Samfundsøkonomisk analyse af NOx reduktion

10 Havvindmøller

10.1 Beskrivelse af tiltaget

Tiltaget omfatter etablering af en ekstra havvindmøllepark i det vestlige Danmark med en kapacitet på 162 MW (54 møller à 3 MW) i perioden 2007-2008. Den årlige elproduktion er 656 GWh.

Data stammer fra Energistyrelsen.

10.2 Sammenfatning

Havvindmøllepark er et af de dyreste tiltag pr. kg fjernet NOx og har tilmed et relativt beskedent potentiale for NOx-reduktion i 2010. Det lave potentiale hænger sammen med, at en del af miljøgevinsten finder sted i udlandet og dermed ikke tæller med til den danske opfyldelse af NOx-målsætningen.

Etablering af en havvindmøllepark på 162 MW og med en produktion på 656 GWh fjerner 195 tons NOx i 2010, jf. tabel 10-1. Den mindre NOx udledning stammer fra dansk kondens-elproduktion og import af el over Nord Pool, som havvindmølleparken antages at erstatte.

Tabel 10-1  Oversigt over budgetøkonomiske og velfærdsøkonomiske omkostninger. Havvindmøller (2004-priser)

  Enhed På landsplan (én
havvindmøllepark)
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 tons/år 195
Budgetøkonomisk    
Erhverv    
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år -37
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg -218
Staten    
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år 1
Velfærdsøkonomisk    
CBA nutidsværdi (30 år) (overskud) mill.kr. -214
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år 36
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 208

Vindmølleparken får nettoindtægter på 37 mill.kr. årligt. Dette svarer til en omkostning på -218 kr. pr. kg NOx. Grunden til, at der er negative omkostninger (dvs. nettoindtægter) for havvindmølleparken, er indtægterne fra havvindmøllens elproduktion samt tilskud fra staten. Disse indtægter overstiger omkostningerne til at drive og etablere havvindmølleparken.

Staten har omkostninger på 0,8 mill.kr. pr. år. De består af mistet provenu fra svovlafgift.

De velfærdsøkonomiske omkostninger er 208 kr. pr. kg NOx. Dette svarer til 36 mill.kr. årligt. Heri er medtaget de sparede omkostninger fra den fortrængte kondens-elproduktion/sparede elimport og de sparede skadesomkostninger ved de reducerede udslip af de øvrige emissioner (CO2, SO2, CH4 og N2O).

Havvindmølleparken giver et velfærdsøkonomisk underskud (gevinster minus omkostninger) på 214 mill.kr. i nutidsværdi.

Det skal bemærkes, at der kun er regnet på én havvindmøllepark. Dette svarer naturligvis ikke til landspotentialet, idet man kan vælge at opføre flere tilsvarende havvindmølleparker. Men det er valgt at lade tiltaget omfatte en enkelt havindmøllepark.

10.3 Budgetøkonomiske omkostninger

Opførelsen af havvindmølleparken koster 1,76 mia. kr. (2004-priser). Investeringen fordeles over 2 år med 30 pct. i 2007 og 70 pct. i 2008. De årlige omkostninger fremgår af tabel 10-2. Der er anvendt en levetid på 20 år samt en kalkulationsrente på 6 pct. Drift og vedligehold skønnes at koste 58 mill.kr. årligt fra 2009, og omkostninger til udbalancering[26] er 8 mill.kr. pr. år. De totale investerings- og driftsomkostninger udgør 2,3 mia.kr. i nutidsværdi.

