Comparative analysis of renewable energy policy schemes of Finland
Hietanen, Lotta (2020)
Pro gradu -tutkielma
Hietanen, Lotta
2020
School of Business and Management, Kauppatieteet
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062545726
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062545726
Tiivistelmä
The objective of this thesis is to analyze the development of renewable energy policy in Finland and to compare the effectiveness of two schemes, namely the feed-in tariff (FiT) and the new premium scheme. Analysis of legislation, reports and policies together with academic publications is conducted to enable clear understanding of the Finnish renewable energy policies. Furthermore, a numerical case study utilizes data of wind power plants accepted to the FiT system between 2012 and 2017 and analyzes the incentives the schemes provide to investors through profitability analysis. Conventional methods such as net present value and internal rate of return are complemented with sensitivity analysis and Monte Carlo simulation, which is further analyzed by means of simulation decomposition. All the calculations are performed using Microsoft Excel and together they enable a comprehensive understanding of the investment profitability under FiT and premium schemes as well as uncertainties related to it.
The results point out distinct differences between the FiT and premium schemes. Most importantly, the amount of support paid to a project is substantially higher under the FiT and it can also be stated to cover a wider variety of renewable energy sources, since the premium scheme includes only wind power projects despite the fact that the tendering was technology-neutral. The results from the numerical analysis indicate, that FiT has been necessary in the past to ensure the economic viability of wind power projects since the crisp NPV from 2012 was -1,64 M€. Projects under premium scheme exhibited much lower profitability. Although a greater share of NPVs was negative under premium scheme in the Monte Carlo simulation, using optimistic cost estimation shifted the distribution to have a slightly greater share of positive than negative NPVs. For project under FiT, optimistic cost estimation resulted in a distribution almost completely on the positive side. Sensitivity analysis along with simulation decomposition demonstrated how the FiT system removes the uncertainty related to electricity prices almost completely, but that uncertainty is still in place under the premium scheme.
This study contributes to the existing academic research on renewable energy policy by presenting the schemes used in Finland and conducting a comparative analysis regarding profitability under the schemes. Both investors and policymakers benefit from this research since it provides insight into the effects these schemes have on profitability. For the investors, the analysis of incentives to engage in renewable energy operations is enhanced and the policymakers can utilize the results when aiming towards effective policy with minimal costs. Tämän tutkielman tavoitteena on analysoida uusiutuvan energian tukijärjestelmien kehitystä Suomessa ja vertailla keskenään syöttötariffijärjestelmän ja preemiojärjestelmän tehokkuutta uusiutuvan energian edistämiseksi. Vertailu suoritetaan kannattavuusanalyysin keinoin analysoimalla kannustimia, joita järjestelmät tarjoavat investoijille. Tutkimuksessa muodostetaan selkeä käsitys Suomen uusiutuvan energian tukijärjestelmistä niin lakien, raporttien kuin tieteellisten julkaisujen pohjalta. Lisäksi kvantitatiivisen case-tutkimuksen keinoin analysoidaan investointien kannattavuutta molempien tukijärjestelmien alla hyödyntämällä dataa syöttötariffijärjestelmään hyväksytyistä tuulivoimalaitoksista vuosina 2012-2017. Perinteisten nettonykyarvomenetelmän sekä sisäisen korkokannan menetelmän lisäksi tutkielmassa hyödynnetään herkkyysanalyysiä sekä Monte Carlo- simulaatiota, jota syvennetään simulaatiohajotelman avulla. Laskelmiin käytetään Microsoft Excel -työkalua ja menetelmät yhdessä mahdollistavat kokonaisvaltaisen ymmärryksen investointien kannattavuudesta syöttötariffi- ja preemiojärjestelmän piirissä, sekä kannattavuuden arviointiin liittyvistä epävarmuuksista.
Tulosten perusteella syöttötariffin ja preemion välillä vallitsee selkeitä eroavaisuuksia. Tärkeimpänä, projektille maksettavan tuen määrä on huomattavasti korkeampi syöttötariffijärjestelmässä, jonka lisäksi syöttötariffijärjestelmä kattaa laajemmin erilaisia uusiutuvan energian muotoja. Tällä hetkellä preemiojärjestelmässä on mukana ainoastaan tuulivoimaloita huolimatta tarjouskilpailun teknologianeutraaliudesta. Numeerisen analyysin tulokset osoittavat syöttötariffien olleen historiallisesti välttämättömiä tuulivoimaprojektien taloudellisen toteuttamiskelpoisuuden mahdollistamiseksi, sillä vuoden 2012 arvojen mukaan laskettu nettonykyarvo oli tariffista huolimatta negatiivinen, -1,64 M€. Preemion mukaisesti lasketun projektin kannattavuus oli merkittävästi huonompi, vaikkakin käytettäessä minimiarvoja vuoden 2017 kustannuksista Monte Carlo simulaation lähtökohtana, suurempi osa tapauksista tuotti positiivisen nettonykyarvon myös preemiojärjestelmän ollessa kyseessä. Herkkyysanalyysi yhdessä simulaatiohajotelman kanssa havainnollisti, kuinka syöttötariffijärjestelmä eliminoi sähkön markkinahintaan liittyvän epävarmuuden lähes kokonaan, mutta kyseinen epävarmuus ei poistunut projektin kuuluessa preemiojärjestelmään.
