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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SH/8100087-00-01-01
Projekttitel
Empirical Estimation of Electricity Demand Elasticities for

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)
Energy; electricity; gas; demand elasticities
Kurzbeschreibung
(Englisch)

The research project aims at investigating price elasticities of electricity and gas demand in Switzerland. Hourly demand elasticities are derived for Switzerland using consomption data on canton level. Thereby we can distinguish among the elasticities of households, industry and services. These elasticities are used to simulate and evaluate (regionally distinguishable) demand reactions to energy policies that influence the price of electricity such as a new tax on electricity.

Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Das Forschungsprojekt untersucht die Preiselastizität der Stromnachfrage in der Schweiz. Mittels Schweizer Verbrauchsdaten auf kantonaler Ebene werden stündliche Nachfrageelastizitäten ermittelt. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Unterscheidung zwischen den Sektoren Haushalt, Industrie und Dienstleistungen. Die Elastizitäten werden für eine Simulation und Bewertung von (regional unterscheidbaren) Nachfragereaktionen auf bestimmte Energiepolitiken, die den Strompreis beeinflussen (wie etwa eine Stromsteuer), verwendet. Zudem wird die Preiselastizität der Gasnachfrage in der Schweiz auf jährlicher Basis analysiert.
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
The research project investigates price elasticities of electricity demand in Switzerland. Hourly demand elasticities are derived for Switzerland using consumption data at the canton level. Special focus is put on the elasticities of households, industry and services. These elasticities are used to simulate and evaluate (regionally distinguishable) demand reactions to energy policies that influence the price of electricity. The research project also analyzes price elasticities of gas demand in Switzerland on a yearly basis.
Zugehörige Dokumente
Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
Le projet de recherche étudie l'élasticité-prix de la demande d'électricité en Suisse. Les élasticités horaires de la demande sont déterminées sur la base des données de la consommation suisse au niveau cantonal. Une attention particulière est accordée à la distinction entre les secteurs des ménages, de l'industrie et des services. Les élasticités sont utilisées pour simuler et évaluer (de façon régionale) les réponses de la demande à certaines politiques énergétiques qui influencent le prix de l'électricité (par exemple une taxe sur l'électricité). En outre, l'élasticité-prix de la demande de gaz en Suisse est analysée sur une base annuelle.
Schlussbericht
(Deutsch)

In diesem Forschungsprojekt wird die Preiselastizität der Stromnachfrage in der Schweiz untersucht. Die Elastizitäten werden mittels Schweizer Verbrauchsdaten auf kantonaler Ebene ermittelt. Besonderes Augenmerk wird auf die Elastizität von Haushalten, Industrie und Dienstleistungen gelegt. Aufbauend auf einem umfangreichen Datensatz mit Informationen auf Kantonsebene für die Jahre 2011 bis 2016 schätzen wir strukturelle Ein-Gleichungs- und System-Gleichungsmodelle für verschiedene Zeitebenen.

Wir finden für keinen Sektor bedeutende Hinweise auf eine preiselastische Gas- oder Stromnachfrage auf Jahresniveau. Nur bei gewerblichen Stromkunden ergibt sich ein schwacher Hinweis auf statistisch signifikantes elastisches Verhalten auf. Es gibt weiterhin keine Hinweise auf eine preiselastische Stromnachfrage auf Monatsebene. Die fehlenden Hinweise sind möglicherweise durch unsere relativ kleine Datenbasis begründet und bedeuten nicht notwendigerweise, dass die Schweizer Nachfrage per se unelastisch ist. Unsere stündliche Analyse hingegen stützt sich auf detailliertere Daten, die auf eine signifikante Preiselastizität der Stromnachfrage auf Kantonsebene zwischen etwa
-0,5 und -0,07 hinweisen. Die stündliche Analyse basiert auf dem Gesamtverbrauch des Kantons ohne Unterscheidung nach Sektoren. Mittels Kontrolle für die Nachfrage eher unelastischer Nutzer führen wir diese Elastizitäten auf flexible, große Kunden zurück. Das Ergebnis einer elastischeren Nachfrage bei den flexibleren Nutzern entspricht der Marktstruktur des Schweizer Strommarktes, in dem eher die sehr großen Kunden auf Spotpreise reagieren. In Kantonen mit höheren Industrieanteilen sind die Elastizitäten größer.

