. Denne flaskehals-

indtægt bruges til at nedsætte tariffen. Tariffen er den pris kunder betaler for at anvende

transmissionsnettet, og dermed tilfalder effekten forbrugerne.

Energinet bruger et timebaseret markedssimulationsværktøj til at beregne markedseffek-

terne. Værktøjet kaldes BID-modellen (Better Investment Decisions), og bruges til at si-

mulere det samlede europæiske elmarked. Det gøres ved at bruge antagelser omkring

Marginale omkostninger er omkostningerne til at producere endnu en enhed af en vare.

Reservationsprisen er den pris forbrugeren maksimalt vil betale for et produkt.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

4/7

produktionskapacitet, forbrug, vindprofiler, udlandsforbindelser mv. Ud fra dette kan el-

priserne og markedseffekterne simuleres.

Energinet gør også brug af SIFRE-modellen. SIFRE-modellen simulerer det danske marked

mere detaljeret, og bruges til at kvalitetstjekke de danske markedseffekter.

En ny udlandsforbindelse kan muligvis give store bruttogevinster, men samtidig kan den

påvirke andre udlandsforbindelser, så nettogevinsterne er lavere. Derfor er de simulerede

markedseffekter, som er anvendt i analyser, nettoeffekterne. Det vil sige, at måden, den

nye forbindelse påvirker de eksisterende forbindelser på, er fratrukket bruttoeffekterne

fra den nye.

Tab

Når der overføres strøm, forekommer der et elektrisk tab pga. modstand i elsystemet.

Dette vil også forekomme, når der overføres strøm på den nye udlandsforbindelse. Samti-

digt vil den nye forbindelse ændre på flowet af el i systemet, hvilket kan være med til at

ændre tabet i resten af elsystemet.

Energinet estimerer tabsomkostningerne på alle DC-forbindelser ved at bruge flow-

mængden og priserne fra markedssimuleringerne. Tabene i AC-nettet er estimeret ved at

bruge PowerFactory-modellen. Tabsomkostningerne er typisk en af de vigtigste omkost-

ninger.

Investeringsomkostninger

Omkostningerne ved at bygge udlandsforbindelsen er typisk den største omkostning i pro-

jektet. Energinet bruger erfaring fra store infrastrukturinvesteringer og erfaring med råva-

repriser og den teknologiske udvikling til at estimere investeringsomkostningerne.

Drift- og vedligeholdsomkostninger

En udlandsforbindelse har brug for regelmæssig vedligehold for at fungere optimalt. Ener-

ginets erfaring med udlandsforbindelser bruges til at estimere drifts- og vedligeholdsom-

kostninger.

Manuelle reserver

Hvis introduktionen af udlandsforbindelsen ændrer kravene til reservekapacitet (manuelle

reserver), kan samfundet enten spare eller tabe penge. Dette tages også med i udregnin-

gerne for projektet. Historiske markedspriser og business cases omkring reservekapacitet

er brugt til at estimere disse omkostninger, imens der tages højde for forventede ændrin-

ger i markedet.

Udetid

Alle dele i elsystemet har udetid. En udlandsforbindelse forventes at være til reparation

(planlagt eller ikke planlagt) eller ude af funktion pga. interne net-begrænsninger en be-

stemt mængde tid. Da udetid ikke modelleres i markedsmodellen, bruges denne bereg-

ning til at korregere for det. Tabet er typisk beregnet som en andel (svarende til den totale

forventede udetid) af de samlede handelsgevinster fra BID, da det er uvist, hvornår udeti-

den vil forekomme.

Nødstart

For mere information omkring modellerne

https://energinet.dk/Analyse-og-Forskning/Beregningsmodeller

Udover handelsgevinster inkluderes andre poster, som også hviler på output fra BID.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

5/7

Efter et blackout har elsystemet behov for en nødstart. Typisk leveres ydelsen fra kraft-

værker, der kan starte systemet op fra dødt net. Hvis udlandsforbindelsen kan bruges til

nødstart, skal eventuelle samfundsøkonomiske besparelser også med i udregningerne.

Systembærende egenskaber

En udlandsforbindelse kan yde nogle af de systembærende egenskaber, som traditionelt

er leveret af kraftvarmeværker; f.eks. reaktiv effekt, bidrag til kortslutningseffekt, og

spændingsregulering. F.eks. kan Energinet kræve, at nogle kraftværker eller synkronkom-

pensatorer kører, hvis der ikke er nok kraftværker, som er aktive i elmarkedet. Dette gøres

for at sikre elsystemets stabilitet, og Energinet betaler dem for at være i gang. Hvis ud-

landsforbindelsen kan levere samme service, vil der være nogle samfundsøkonomiske be-

sparelser, som skal inkluderes i analysen.

Historiske priser er brugt til at estimere omkostningerne, imens der tages højde for de for-

ventede ændringer i markedet. I denne definition af systembærende egenskaber er ma-

nuelle reserver ikke inkluderet, da det har sit eget punkt.

Transitkompensation

En udlandsforbindelse vil muligvis påvirke transitstrømmen, f.eks. fra Norge eller Sverige

igennem Danmark til Tyskland. Energinet er en del af Inter-TSO Compensation (ITC) ord-

ningen og modtager typisk betaling (netto) for transitstrømmen, som løber igennem Dan-

mark. Betalingen bruges til at sænke tariffen. Ændringer i transitten vil påvirke betalingen

og skal inkluderes i analysen. Transitstrømmen estimeres ud fra output fra markedssimule-

ringerne.

10.

Forsyningssikkerhed

En af Energinets hovedopgaver er at sikre forsyningssikkerheden. Det betyder, at ændrin-

ger i forsyningssikkerheden skal inkluderes, når projektet evalueres.

