6 beginselen voor een marktontwerp dat de energietransitie mogelijk maakt

6 beginselen voor een marktontwerp dat de energietransitie mogelijk maakt

Heeft het klassieke bedrijfsmodel van nutsbedrijven een toekomst in Europa gezien de overgang naar een gedecentraliseerd energiesysteem? Dit was de centrale vraag die door verschillende economen werd besproken aan de Université Paris-Dauphine op uitnodiging van Prof. Keppler. Onder de deskundigen bevonden zich zeer gerenommeerde economen zoals Prof. David Newbery van de Universiteit van Cambridge, Prof. Glachant van de Florence School of Regulation en Prof. Haucap, het voormalige hoofd van de monopoliecommissie in Duitsland. De deskundigen in het panel (de presentaties kunnen hier worden geraadpleegd) benadrukten hoe de economische omgeving voor energiebedrijven in Europa en de VS aan het veranderen is. In dit bericht willen wij ons concentreren op één specifiek aspect dat door Prof. Newbery van de Universiteit van Cambridge in zijn presentatie aan de orde werd gesteld:

• Wat zijn de basisprincipes voor een goed marktontwerp dat decentralisatie, decarbonisatie en digitalisering vergemakkelijkt?

De hele presentatie van Prof. Newbery kan hier worden geraadpleegd. De volgende analyse is gebaseerd op een working paper dat Prof. Newbery onlangs met zijn collega's heeft gepubliceerd(Newbery et al., 2017).

De zes principes voor een efficiënt en toekomstbestendig marktontwerp

In zijn presentatie in Parijs heeft Prof. Newbery zes belangrijke principes samengevat die kunnen worden gebruikt om een efficiënt marktontwerp te definiëren. Deze samenvatting wordt geïllustreerd in figuur 1 hieronder.

Figuur 1: Zes principes voor markt- en tariefontwerp, Newbery (2017)

In principe dienen deze principes als een oriëntatie voor beleidsmakers over hoe ze dichter bij het ideale marktontwerp voor de energiesector kunnen komen. Newberyet al. (2017) geven een mooie en uitgebreide definitie van het ideale marktontwerp:

• Tijd: elektriciteitsprijzen worden bepaald op een zeer granulair temporeel niveau, bijvoorbeeld seconde voor seconde, nu en voor handel in de toekomst, tot 10-30 jaar na nu;
• Ruimte: de prijzen variëren op een granulair ruimtelijk niveau - misschien op elk aansluitingspunt in het netwerk, als weerspiegeling van de verschillen in vraag of kosten tussen de locaties;
• Koolstof- en andere emissies: klimaat- en luchtvervuilingsschade wordt geprijsd tegen de maatschappelijke kosten ervan en dus verwerkt in de besluitvorming door bedrijven. (Newbery et al, 2017)

In het volgende zullen we dieper in elk van deze beginselen duiken om een beter begrip te ontwikkelen van de fundamentele argumenten en implicaties achter elk beginsel.

Beginselen 1 en 2: Corrigeer marktfalen dicht bij de bron en zorg voor passende variatie in marktontwerp tussen de lidstaten in plaats van een one-size-fits-all oplossing.

We bespreken deze twee beginselen samen omdat ze nauw met elkaar verbonden zijn. In wezen is het idee achter deze twee beginselen, zoals ze zijn gedefinieerd door Newberyet al. (2017), dat de vaststelling van marktregels een taak moet zijn voor de lidstaten in de EU om ervoor te zorgen dat het nationale marktontwerp de specifieke markttekortkomingen in elke lidstaat aanpakt. Belangrijk is dat dit impliceert dat het marktontwerp in Europa moet worden geharmoniseerd. De algemene regels moeten in Europa worden vastgesteld om de interoperabiliteit van de markten te waarborgen, maar gedetailleerde regels om lokale problemen aan te pakken moeten door de lidstaten worden vastgesteld.

