Alternativer til nett : lønnsomhet under dagens regime for inntektsrammeregulering
Abstract
Strømnettet i Norge har nådd teknisk levealder og har behov for oppgradering. I tillegg har et økt effektuttak på grunn av elektrifisering påvirket investeringsbehovet. Planlagt investeringsbeløp er estimert til å være 140 milliarder kroner i perioden 2016 – 2026. Dette vil medføre en betydelig økning i nettleien til kundene. På steder med få nettkunder kan denne kostnaden bli så høy at det ikke vil være mulig å kreve inn alt via nettleien. Da vil man enten måtte endre reguleringsmodellen eller finne alternative løsninger for kraftlevering. Vi velger å se på det siste, og vil med denne masterutredningen undersøke om det kan være lønnsomt med alternativer til nettinvesteringer for å redusere noe av investeringskostnadene.
Innledningsvis presenterer vi dagens nettverksstruktur og reguleringsmodell for å gi leseren grunnleggende forståelse før analysen introduseres. Vi ser på hvilke faktorer som påvirker behovet for nett, og presenterer hvordan de ulike faktorene kan bidra både til økt og redusert behov. Vi fokuserer blant annet på elektrifisering av transportsektoren og nye muligheter ved bruk av smarte målere. Deretter gjør vi rede for mikronett, vindturbiner, solceller og batteri. For å redusere nettinvesteringene i våre case vil disse formene for energiproduksjon og lagring være de mest aktuelle alternativene.
For å analysere lønnsomheten av alternativer til nett i Norge, tar vi utgangspunkt i case vi har mottatt fra to nettselskap. Vi sammenligner reinvesteringer med alternativer til nettinvestering for å se hvilke prosjekter som vil være mest lønnsomme. Alternativene vi analyserer er mikronett og batteri etter ønske fra nettselskapene. Basert på årlig annuitet finner vi både mikronett og batteri mer lønnsomme enn nødvendige reinvesteringer. Ved mikronett og batteri vil det være endringer i oppgavevariablene, noe som påvirker lønnsomheten til nettselskapene. Vi finner at en reduksjon i nettstasjoner gir lavere lønnsomhet med dagens reguleringsmodell, og vil gjøre alternativene mindre lønnsomme sammenlignet med reinvestering. Videre ser vi at analysene er sensitive for en reduksjon i levetid. Forskning viser derimot at levetiden ved solcellepanel og batteri sannsynligvis vil øke.
Deretter diskuterer vi hvordan lovverket og reguleringen må endres for at mikronett og batteri skal være mulige løsninger på investeringsbehovet. Å eie eller drifte batteri er per i dag ansett som å drive med kraftproduksjon. Dette er noe nettselskap ikke har mulighet til, og regelverket må derfor endres før en batteriløsning kan være aktuelt. Avslutningsvis diskuteres det om alternativene har samfunnsøkonomisk nytte. The Norwegian power grid has reached the end of its lifetime and needs to be upgraded. Furthermore, an increased power outlet because of increasing electrification has affected investment needs. The grid investments will lead to a significant increase in customers tariff. In places with few customers, this cost may be so high that it will not be possible to claim enough through the tariff. The purpose of this master thesis is to investigate whether it can be profitable with alternatives to the grid to reduce the investment costs. First, we explain the Norwegian electrical power grid structure and the regulation model to provide basic knowledge to the reader, before we introduce the analysis. Further, we discuss factors that affect the need for a grid, and present how the factors can contribute to increase and decrease the need for a power grid. We focus on increased use of electric vehicles and new possibilities by using smart meters. Then we introduce micro grids, wind turbine, solar panels and batteries. These forms of energy production and energy storage are relevant alternatives to grid in the analysis and are being elaborated throughout the thesis.
We present an analysis of the profitability of alternatives to the Norwegian power grid. The analysis is based on two separate cases provided by distribution system operators. We compare reinvestments with alternatives to grid investments to identify which projects that will be the most profitable. The alternatives we analyze are micro grids and battery. Based on annual payment we find both micro grids and battery to be more profitable projects than reinvestments. In the case of alternatives, it will be changes in the outputs, which will affect the profit. We find that a significant reduction in substations will reduce the profit and make the alternatives less profitable compared with reinvestment. Furthermore, we see that the analysis is sensitive to a reduction in lifetime of solar panel systems and battery. However, research shows that it is likely that the lifetime of these technologies will increase.
Thereafter we discuss how legislation needs to be changed in order for micro grids and battery to be possible solutions to the investment needs. To own or operate batteries is classified as power generation, and this is currently not allowed for distribution system operators. The legislation needs to be changed before the battery solution is possible to implement. Lastly, it is discussed whether the options have socio-economic benefits.