Tabel 10-2  Budgetøkonomiske omkostninger for havvindmøllen, Havvindmøller (2004-priser)

  Inves-
tering
Drift og
Vedlige-
hold
Balance
kraft mv.
Omkost
inger i alt
Indtægt
elsalg
Eltilskud Indtæg-
ter i alt
Saldo
(netto-
indtægt)
  Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr.
2005 0 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0 0
2007 43 0 0 43 0 0 0 -43
2008 145 0 0 145 0 0 0 -145
2009 145 58 8 211 191 66 257 46
2010 145 58 8 211 168 66 234 23
2011 145 58 8 211 172 67 238 28
2012 145 58 8 211 176 67 243 32
2013 145 58 8 211 182 67 249 39
2014 145 58 8 211 183 67 249 39
2015 145 58 8 211 197 67 264 54
2016 145 58 8 211 240 67 306 96
2017 145 58 8 211 224 67 291 80
2018 145 58 8 211 225 67 292 81
2019 145 58 8 211 243 67 310 100
2020 145 58 8 211 228 67 295 84
2021 145 58 8 211 228 67 295 84
2022 145 58 8 211 227 67 294 84
2023 145 58 8 211 206 67 273 62
2024 145 58 8 211 227 67 294 83
2025 145 58 8 211 209 67 275 65
2026 145 58 8 211 230 67 297 87
2027 145 58 8 211 230 67 296 86
2028 145 58 8 211 227 67 293 83
2029 145 58 8 211 230 67 297 86
2030 145 58 8 211 240 67 306 96
2031 145 58 8 211 240 67 306 96
2032 145 58 8 211 240 67 306 96
2033 145 58 8 211 240 67 306 96
2034 145 58 8 211 240 67 306 96
NPV 1640 594 86 2320 2148 686 2834 514
Saldo mill.kr./år (30 år)   168,5     206 37
kr./kg   985     1204 218

Note: Ved beregningen af kr./kg er anvendt reduktion af NOx emission alene i Danmark (og ikke udland), som er vist i tabel 10-8.

Havvindmøllen har indtægter fra elsalg på 2,1 mia. kr. i nutidsværdi. Produktionen udgør 656 GWh og som elpris er brugt prisen på Nord Pool markedet[27]. Derudover modtager havvindmøllen et elproduktionstilskud fra staten på 10 øre pr. kWh[28]. Dette giver indtægter på 686 mill.kr. i nutidsværdi og samlede indtægter på 2,8 mia.kr. i nutidsværdi. Havvindmøllen får en nettoindtægt (saldo) på 514 mill.kr. i nutidsværdi. Det svarer til omkostninger på –218 kr. pr. kg NOx.

Tabel 10-3  Budgetøkonomiske opgørelse, Havvindmøller (2004-priser)

  Erhverv Offentlig
Sektor
Husholdninger
  Omkost-
ninger
Indtægter Nettoomk Omkost-
ninger
Omkost-
ninger
Indtægter Nettoomkr
  Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr.
2005 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0
2007 43 0 43 0 0 0 0
2008 145 0 145 0 0 0 0
2009 211 257 -46 1 85 0 85
2010 211 234 -23 1 85 0 85
2011 211 238 -28 1 87 0 87
2012 211 243 -32 1 87 0 87
2013 211 249 -39 1 87 0 87
2014 211 249 -39 1 87 0 87
2015 211 264 -54 1 87 0 87
2016 211 306 -96 2 87 0 87
2017 211 291 -80 2 87 0 87
2018 211 292 -81 2 87 0 87
2019 211 310 -100 2 87 0 87
2020 211 295 -84 1 87 0 87
2021 211 295 -84 1 87 0 87
2022 211 294 -84 1 87 0 87
2023 211 273 -62 1 87 0 87
2024 211 294 -83 1 87 0 87
2025 211 275 -65 1 87 0 87
2026 211 297 -87 1 87 0 87
2027 211 296 -86 1 87 0 87
2028 211 293 -83 1 87 0 87
2029 211 297 -86 1 87 0 87
2030 211 306 -96 1 87 0 87
2031 211 306 -96 1 87 0 87
2032 211 306 -96 1 87 0 87
2033 211 306 -96 1 87 0 87
2034 211 306 -96 1 87 0 87
NPV 2320 2834 -514 11 890 0 890

Den budgetøkonomiske opgørelse i tabel 10-3 viser påvirkningen af erhverv (i dette tilfælde havvindmølleparken), den offentlige sektor (i dette tilfælde staten) samt husholdningerne (dvs. elforbrugerne). Havvindmøllen har en nettoindtægt på 514 mill.kr. i nutidsværdi. Staten har et tabt provenu fra svovlafgiften på 11 mill.kr. i nutidsværdi.  Det tabte provenu fra svovlafgiften stammer fra den mindre svovludledning i Danmark som følge af, at havvindmøllen fortrænger dansk kondenselproduktion. Hvorledes dette er beregnet forklares i afsnit 10.4. Forbrugerne finansierer i sidste ende over elprisen udgifterne til elproduktionstilskud, netforstærkning og balancekraft m.m., i alt udgifter på 890 mill.kr. i nutidsværdi.