Tämä tutkielma osallistuu akateemiseen keskusteluun uusiutuvan energian tukimuodoista esittämällä Suomessa käytössä olevat tukimuodot sekä vertailemalla projektien kannattavuutta numeerisesti. Niin sijoittajat kuin päättäjätkin hyötyvät tutkimuksen tuottamista tuloksista liittyen tukijärjestelmien vaikutuksista kannattavuuteen. Tieto tukien tuottamista kannustimista hyödyttää sijoittajia päätöksenteossa, kun taas päättäjille tieto tukien tehokkuudesta uusiutuvan energian edistämiseksi, sekä sen aiheuttamat kustannukset, ovat merkityksellisiä tukimuotojen kehittämiseksi.
The results point out distinct differences between the FiT and premium schemes. Most importantly, the amount of support paid to a project is substantially higher under the FiT and it can also be stated to cover a wider variety of renewable energy sources, since the premium scheme includes only wind power projects despite the fact that the tendering was technology-neutral. The results from the numerical analysis indicate, that FiT has been necessary in the past to ensure the economic viability of wind power projects since the crisp NPV from 2012 was -1,64 M€. Projects under premium scheme exhibited much lower profitability. Although a greater share of NPVs was negative under premium scheme in the Monte Carlo simulation, using optimistic cost estimation shifted the distribution to have a slightly greater share of positive than negative NPVs. For project under FiT, optimistic cost estimation resulted in a distribution almost completely on the positive side. Sensitivity analysis along with simulation decomposition demonstrated how the FiT system removes the uncertainty related to electricity prices almost completely, but that uncertainty is still in place under the premium scheme.
This study contributes to the existing academic research on renewable energy policy by presenting the schemes used in Finland and conducting a comparative analysis regarding profitability under the schemes. Both investors and policymakers benefit from this research since it provides insight into the effects these schemes have on profitability. For the investors, the analysis of incentives to engage in renewable energy operations is enhanced and the policymakers can utilize the results when aiming towards effective policy with minimal costs.
Tulosten perusteella syöttötariffin ja preemion välillä vallitsee selkeitä eroavaisuuksia. Tärkeimpänä, projektille maksettavan tuen määrä on huomattavasti korkeampi syöttötariffijärjestelmässä, jonka lisäksi syöttötariffijärjestelmä kattaa laajemmin erilaisia uusiutuvan energian muotoja. Tällä hetkellä preemiojärjestelmässä on mukana ainoastaan tuulivoimaloita huolimatta tarjouskilpailun teknologianeutraaliudesta. Numeerisen analyysin tulokset osoittavat syöttötariffien olleen historiallisesti välttämättömiä tuulivoimaprojektien taloudellisen toteuttamiskelpoisuuden mahdollistamiseksi, sillä vuoden 2012 arvojen mukaan laskettu nettonykyarvo oli tariffista huolimatta negatiivinen, -1,64 M€. Preemion mukaisesti lasketun projektin kannattavuus oli merkittävästi huonompi, vaikkakin käytettäessä minimiarvoja vuoden 2017 kustannuksista Monte Carlo simulaation lähtökohtana, suurempi osa tapauksista tuotti positiivisen nettonykyarvon myös preemiojärjestelmän ollessa kyseessä. Herkkyysanalyysi yhdessä simulaatiohajotelman kanssa havainnollisti, kuinka syöttötariffijärjestelmä eliminoi sähkön markkinahintaan liittyvän epävarmuuden lähes kokonaan, mutta kyseinen epävarmuus ei poistunut projektin kuuluessa preemiojärjestelmään.
Tämä tutkielma osallistuu akateemiseen keskusteluun uusiutuvan energian tukimuodoista esittämällä Suomessa käytössä olevat tukimuodot sekä vertailemalla projektien kannattavuutta numeerisesti. Niin sijoittajat kuin päättäjätkin hyötyvät tutkimuksen tuottamista tuloksista liittyen tukijärjestelmien vaikutuksista kannattavuuteen. Tieto tukien tuottamista kannustimista hyödyttää sijoittajia päätöksenteossa, kun taas päättäjille tieto tukien tehokkuudesta uusiutuvan energian edistämiseksi, sekä sen aiheuttamat kustannukset, ovat merkityksellisiä tukimuotojen kehittämiseksi.