Et Discussion Paper er en foreløpig versjon av et forskningsarbeid som forfatterne ønsker diskusjon rundt og innspill på, før de eventuelt reviderer og prøver å få publisert en endelig versjon i et vitenskapelig tidsskrift. Discussion papers blir kommentert av andre forskere i SSB før publisering, men både konklusjoner og metodevalg står for forfatterens egen regning.

Overgangen til fornybar energi er viktig for å redusere klimagassutslippene. Samtidig skiller sol- og vindkraft seg fra tradisjonelle energikilder ved at produksjonen varierer med værforholdene. Når solen skinner eller vinden blåser, produseres det mye kraft; ellers lite. Denne væravhengigheten påvirker direkte hvordan strømpriser dannes i markedet og hvor stabile de er over tid.

Et sentralt virkemiddel i europeisk fornybarpolitikk har vært prisgarantier, ofte omtalt som feed-intariffer. Slike ordninger gir produsenter en fast pris per kilowattime, uavhengig av markedsprisen, for å redusere investeringsrisiko og fremme rask kapasitetsutbygging. I Norge brukes tosidige differansekontrakter for å stimulere investeringer i havvind. Også disse innebærer i praksis en fast produsentpris over tid.

Artikkelen undersøker hva som skjer med verdien av fornybar kraft, strømprisene og investeringsinsentivene når en økende andel av produksjonen er væravhengig. Med utgangspunkt i det tyske kraftsystemet dokumenteres at høyere andel sol- og vindkraft er forbundet med mer volatile strømpriser og lavere markedsverdi for disse teknologiene. ARX- og ARIMAX–GARCHestimater indikerer at en økning i fornybar markedsandel på ett prosentpoeng øker den kortsiktige realiserte prisvolatiliteten med om lag 2 prosent for vind og 6 prosent for sol, samtidig som inntektene per MWh reduseres signifikant.

Artikkelen utvikler også en teoretisk modell for elektrisitetsmarkeder med stokastiske etterspørsels og tilbudssjokk. Modellen viser at en høyere andel variabel fornybar kraftproduksjon øker prisvolatiliteten i kraftmarkedet og reduserer markedsverdien av slik produksjon. Feed-in tariffer og tosidige differansekontrakter skaper en eksternalitet relatert til volatilitet fordi investorer skjermes fra den negative kovariansen mellom variabel fornybar produksjon og markedspriser. Den påfølgende feilallokeringen av investeringer, både mellom ulike fornybarteknologier og i samlet fornybar kapasitet, gir en ineffektiv kraftmiks med for høy prisvolatilitet og tilhørende velferdstap. Et mål på volatilitetseksternaliteten antyder at marginale investeringskostnader under det tyske FiTregimet ligger om lag 10–25 prosent over det samfunnsøkonomisk optimale nivået.