10.4 Velfærdsøkonomiske omkostninger

De velfærdsøkonomiske omkostninger til investering og drift består af omkostningerne til opførelse og drift (dvs. havvindmøllens budgetøkonomiske omkostninger) plus omkostningerne til netforstærkning. Disse omkostninger er alle forhøjet med nettoafgiftsfaktoren på 1,17. De velfærdsøkonomiske omkostninger til investering og drift udgør dermed 2,9 mia.kr. i nutidsværdi, jf. tabel 10-4.

Tabel 10-4  Velfærdsøkonomiske omkostninger (investering og drift), Havvindmøller, mill.kr. i 2004-priser

  Investering Drift Omkostning i alt
2005 0 0 0
2006 0 0 0
2007 64 0 64
2008 183 0 183
2009 183 77 260
2010 183 77 260
2011 183 77 260
2012 183 77 260
2013 183 77 260
2014 183 77 260
2015 183 77 260
2016 183 77 260
2017 183 77 260
2018 183 77 260
2019 183 77 260
2020 183 77 260
2021 183 77 260
2022 183 77 260
2023 183 77 260
2024 183 77 260
2025 183 77 260
2026 183 77 260
2027 183 77 260
2028 183 77 260
2029 183 77 260
2030 183 77 260
2031 183 77 260
2032 183 77 260
2033 183 77 260
2034 183 77 260
NPV 2079 795 2874

Havvindmøllen fortrænger anden elproduktion. Der spares en elproduktion på 656 GWh. Den fortrængte elproduktion antages at spare samfundet for omkostninger svarende til værdien af produktionen til elmarkedsprisen[29]. Elprisen for den fortrængte el er oplyst af Energistyrelsen. Prisen indeholder antagelserne om, hvilken type elproduktion (dansk eller udenlandsk) der fortrænges[30]. Der er fremskrevet til 2004-prisniveau, og elprisen forhøjet med nettoafgiftsfaktoren på 1,17. Den fortrængte elproduktion sparer samfundet for omkostninger på 2,5 mia kr. i nutidsværdi, jf. tabel 10-5.

Tabel 10-5  Velfærdsøkonomisk værdi af sparet elproduktion, Havvindmøller, 2004-priser

  Sparet elproduktion Elomkostning Sparet elproduktion
MWh Kr./MWh Mill.kr.
2005 0 293 0
2006 0 354 0
2007 0 346 0
2008 0 349 0
2009 656100 341 224
2010 656100 300 197
2011 656100 306 201
2012 656100 314 206
2013 656100 325 213
2014 656100 326 214
2015 656100 352 231
2016 656100 427 280
2017 656100 399 262
2018 656100 401 263
2019 656100 434 285
2020 656100 407 267
2021 656100 407 267
2022 656100 405 266
2023 656100 367 241
2024 656100 405 266
2025 656100 372 244
2026 656100 411 270
2027 656100 409 269
2028 656100 404 265
2029 656100 410 269
2030 656100 427 280
2031 656100 427 280
2032 656100 427 280
2033 656100 427 280
2034 656100 427 280
NPV     2514

Der er ingen NOx-emissioner ved havvindemølleparken i sig selv. Miljøeffekterne stammer fra den fortrængte danske kondens-elproduktion og den fortrængte elimport[31], som havvindmølleparken antages at erstatte.