Wir nutzen diese geschätzten Parameter, um Nachfragereaktionen zu analysieren. Dabei konzentrieren wir uns auf die CO2-Preise, die ein interessantes Studienobjekt darstellen, da die Schweiz im Jahr 2020 auf ihr eigenes Emissionshandelssystem verzichten und am europäischen Emissionshandelssystem teilnehmen wird. In unserer stündlichen Analyse schätzen wir auch eine umfassende Preisgleichung unter Berücksichtigung der Rohstoffpreise, wenn ein entsprechendes fossil befeuertes Kraftwerk die Preise in den Nachbarländern bestimmt. Dies ermöglicht es uns, kontrafaktische Preise im Zusammenhang mit einem erhöhten CO2-Preis zu berechnen. Bei der Simulation eines gemeinsamen Emissionshandelssystems und eines gemeinsamen CO2-Preises von 25 Euro pro Tonne CO2 finden wir mögliche Nachfragereduzierungen von bis zu 7 Prozent aggregiert über ein gesamtes Jahr. Kantone mit höheren Industrieanteilen sind stärker betroffen als Kantone mit höheren Haushaltsanteilen.

Schlussbericht
(Englisch)

The research project investigates price elasticities of electricity and gas demand in Switzerland. Demand elasticities are derived for Switzerland using consumption data at the canton level. Special focus is placed on the elasticities of households, industry and services. Building on a rich dataset comprising canton-level information for the years 2011 to 2016, we estimate structural single-equation and system-equation models for different time levels.

We do not find strong evidence for price elastic gas or electricity demand at the year level for any sector. Only commercial electricity customers show weak statistical evidence of elastic behavior. There is further no evidence for price elastic electricity demand at the month level. We suspect that the small sample size might preclude us from finding significant results, which does not imply that Swiss demand is inelastic per se. Our hourly analysis, in contrast, builds on more detailed data resulting in significant canton-level price elasticities of electricity demand ranging from about -0.5 to -0.07. The hourly analysis is based on aggregate canton consumption without any distinction by sectors. By netting out demand of rather inelastic users we attribute these elasticities to flexible, large customers. Finding more elastic demand when focusing on more flexible users is in line with the market structure of the Swiss electricity sector in which rather the very large customers are reacting to spot prices. Elasticities are larger in cantons with higher industry shares.

We use these fundamental market characteristics to analyze demand reactions. We focus on carbon prices representing an interesting study subject as Switzerland will abandon its own emission trading scheme and participate in the European emission trading scheme in 2020. In our hourly analysis we also estimate a comprehensive price equation taking into account commodity prices whenever a respective fossil-fuel fired plant is price setting in neighboring countries. This allows us to compute counterfactual prices related to an increased carbon price. Simulating a common emission trading scheme and a common carbon price of 25 euro per ton CO2 we find possible demand reductions of up to 7 percent aggregated over an entire year. Cantons with higher shares of industry are more affected than cantons with higher household shares.

Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Französisch)

Le projet de recherche étudie les élasticités-prix de la demande d'électricité et de gaz en Suisse. Les élasticités de la demande pour la Suisse sont déterminées sur la base des données de la consommation suisse au niveau cantonal. Une attention particulière est accordée aux élasticités des ménages, de l'industrie et des services. À partir d'un riche ensemble de données comprenant des informations cantonales pour les années 2011 à 2016, nous estimons des modèles structurels à équation unique et à équations systémiques pour différents niveaux temporels.

Nous ne trouvons pas de preuves solides de l'élasticité-prix de la demande de gaz ou d'électricité au niveau de l'année pour aucun secteur. Seuls les clients commerciaux de l'électricité présentent de faibles preuves statistiques du comportement élastique. De plus, rien n'indique que la demande d'électricité est élastique au niveau du mois. Nous soupçonnons que la petite taille de l'échantillon pourrait nous empêcher d'obtenir des résultats significatifs, ce qui ne signifie pas que la demande suisse est inélastique en soi. Notre analyse horaire, en revanche, s'appuie sur des données plus détaillées, ce qui se traduit par des élasticités-prix signifiantes de la demande d'électricité au niveau cantonal allant d'environ -0,5 à -0,07. L'analyse horaire est basée sur la consommation globale des cantons, sans distinction selon les secteurs. En contrôlant pour la demande des utilisateurs plutôt inélastiques, nous attribuons ces élasticités à des clients flexibles. Les élasticités sont plus grandes dans les cantons où la part de l'industrie est plus élevée.

Nous utilisons ces paramètres estimés pour analyser les réactions de la demande. Nous nous concentrons sur les prix du carbone, un sujet d'étude intéressant, car la Suisse abandonnera son propre système d'échange de quotas d'émission et participera au système européen d'échange de quotas d'émission en 2020. Dans notre analyse horaire, nous estimons également une équation de prix complète qui tient compte des prix des matières premières lorsqu'une centrale thermique alimentée aux combustibles fossiles détermine les prix dans les pays voisins. Cela nous permet de calculer des prix contrefactuels liés à une augmentation du prix du carbone. En simulant un système commun d'échange de droits d'émission et un prix commun du carbone de 25 euros par tonne de CO2, nous constatons des réductions de la demande pouvant atteindre 7 pourcent agrégées sur une année entière. Les cantons où la part de l'industrie est plus élevée sont plus touchés que les cantons où la part des ménages est plus élevée.