Vanuit ons gezichtspunt heeft dit beginsel een bijkomende implicatie: Hoewel het marktontwerp op Europees niveau moet worden gespecificeerd met aanvullende aanpassingen door de Lid-Staten, leidt decentralisatie van de opwekking en de levering van flexibiliteit (ondersteunende diensten) ook tot decentralisatie van de tekortkomingen van de markt: Terwijl een gecentraliseerd energiesysteem te maken kan hebben met marktfalen dat zich overal in de staat voordoet, onafhankelijk van de specifieke locatie van de marktpartijen, zal een gedecentraliseerd energiesysteem eerder te maken krijgen met marktfalen dat verschilt tussen regio's in de lidstaat (bv. de coördinatie tussen generaties en de netwerken, zoals we in dit bericht hebben besproken, zal misschien niet in alle delen van de lidstaat leiden tot inefficiënties (d.w.z. marktfalen), maar wel in sommige specifieke regio's). Daarom moet het marktontwerp op het niveau van de lidstaat ook in staat zijn om regionaal marktfalen aan te pakken, wat betekent dat het nationale marktontwerp regionale aanpassingen mogelijk maakt, zolang dit de interoperabiliteit binnen het totale systeem (nationaal en tussen de lidstaten) niet vermindert. Regionale flexibiliteitsmarkten, zoals we hebben besproken in deze bijdragevoor de EU en deze bijdrage voorDuitsland, kunnen als voorbeeld dienen voor een dergelijke regionale differentiatie van het marktontwerp.

Beginsel 3: Gebruik prijssignalen en gereguleerde netwerktarieven om de waarde van alle elektriciteitsdiensten te weerspiegelen en de oplossing met de laagste systeemkosten te leveren.

We hebben hier al eerder besproken dat prijzen moeten worden gebruikt om het netwerk te coördineren met de marktgerichte onderdelen van de elektriciteitsvoorzieningsketen, opwekking en kleinhandel (zie voor details dit bericht) . Belangrijk is dat prijzen niet alleen kunnen verschillen tussen klantengroepen en in de tijd (bv. dag- en nachttarieven), maar ook een locatiegebonden component kunnen hebben. Dit is van bijzonder belang in systemen met een toenemend aandeel gedistribueerde hernieuwbare opwekking die is aangesloten op de laagspanningsdistributienetten. In principe stellen Newberyet al. (2017) terecht dat prijzen een signaal geven aan de marktpartijen om de waarde van alle elektriciteitsdiensten op een markt te vergelijken. Voor de coördinatie van opwekking en netbeheer heeft dit twee dimensies, zoals opgemerkt door Newberryet al. (2017):

• lange termijn: prijzen moeten ervoor zorgen dat opwekking (met name van intermitterende hernieuwbare energiebronnen) op de juiste plaats in het netwerk wordt geplaatst om de totale systeemkosten te verlagen (d.w.z. opwekkers moeten worden geplaatst in dat deel van het netwerk waar de nieuwe opwekking de minste kosten voor het netwerk met zich meebrengt)
• op korte termijn: de prijzen moeten ervoor zorgen dat elke bron die op het netwerk wordt aangesloten, efficiënt wordt gedispatcht

Vanuit ons standpunt is een van de belangrijkste tekortkomingen van het bestaande marktontwerp in Duitsland in feite de vrij slechte vervulling van beginsel 3, waardoor de volgende vraag centraal komt te staan in het huidige debat in Duitsland: Hoe ontwikkelen we een marktontwerp dat prijssignalen gebruikt om het systeem op de korte en de lange termijn efficiënt te exploiteren? Het lijkt duidelijk dat wij behoefte hebben aan meer flexibele prijzen die het huidige evenwicht tussen opwekking en verbruik weerspiegelen; voorts moeten deze prijzen informatie bevatten over de systeemkosten van de netaansluiting. Er kunnen verschillende benaderingen worden gevolgd om tot efficiënte prijssignalen te komen die een differentiatie in tijd en plaats mogelijk maken. Vandaag echter is in de meeste energiesystemen het basis-energietarief een uniforme prijs voor energie en netwerkgebruik. Het netwerkgebruik wordt betaald met een postzegeltarief dat wordt berekend per spanningsniveau, waardoor de totale netwerkkosten (inclusief de kosten voor congestiebeheer en balancering) worden gesocialiseerd via een systeem van netwerkkosten. Theoretisch zouden de netwerkkosten kunnen worden gedekt door opwekking en belasting (vraag), maar vandaag de dag berusten de meeste, zo niet alle energiesystemen op een systeem waarbij de belasting de kosten van de netwerken dekt en de opwekkers kosteloos gebruik maken van de netwerken. Hoewel er enkele energiesystemen bestaan waar de consument vandaag reeds flexibele tarieven worden aangeboden, is uniforme prijszetting nog steeds de regel en wordt locale differentiatie in de consumentenprijzen vandaag nog slechts in zeer weinig energiesystemen toegepast. Als u geïnteresseerd bent om meer te leren over verschillende regelingen voor flexibele prijzen, kunnen wij u een paper van onze collega's aanbevelen waarin de voor- en nadelen worden besproken van verschillende regelingen voor flexibele tarieven voor systemen met een hoog aandeel hernieuwbare energie (hier beschikbaar)(Brunekreeft et al. 2011).