Der spares en elproduktion på 656 GWh. Emissionerne herved er beregnet udfra emissionskoefficienterne for el oplyst af Energistyrelsen, og som er vist i tabel 2-9[32]. Emissionskoefficienterne er baseret på den forudsætning, at frem til 2015 slår ændringer i elproduktionen ud med lige dele dansk kondens-elproduktion og udenlandsk elproduktion (50 pct. til hver), og fra 2016 vil det være 100 pct. dansk kondens-elproduktion, der ændrer sig. Havvindmølleparken fortrænger således dels dansk kondens-elproduktion og dels elimport (fordelt ligeligt) frem til 2015, og fra 2016 fortrænges alene dansk kondens-elproduktion. Ved opgørelsen af værdien af de sparede miljøeffekter medtages både effekterne i Danmark og i udlandet, altså værdien af den samlede miljøpåvirkning af den fortrængte el ved opførelsen af havvindmøllepark.

Den sparede NOx udledning (både effekten i Danmark og i udlandet) udgør 389 tons i 2010. De øvrige miljøeffekter (SO2, CH4 og N2O) fremgår af tabel 10-6.

Værdien af miljøeffekterne er fundet ved hjælp af de respektive priser i tabel 2-3 og tabel 2-4. Værdien bliver en nutidsværdi på 361 mill.kr., hvoraf NOx udgør 76 pct., jf. tabel 10-6. Værdien af CO2 fra den sparede elproduktion skal ikke indregnes[33]. Det skyldes, at der altid regnes med et tillæg til elprisen grundet CO2-kvoter. CO2-omkostningerne er således allerede inkluderet i elprisen og dermed i de sparede elproduktionsomkostninger i tabel 10-5.

Tabel 10-6  Værdi af miljøeffekter, havvindmøller, 2004-priser

  NOx
(både DK
og udland
  SO2   CH4   N2O   I alt
    Værdi   Værdi   Værdi   Værdi Værdi
  Tons Mill.kr. Tons Mill.kr. Tons Mill.kr. Tons Mill.kr. Mill.kr.
                   
2005 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2009 395 34 161 9 10 0,04 16 0,9 43
2010 389 33 151 8 10 0,04 16 0,9 42
2011 387 33 133 7 9 0,04 17 0,9 41
2012 398 34 148 8 10 0,04 17 0,9 43
2013 405 35 175 9 10 0,04 16 0,9 45
2014 402 34 165 9 10 0,04 16 0,9 44
2015 428 37 213 11 11 0,04 16 0,9 49
2016 359 31 222 12 13 0,05 14 0,8 43
2017 381 33 211 11 12 0,04 15 0,8 45
2018 383 33 222 12 12 0,05 15 0,8 45
2019 280 24 163 9 16 0,06 11 0,6 33
2020 255 22 135 7 17 0,06 10 0,6 30
2021 249 21 137 7 17 0,07 10 0,5 29
2022 243 21 133 7 17 0,07 10 0,5 28
2023 226 19 93 5 17 0,07 10 0,5 25
2024 211 18 93 5 18 0,07 9 0,5 24
2025 195 17 68 4 18 0,07 9 0,5 21
2026 171 15 59 3 19 0,07 8 0,4 18
2027 173 15 60 3 19 0,07 8 0,4 18
2028 171 15 59 3 19 0,07 8 0,4 18
2029 176 15 62 3 19 0,07 8 0,4 19
2030 180 15 66 4 19 0,07 8 0,4 19
2031 180 15 66 4 19 0,07 8 0,4 19
2032 180 15 66 4 19 0,07 8 0,4 19
2033 180 15 66 4 19 0,07 8 0,4 19
2034 180 15 66 4 19 0,07 8 0,4 19
NPV 3238 276 1447 78 142 1 133 7 361

Den fortrængte danske kondens-elproduktion bevirker tabte afgiftsindtægter for statskassen.  Det skyldes, at SO2-emissionen reduceres, og da denne er belagt med afgift, mister staten et provenu. Der er samfundsmæssige omkostninger herved i form af forvridningstabet på 20 pct. af det mistede provenu, jf. afsnit 2.7. Det afspejler, at en anden generel skat med tilknyttet forvridningstab skal hæves for at dække provenutabet. Det tabte provenu kan findes som afgiftssatsen på 10 kr./kg SO2 multipliceret med nedgangen i SO2 udledningen. Det mistede provenu bliver 11 mill.kr. i nutidsværdi.