Niveauet af forsyningssikkerhed er estimeret i en timebaseret model, som stokastisk esti-

merer rådigheden af kraftværker og importmuligheder, og sammenligner rådigheden med

empirisk data af forbrug, og vind- og solproduktion.

En ny udlandsforbindelse gør import mulig, hvilket, afhængig af situationen, kan hjælpe

med at sikre forsyningssikkerheden.

11. Regulerkraft

Samfundet pådrager sig nogle omkostninger, når der anvendes regulerkraft. En udlands-

forbindelse kan påvirke prisen på regulerkraft ved at forbinde nye markeder til det danske

system. Denne effekt skal inkluderes, hvis Danmark har en aftale med det pågældende

land. Historisk data for omkostningerne til regulerkraft er brugt som udgangspunkt.

12. Andre effekter

Et projekt kan muligvis skabe nogle afledte effekter, som skal inkluderes i analysen. F.eks.

kan en udlandsforbindelse skabe et behov for opgradering af det interne net, som ikke

ville have været nødvendigt, hvis udlandsforbindelsen ikke blev lavet. Andre effekter kan

være kapacitetsmarked

EU-støtte mv.

Det er ikke alle samfundsøkonomiske effekter, som er relevante i alle projekter. Når alle rele-

vante effekter er identificeret og værdisat, skal de diskonteres.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

6/7

Timing af omkostninger og gevinster

I de fleste projekter forekommer omkostninger og gevinster på forskellige tidspunkter. Typisk

forekommer de fleste omkostninger i starten af projektet, imens gevinsterne er spredt over

længere tid. For at kunne sammenholde omkostninger og gevinster, som forekommer over

længere tid, tilbagediskonteres beløbene til samme tidspunkt. Det vil sige, at nutidsværdien af

beløbene bestemmes ved at tage hensyn til renten (diskonteringsrente). Energinet anvender

den officielle diskonteringsrente givet af Finansministeriet. Den nuværende reale diskonte-

ringsrente er på 4 procent for de første 35 år og 3 procent for de næste 35 år.

Når beløbene er tilbagediskonteret, trækkes de samlede omkostninger fra de samlede gevin-

ster. Dette beløb kaldes nettonutidsværdi (Net present value, NPV). Nettonutidsværdien bru-

ges til at sammenligne rentabiliteten af de forskellige alternativer.

Følsomhedsanalyse og risikovurdering

Da projekterne foregår over længere tid, er der naturligvis nogle usikkerheder, som der skal

tages højde for. For at tage højde for usikkerhederne, laver Energinet også en følsomhedsana-

lyse. Denne inkluderer signifikante effekter, der ikke betragtes sandsynlige nok til at blive in-

kluderet i den tidligere analyse, som giver bedste bud på fremtiden. Typiske eksempler vil være

ændringer i markedseffekterne, udetid, forsinkelser og højere omkostninger.

Følsomhedsanalysen inkluderer både de individuelle partielle effekter, som er vist i tabel 1, og

en Monte Carlo-simulation, som er vist i figur 2.

samfunds-

Ny samfunds-

økonomisk

værdi

140 mio. DKK

effekt

Partiel effekt

Alternativ

1000 MW flere vindmøller

er installeret end forventet

i Danmark (øger handels-

gevinsterne)

Konstruktionen er forsin-

ket 1 år

Omkostningerne stiger

med 10 pct.

Tabel 1

Effekt

Sandsynlighed

450 mio. DKK

20 pct.

590 mio. DKK

- 320 mio. DKK

10 pct.

- 180 mio. DKK

- 225 mio. DKK

15 pct.

- 85 mio. DKK

Eksempel på tabel for følsomhedsanalyse (med begrænset omfang)

Når man kigger på individuelle partielle effekter, ændrer man en enkelt antagelse i analysen og

ser, hvordan den påvirker resultatet. I tabel 1 vises samfundsøkonomien for et alternativ, samt

alternativets følsomhed over for ændringer i tre forskellige typer forudsætninger. F.eks. i det

første eksempel har Energinet antaget, at der er 20 procents sandsynlighed for, at der investe-

res i flere vindmøller end forventet i investeringsanalysen. Ved at ændre denne forudsætning

vil alternativet have en ekstra effekt på 450 mio. DKK. Dermed vil samfundsøkonomien stige til

590 mio. DKK.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted

EFK, Alm.del - 2017-18 - Bilag 38: Materiale fra teknisk gennemgang af Viking Link-projektpakken

Hvordan foretager Energinet samfundsøkonomiske analyser i deres Business Cases?

7/7

Figur 2

Monte Carlo-simulation resultat

Ved en Monte Carlo-simulation anvender man alle de partielle effekter med deres sandsynlig-

heder i samme model. Disse bliver kombineret og udtrukket tilfældigt et stort antal gange. Ud

fra dette får man fordelingen af nettonutidsværdien og andre statistiske oplysninger, som

f.eks. middelværdien. Middelværdien repræsenterer den forventede værdi af projektet ud fra

de betragtede følsomheder. Denne værdi kan ligge langt væk fra den mest sandsynlige værdi.

Monte Carlo-simulationen viser også sandsynligheden for, at projektet vil have en negativ net-

tonutidsværdi. I eksemplet i figur 2 er sandsynligheden for, at projektet har en negativ netto-

nutidsværdi på 8,2 procent. Dette er med til at give en vurdering af risikoen ved projektet.

Anbefaling

Energinet anbefaler et alternativ baseret på den samlede samfundsøkonomiske analyse, her-

under risikovurderingen og følsomhedsanalysen.

Dok.16/13802-15 - Til arbejdsbrug/Restricted