Beginsel 4: Het verschil tussen de gereguleerde toegestane inkomsten en de efficiënte prijzen op de minst verstorende wijze innen bij de eindverbruikers.

Dit beginsel specificeert hoe de kostendekking voor netwerkkosten moet worden verdeeld over producenten en consumenten. Newberyet al. (2017) benadrukken dat de financieringsbeginselen ons vertellen dat de kosten moeten worden verhaald op de begunstigden van het systeem, namelijk de consumenten. Hoewel we het in het algemeen eens zijn met deze benadering, moet de vraag worden gesteld of de complexiteit van gedistribueerde systemen een aanpassing van deze kostenterugwinningsbenadering vereist die zich uitsluitend richt op de consumenten. Dit lijkt met name het geval te zijn in systemen waar afzonderlijke netaansluitingen beide functies vervullen, verbruik en productie, b.v. wanneer particuliere huishoudens op bepaalde tijdstippen in de loop van een dag elektriciteit (b.v. uit zon-PV) aan het net leveren. Voor ons is het beginsel dat de eindverbruikers de rekening voor de netwerken moeten betalen misschien wel waar voor traditionele gecentraliseerde energiesystemen, maar geldt het nog steeds voor gedistribueerde systemen? Zo niet, wat zijn dan de alternatieven en wat zijn de voor- en nadelen van deze benaderingen? Nogmaals, meer over deze discussie is te vinden in een paper van Brunekreeftet al (2011).

Beginsel 5: Het risico van de financiering van koolstofarme investeringen op efficiënte wijze afbouwen naarmate het elektriciteitssysteem kapitaalintensiever wordt.

Een algemene uitdaging voor op hernieuwbare energie gebaseerde energiesystemen zijn de hoge kapitaalkosten die dit systeem vergt. Hoewel de totale kosten van een op hernieuwbare energie gebaseerd energiesysteem op lange termijn waarschijnlijk lager zullen zijn dan die van een op fossiele brandstoffen gebaseerd systeem(AgoraEnergiewende, 2017 english summary p.7), zijn de aanloopkosten zeer hoog. In vergelijking met conventionele opwekking, die - vanuit het oogpunt van een investeerder - profiteert van hogere aandelen vaste en flexibele exploitatiekosten (aangezien deze kosten in de investeringsberekening worden verdisconteerd), worden hernieuwbare energiebronnen geconfronteerd met een hoger investeringsrisico, aangezien de meeste kosten niet in de berekeningen worden verdisconteerd. Meer informatie over de verschillen in risico's tussen conventionele en hernieuwbare opwekking is te vinden in het paper van Hirth& Steckel (2016). Door de hogere kapitaalintensiteit van investeringen in hernieuwbare opwekkers kan het risico voor de individuele exploitant van de centrale (te) hoog zijn. Daarom benadrukken Newberyet al. (2017) het belang van risicodeling tussen de begunstigden van een op hernieuwbare energie gebaseerd energiesysteem, die opnieuw de consumenten zijn (of dat op zijn minst zouden moeten zijn). In principe suggereert principe 5 dat consumenten een deel van het risico van de investering in hernieuwbare energie moeten dragen (aangezien zij er baat bij hebben, bv. via verminderde CO2-emissies, klimaatmitigatie). Aangezien het risico dan wordt gedeeld door een groot aantal mensen, is het individuele risico vrij laag in vergelijking met het individuele risico dat elke exploitant van een centrale moet dragen. Tegelijk moeten de exploitanten van de centrales de juiste stimulansen krijgen om dat risico te beheren en zo een efficiënt marktontwerp te waarborgen.