Udgifterne til elproduktionstilskud, netforstærkning og balancekraft m.m. finansieres i princippet af forbrugerne over elprisen. Da forbrugerne ved lov er pålagt at betale disse omkostninger, kommer de til at virke på samme måde som en skat. Derfor vil der være et skatteforvridningstab på 20 pct. af omkostningerne.

De samlede omkostninger, der medfører et skatteforvridningstab, udgør 920 mill.kr. i nutidsværdi. Det velfærdsøkonomiske forvridningstab udgør 20 pct. heraf forhøjet med nettoafgiftsfaktoren på 1,17, dvs. 215 mill.kr. i nutidsværdi, jf. tabel 10-7.

Tabel 10-7  Øvrige velfærdsøkonomiske omkostninger (forvridningstab), Havvindmøller, 2004-priser

  Provenutab Elproduktions-
tilskud
Netforstærkning Balance kraft mv. Omkost-
ninger i alt
Forvrid-
ningstab
  mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr.
2005 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0
2007 0 0 12 0 11 3
2008 0 0 12 0 11 3
2009 1 66 12 8 86 20
2010 1 66 12 8 86 20
2011 1 67 12 8 87 20
2012 1 67 12 8 87 20
2013 1 67 12 8 87 20
2014 1 67 12 8 87 20
2015 1 67 12 8 88 21
2016 2 67 12 8 89 21
2017 2 67 12 8 89 21
2018 2 67 12 8 89 21
2019 2 67 12 8 88 21
2020 1 67 12 8 88 21
2021 1 67 12 8 88 21
2022 1 67 12 8 88 21
2023 1 67 12 8 87 20
2024 1 67 12 8 87 20
2025 1 67 12 8 87 20
2026 1 67 12 8 87 20
2027 1 67 12 8 87 20
2028 1 67 12 8 87 20
2029 1 67 12 8 87 20
2030 1 67 12 8 87 20
2031 1 67 12 8 87 20
2032 1 67 12 8 87 20
2033 1 67 12 8 87 20
2034 1 67 12 8 87 20
NPV i 2004 11 686 137 86 920 215

De samlede velfærdsøkonomisk omkostninger består af investering og drift af selve havvindmølleparken fratrukket de sparede omkostninger til den fortrængte elproduktion. Hertil skal lægges forvridningstabet fra opkrævningen af skatter til dækning af statens omkostninger (finansieringsbehov). De velfærdsøkonomiske omkostninger bliver i alt 576 mill.kr. i nutidsværdi, jf. tabel 10-8.

Tabel 10-8  Velfærdsøkonomiske omkostninger i alt, Havvindmøller, 2004-priser

  Invest
og
Drift
Hav-
vind-
møller
Sparet
Omkost-
ninger

Elpro-
duktion
Forvrid-
nings-
tab
Omkost-
ninger
i alt
Miljø-
effekt
NOx
i DK
Værdi
miljø-
effekt
NOx i
DK og
udland
Værdi
afledte
miljø-
effekter
Værdi
miljø-
effekter
i alt
  Mill.kr. Mill.kr. mill.kr. Mill.kr. Tons mill.kr. mill.kr. Mill.kr.
2005 0 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0 0
2007 64 0 3 67 0 0 0 0
2008 183 0 3 185 0 0 0 0
2009 260 224 20 56 197 34 10 43
2010 260 197 20 83 195 33 9 42
2011 260 201 20 79 194 33 8 41
2012 260 206 20 74 199 34 9 43
2013 260 213 20 67 202 35 10 45
2014 260 214 20 67 201 34 10 44
2015 260 231 21 49 214 36 12 49
2016 260 280 21 0 359 31 13 43
2017 260 262 21 19 381 32 12 45
2018 260 263 21 18 383 33 13 45
2019 260 285 21 -4 280 24 9 33
2020 260 267 21 13 255 22 8 30
2021 260 267 21 13 249 21 8 29
2022 260 266 21 14 243 21 8 28
2023 260 241 20 39 226 19 6 25
2024 260 266 20 14 211 18 6 24
2025 260 244 20 36 195 17 4 21
2026 260 270 20 11 171 15 4 18
2027 260 269 20 12 173 15 4 18
2028 260 265 20 15 171 15 4 18
2029 260 269 20 11 176 15 4 19
2030 260 280 20 0 180 15 4 19
2031 260 280 20 0 180 15 4 19
2032 260 280 20 0 180 15 4 19
2033 260 280 20 0 180 15 4 19
2034 260 280 20 0 180 15 4 19
NPV 2874 2514 215 576 2355 276 85 361
CBA NPV mill.kr. -214
Omkostning mill.kr/år 35,6
Omkostning kr./kg 208

