Market Integration, Renewable Energy Expansion, Interconnector Capacity Investment and their Impact on the Swiss Electricity Market

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501295
• Projekttitel Englisch: Market Integration, Renewable Energy Expansion, Interconnector Capacity Investment and their Impact on the Swiss Electricity Market

Schlüsselwörter (Englisch)

Market Integration, Renewable Energy, Swiss Electricity Market

Kurzbeschreibung (Englisch)

The proposed research project aims at investigating market integration in European electricity markets with a focus on Switzerland. We identify current market integration empirically based on econometric models. This requires the development of a structural multi-country system model that takes into account unilateral policy decisions and recent developments in market integration such as market coupling. In addition we will provide simulation studies to analyze companies’ future price setting and dispatch decisions contingent on Swiss policy making.

Schlussbericht (Deutsch)

Diese Studie untersucht die Marktintegration im europäischen Strommarkt mit einem Fokus auf die Schweiz. Die Schätzung des Grads an Marktintegration erfolgt unter Zuhilfenahme von unilateralen Angebot- und Nachfrageschocks wie der Stromerzeugung aus volatilen, erneuerbaren Energiequellen, die Nichtverfügbarkeit von Erzeugungsanlagen und nationalen Feiertagen. Diese exogenen Ereignisse beeinflussen den schweizerischen Strompreis und ermöglichen die Schätzung des Grads an Marktintegration, indem diese Einflüsse nach Vorliegen eines Engpasses an den jeweiligen schweizerischen Stromgrenzen zu den Nachbar-Preiszonen unterschieden werden. Mittels einer parametrischen Instrumentenschätzung können Als-Ob-Preise berechnet werden. D.h. es können für Preise aus Engpasssituationen hypothetische Preise ohne das Vorliegen von Engpasssituationen bestimmt werden. Für die Analyse werden Daten zu stündlichen Strompreisen und deren Determinanten in der Schweiz und Nachbar-Preiszonen aus den Jahren 2015 und 2016 verwendet. Die Analyse zeigt, dass Maßnahmen zur Engpassbeseitigung an der schweizerischen/deutsch-österreichischen Grenze, wie etwa der Ausbau von Interkonnektorkapazität, schweizerische Strompreise reduzieren können. Dies trifft in einem geringeren Maße ebenfalls für die schweizerische/französische Grenze zu, aber nicht für die schweizerische/italienische Grenze. Es zeigt sich für die Schweiz als Ganzes, dass Strompreise in Engpasssituationen um etwa fünf Prozent höher sind als die hypothetischen Als-Ob-Preise.

Schlussbericht (Englisch)

We investigate market integration in European electricity markets with a focus on Switzerland. Our approach in examining the degree of integration is taking advantage of unilateral demand and supply shocks such as the generation from volatile renewable resources, the unavailability of generation units, and national holidays. These exogenous events affect electricity prices in Switzerland and allow estimating the level of market integration by disentangling their effects in congested and non-congested situations. Exploiting information on congested and non-congested situations in parametric instrumental-variable estimation permits computing but-if prices. That is, we can assess hypothetical,

non-congested Swiss electricity prices in congested situations. Using data on hourly electricity prices and its determinants regarding Switzerland and neighboring countries from 2015 and 2016, we find that an expansion of interconnector capacity at the German-Austrian/Swiss border could decrease Swiss electricity prices. In a more attenuated way, the same holds true for the French/Swiss border, but not for the Italian/Swiss border. For Switzerland as a whole, prices in congested situations are about five percent higher than hypothetical, non-congested prices.

Zugehörige Dokumente

• Market Integration, Renewable Energy Expansion, Interconnector Capacity Investment and their Impact on the Swiss Electricity Market - Schlussbericht [PDF] 852 kB

Schlussbericht (Französisch)

Nous étudions l'intégration du marché de l'électricité suisse. Notre approche dans l'examen du degré d'intégration utilise des chocs unilatéraux de la demande et de l'offre tels que la génération des énergies renouvelables intermittentes, l'indisponibilité des unités de production et les congés nationaux. Ces événements exogènes affectent les prix de l'électricité en Suisse et permettent d'estimer le niveau d'intégration du marché en différenciant leurs effets dans des situations congestionnées et noncongestionnées. L'utilisation d'informations sur des situations congestionnées et non-congestionnées nous permet de calculer les “comme-si” prix dans une estimation paramétrique à l’aide de méthode des variables instrumentales. C'est-à-dire que nous pouvons simuler les prix de l'électricité suisse hypothétiques, non-congestionnées dans les situations congestionnées. En utilisant les prix horaires de l'électricité et ses déterminants concernant la Suisse et les pays voisins de 2015 et 2016, nous constatons qu'une expansion de la capacité d'interconnexion à la frontière allemande/autrichienne-suisse pourrait diminuer les prix de l'électricité suisse. D'une manière plus atténuée, il en va de même pour la frontière franco-suisse, mais pas pour la frontière italienne-suisse. Pour l'ensemble de la Suisse, les prix dans les situations congestionnées sont environ cinq pour cent plus élevés que les “comme-si” prix hypothétiques.