Beginsel 6: Behoud van flexibiliteit om in te spelen op nieuwe informatie over de aantrekkelijkheid van verschillende koolstofarme technologieën.

Het laatste door Newberyet al. (2017) gedefinieerde beginsel is het minst concreet, maar wijst vanuit ons perspectief op een dwingende noodzaak voor de algemene aanpak van een efficiënt marktontwerp voor op hernieuwbare energie gebaseerde energiesystemen: Creëer een flexibel systeem dat het mogelijk maakt om zich aan te passen aan nieuwe technologieën, gegevens en informatie die in de toekomst beschikbaar zijn en die nieuwe efficiëntiepotentiëlen kunnen ontsluiten. Newbery et al. (2017) wijzen er specifiek op dat we in de toekomst nieuwe inzichten zullen krijgen in de kosten en baten van nieuwe technologieën en flexibiliteitspotentiëlen en dat het marktontwerp zich binnen korte tijd moet kunnen aanpassen aan deze nieuwe bevindingen. Dit is een belangrijk punt voor een nieuw, adaptief en toekomstbestendig marktontwerp: Terwijl het lang kan duren voordat schone technologieën tegen rendabele prijzen op de massamarkt komen, evolueren datagedreven bedrijfsmodellen veel sneller. Deze toenemende snelheid van innovatie en massale marktintroductie kan worden waargenomen in veel markten die al een hogere graad van decentralisatie hebben bereikt dan het energiesysteem. Maar met nieuwe technologieën zoals slimme meters, gedistribueerde grootboektechnologie en kunstmatige intelligentie in opkomst, zouden digitale innovaties ook het volgende decennium van energiesystemen wel eens kunnen domineren. Daarom moet het marktontwerp zich snel kunnen aanpassen aan nieuwe technologieën en datagedreven bedrijfsmodellen. Als u geïnteresseerd bent in de vraag hoe governancesystemen (zoals het marktontwerp) innovatie kunnen faciliteren en de nodige flexibiliteit kunnen bieden die nodig is voor gedistribueerde en digitale energiesystemen, raden wij u dit paper aan voor details (Buchmann 2017).

De energietransitie vereist een flexibel marktontwerp dat het mogelijk maakt lokale/regionale markttekortkomingen te corrigeren

Met deze zes leidende principes voor een goed marktontwerp bieden Newberyet al. (2017) een basis om een passend marktontwerp verder te ontwikkelen. Op basis van de input van Newberyet al. (2017) identificerenwe drie richtlijnen voor het marktontwerp die van bijzonder belang zijn voor energiesystemen die zich ontwikkelen in de richting van meer decentralisatie en digitalisering:

1. prijzen moeten een basis bieden om alle energiediensten met elkaar te vergelijken. Dit houdt onder meer in dat de prijzen variëren naar gelang van tijd, volume en locatie en ook informatie verschaffen over nieuwe diensten (zoals flexibiliteit)
2. Het marktontwerp moet in staat zijn om marktfalen dicht bij de bron aan te pakken. Bij decentralisatie vereist dit dat het marktontwerp in staat is om verschillende vormen van marktfalen in verschillende regio's (op het niveau van de lidstaat of zelfs binnen een lidstaat) aan te pakken met verschillende maatregelen om efficiënte oplossingen te bereiken.
3. Vooral digitalisering maar ook decentralisering vereisen dat het marktontwerp flexibel is en zich snel kan aanpassen aan nieuwe innovaties. Met een toenemende snelheid van (digitale) innovaties is een snel reagerend marktontwerp noodzakelijk om efficiënte markten te bereiken.

Oorspronkelijk hiergeplaatst

Verwante artikelen

• Nieuwe bedrijfsmodellen voor nutsbedrijven: klantenbasis als hefboom gebruiken, door Juergen Ritzek
• Cleantech startups: Duitse nutsbedrijven overbruggen de vallei des doods?door Marius Buchmann
• Spelveranderaars in het energiesysteemdoor Juergen Ritzek
• Nutsbedrijven van de toekomst, door Juergen Ritzek