Værdien af miljøeffekterne (som er de sparede emissioner fra den fortrængte elproduktion i både ind- og udland) udgør 361 mill.kr. Opførelse af havvindmøller giver således et velfærdsøkonomisk underskud på 214 mill.kr. i nutidsværdi. Det bemærkes, at CO2-emissionen er indeholdt i de sparede elproduktionsomkostninger og ikke i værdien af miljøeffekterne pga. CO2-kvotesystemets virkning.

De velfærdsøkonomisk omkostninger pr. kg. NOx udregnes som nutidsværdien af omkostningerne inkl. værdi af afledte miljøeffekter (SO2, CH4 og N2O) divideret med nutidsværdien af mængden af fjernet NOx. Det vil sige 576 mill.kr. fratrukket 85 mill.kr. og divideret med 2355 tons, hvilket giver 208 kr. pr. kg. Dette svarer til årlige omkostninger på 36 mill.kr.

Det bemærkes, at ved opgørelse af bidrag til opfyldelse af den danske NOx-målsætning i 2010 og beregningen af skyggeprisen (omkostning pr. kg NOx) er det alene NOx-effekten i Danmark, der er relevant og ikke den samlede NOx-effekt. Indtil 2015 finder kun halvdelen af emissionerne (både NOx og øvrige emissioner)  fra den fortrængte/kompenserende elproduktion sted i Danmark.

Ved værdisætning af miljøeffekterne ved havvindmøllepark er det derimod hele miljøeffekten (både effekter i udland og i Danmark), der medtages. Det er begrundet i, at elmarkedet nu fungerer som et fuldt sammenhængende internationalt marked, og at priserne på miljøeffekterne også inkluderer skaderne i udlandet.


Fodnoter

[26] Udgifter til udligning af forskel mellem faktisk og forventede producerede mængde el for døgnet.

[27] Jf. tabel 6 i Energistyrelsens notat ”Appendiks: Beregningsforudsætninger for samfundsøkonomiske beregninger på energiområdet, 8. oktober 2004, Høringsudkast” og personlig meddelelse 13. januar 2005 Marianne Nielsen, Energistyrelsen.

[28] Tilskuddet er 10 øre pr. kWh nominelt til og med 2010 og derefter 10 øre pr. kWh i faste priser. Tilskuddet er fra 2010 fremskrevet med stigningen i forbrugerpriserne, der er antaget at stige med 1,7 pct. årligt fra 2010, jf. Finansministeriets Finansredegørelse 2004.

[29] Jf. afsnit 4.6 i Energistyrelsens Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005.

[30] Jf. tabel 6 i Energistyrelsens notat ”Appendiks: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005 og personlig meddelelse 13. januar 2005 Marianne Nielsen, Energistyrelsen.

[31] Kondens-elproduktion er den elproduktion, der ikke sker i samproduktion med varme.

[32] Jf. tabel 8 i Energistyrelsens notat ” Appendiks: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005 og personlig meddelelse 13. januar 2005 Marianne Nielsen, Energistyrelsen.

[33] jf. afsnit 5 og noten til tabel 8 i Energistyrelsens notat ” Appendiks: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005.

 



Version 1.0 August 2006, © Miljøstyrelsen.