Tidlig i fjor sommer annonserte EU kommisjonen at landene rundt nordsjøområdet skulle inngå tettere energi-samarbeid med spesielt fokus på tilrettelegging av offshore nettinfrastruktur for elektrisitet (EU Commission, 2017). Med denne nettinfrastrukturen kan man effektivt inkludere de enorme vindressursene i Nordsjøen, samtidig som man kan utveksle mer kraft mellom landene og dermed bidra til økt forsyningssikkerhet og bedre utnyttelse av fornybar kraftproduksjon. For å realisere slike samarbeid på tvers av landegrensene, er det spesielt viktig å studere potensielle utfall og kost-nytte for hvert enkelt land. På NTNU har vi ikke bare innledet et samarbeid på tvers av landegrensene, men også på tvers av fagfelt, for å få bedre innsikt i slike multinasjonale kost-nytte allokeringer. Det som er spesielt for investeringer i et Nordsjønett er at vi ikke har én beslutningstaker, men flere individuelle beslutningstakere (landene rundt Nordsjøen) som må komme til enighet om investeringene. I noen tilfeller kan dette medføre investeringsbeslutninger som er mindre effektive enn andre system-optimale alternativer – og da snakker vi om ringvirkninger i et europeisk perspektiv; driftskostnader, forurensende utslipp, og forsyningssikkerhet. På NTNU ser vi på en tverrfaglig tilnærming av kost-nytte problemet hvor vi bruker metoder fra et ingeniør-tungt elkraftmiljø sammen med spillteori fra økonomi, noe som har vist seg å gi sterkere incentiver for samarbeid om de mest kostnadseffektive investeringsalternativene.

Figur 1 – Illustrasjon av kostnadsoversikten for hver enkelt person (A,B,C) og kombinasjoner av disse personene. Denne oversikten brukes så til å beregne rettferdig kostnadsallokering av felles-middagen basert på alle mulige sammensetninger av (A,B,C).

Se for deg at du er ute og spiser middag med noen venner. Når regningen kommer er det ingen som husker hvem som spiste og drakk hva, siden det ble mer av sistnevnte.. Ikke en gang hvem som ankom når (og førstemann startet å spise alene). Det er derfor ikke rettferdig å dele kostnadene likt, siden noen valgte mer eksklusiv mat og drikke enn andre.

Heldigvis er det en ekspert på spillteori (og kosthold) blant dere som har en rettferdig løsning på problemet. Hun vet nemlig hvor mye hver enkelt normalt orker å spise og drikke, så hun setter opp en oversikt over hvor mye det hadde kostet hver enkelt å dra alene på denne restauranten, samt hvor mye det hadde kostet noen, men ikke alle, å dele regningen om de gikk sammen.

Sluttresultatet er at alle endte opp med å spise sammen hvilket også er det mest kostnadseffektive utfallet, sett fra vennegjengen i sin helhet, hvis vi antar kvantumsrabatt og mindre svinn (effektiv bruk av ressursene). Ved å benytte kostnadsoversikten for de ulike utfallene kan man regne ut snittkostnaden, per person, basert på alle mulige rekkefølger en person ankommer bordet på restauranten. Dette vil da ta hensyn til alle strategiske muligheter, altså spise alene eller i mindre grupper, samt gi en rettferdig kostnadsallokering av regningen basert på hvor mye mat og drikke du vanligvis konsumerer. Resultatet er at alle ender opp i en mer gunstig situasjon enn i alle andre mulige utfall (dette er kjent som «Shapley Value» på fagspråket i spillteori).

Figur 2 – Illustrasjonsbilde av nordsjønettet som kobler sammen landene som grenser til området for å utnytte ressursene på en mer kostnadseffektiv måte (kilde: www.nature.com).

Om vi skifter ut vennegjengen med land som grenser nordsjøområdet og mat og drikke med en offshore nettinfrastruktur som kobler disse landene sammen, ser vi umiddelbart noen sammenhenger som er relevant for lønnsomhet av enkelte nettinvesteringer og systemdriften i sin helhet.

Samarbeid gir den mest kostnadseffektive driften av systemet, men hovedutfordringen er at landene påvirkes forskjellig. Det vil si at noen kan for eksempel oppleve økt strømpris, og andre redusert strømpris – og i ulik grad.  Dette vil gi en skjev fordeling av nasjonalt, samfunnsøkonomisk overskudd over levetiden til prosjektene. Videre vil også rekkefølgen av prosjektene ha en innvirkning – både på samfunnsøkonomisk overskudd og lønnsomheten av andre prosjekter.

En effektiv og rettferdig allokering av kostnader og nytteverdier bør derfor ta hensyn til disse utfordringene i størst mulig grad, slik at man kan sikre de mest kostnadseffektive investeringene som gir høyest merverdi på systemnivå. Allokeringsmetoden fra spillteori-litteraturen gjør nemlig dette, samtidig som den ikke er for komplisert til å bli implementert i praksis.

P.S.

Denne metoden er ikke en løsning alene, men kan ansees mer som en «benchmark» for rettferdig allokering av kostnader og nytteverdier, og kan brukes i flere sammenhenger enn kun multinasjonale nettinvesteringer. På NTNU jobber vi blant annet med tilsvarende metodisk rammeverk for tilbud av fleksibilitet fra konsumenter i distribusjonsnett. For spesielt interesserte, finnes mer informasjon om nordsjø-caset i vår diskusjonsartikkel.

Referanser:

EU Commission, 2017. North Seas Countries agree on closer energy cooperation.

 

Diskusjonsartikkel, 2017. An Efficient Allocation of Monetary and Environmental Benefits in Multinational Transmission Projects: North Seas Offshore Grid Case Study.

 

Dette blogginnlegget er skrevet av Martin Kristiansen, stipendiat ved Institutt for Elkraftteknikk.

 

 

 

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedInEmail this to someone

Leave A Reply:

(optional field)

3 + fifteen =

No comments yet.