Income risk of EU coal-fired power plants after Kyoto

Coal-fired power plants may enjoy a significant advantage relative to gas plants in terms of cheaper fuel cost. Still, this advantage may erode or even turn into disadvantage depending on CO2 emission allowance price. This price will presumably rise in both the Kyoto Protocol commitment period (2008-2012) and the first post-Kyoto years. Thus, in a carbon-constrained environment, coal plants face financial risks arising in their profit margins, which in turn hinge on their so-called "clean dark spread". These risks are further reinforced when the price of the output electricity is determined by natural gas-fired plants' marginal costs, which differ from coal plants' costs. We aim to assess the risks in coal plants' margins. We adopt parameter values estimated from empirical data. These in turn are derived from natural gas and electricity markets alongside the EU ETS market where emission allowances are traded. Monte Carlo simulation allows to compute the expected value and risk profile of coal-based electricity generation. We focus on the clean dark spread in both time periods under different future scenarios in the allowance market. Specifically, bottom 5% and 10% percentiles are derived. According to our results, certain future paths of the allowance price may impose significant risks on the clean dark spread obtained by coal plants.

Valuing Flexibility: The case of an Integrated Gasification Combined Cycle Power Plant

In this paper we analyze the valuation of options stemming from the flexibility in an Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Power Plant. First we use as a base case the opportunity to invest in a Natural Gas Combined Cycle (NGCC) Power Plant, deriving the optimal investment rule as a function of fuel price and the remaining life of the right to invest. Additionally, the analytical solution for a perpetual option is obtained. Second, the valuation of an operating IGCC Power Plant is studied, with switching costs between states and a choice of the best operation mode. The valuation of this plant serves as a base to obtain the value of the option to delay an investment of this type. Finally, we derive the value of an opportunity to invest either in a NGCC or IGCC Power Plant, that is, to choose between an inflexible and a flexible technology, respectively. Numerical computations involve the use of one- and two-dimensional binomial lattices that support a mean-reverting process for the fuel prices. Basic parameter values refer to an actual IGCC power plant currently in operation.

Effects of Climate Change on the European Nuclear Power Sector

4 p.

Impacts of Climate Change on European Critical Infrastructures: The Case of the Power Sector

23 p.

Proyecto de un parque eólico para la alimentación de las bombas de la central hidráulica de Belesar (Lugo).

[ES]El proyecto consiste en el estudio de las necesidades energéticas de las bombas de una central hidráulica y la construcción de un parque eólico para satisfacer dichas necesidades. Para ello será necesario llevar a cabo un estudio del área y así encontrar el lugar más adecuado para ubicar los aerogeneradores, teniendo en cuenta la frecuencia, velocidad y dirección de los vientos predominantes del lugar. Después habrá que estudiar el mercado y elegir el aerogenerador adecuado para las condiciones del lugar y del viento, atendiendo también a otras cuestiones de relevancia. Se estudiará, además, la posibilidad de inyectar un posible exceso de electricidad a la red general. Una vez hecho esto, habrá que calcular el coste del proyecto.

Long Term Dynamics in CO2 Allowance Prices and Carbon Capture Investments

In this paper we analyse the behaviour of the EU market for CO2 emission allowances; specifically, we focus on the contracts maturing in the Kyoto Protocol's second period of application (2008 to 2012). We calibrate the underlying parameters for the allowance price in the long run and we also calibrate those from the Spanish wholesale electricity market. This information is then used to assess the option to install a carbon capture and storage (CCS) unit in a coal-fired power plant. We use a two-dimensional binomial lattice where costs and profits are valued and the optimal investment time is determined. In other words, we study the trigger allowance prices above which it is optimal to install the capture unit immediately. We further analyse the impact of several variables on the critical prices, among them allowance price volatility and a hypothetical government subsidy. We conclude that, at current permit prices, from a financial point of view, immediate installation does not seem justified. This need not be the case, though, if carbon market parameters change dramatically and/or a specific policy to promote these units is adopted.

Monte Carlo Valuation of natural gas investments

This paper deals with the valuation of energy assets related to natural gas. In particular, we evaluate a baseload Natural Gas Combined Cycle (NGCC) power plant and an ancillary instalation, namely a Liquefied Natural Gas (LNG) facility, in a realistic setting; specifically, these investments enjoy a long useful life but require some non-negligible time to build. Then we focus on the valuation of several investment options again in a realistic setting. These include the option to invest in the power plant when there is uncertainty concerning the initial outlay, or the option's time to maturity, or the cost of CO2 emission permits, or when there is a chance to double the plant size in the future. Our model comprises three sources of risk. We consider uncertain gas prices with regard to both the current level and the long-run equilibrium level; the current electricity price is also uncertain. They all are assumed to show mean reversion. The two-factor model for natural gas price is calibrated using data from NYMEX NG futures contracts. Also, we calibrate the one-factor model for electricity price using data from the Spanish wholesale electricity market, respectively. Then we use the estimated parameter values alongside actual physical parameters from a case study to value natural gas plants. Finally, the calibrated parameters are also used in a Monte Carlo simulation framework to evaluate several American-type options to invest in these energy assets. We accomplish this by following the least squares MC approach.

The Economics of Gasification: A Market-Based Approach

This paper deals with the economics of gasification facilities in general and IGCC power plants in particular. Regarding the prospects of these systems, passing the technological test is one thing, passing the economic test can be quite another. In this respect, traditional valuations assume constant input and/or output prices. Since this is hardly realistic, we allow for uncertainty in prices. We naturally look at the markets where many of the products involved are regularly traded. Futures markets on commodities are particularly useful for valuing uncertain future cash flows. Thus, revenues and variable costs can be assessed by means of sound financial concepts and actual market data. On the other hand, these complex systems provide a number of flexibility options (e.g., to choose among several inputs, outputs, modes of operation, etc.). Typically, flexibility contributes significantly to the overall value of real assets. Indeed, maximization of the asset value requires the optimal exercise of any flexibility option available. Yet the economic value of flexibility is elusive, the more so under (price) uncertainty. And the right choice of input fuels and/or output products is a main concern for the facility managers. As a particular application, we deal with the valuation of input flexibility. We follow the Real Options approach. In addition to economic variables, we also address technical and environmental issues such as energy efficiency, utility performance characteristics and emissions (note that carbon constraints are looming). Lastly, a brief introduction to some stochastic processes suitable for valuation purposes is provided.

Evaluation of two alternative carbon capture and storage technologies

4 p.

Optimal Abandonment of Coal-Fired Stations in the EU

36 p.

Effects of Carbon Dioxide Capture and Storage in Germany on European Electricity Exchange and Welfare

28 p.

Evaluation of Two Alternative Carbon Capture and Storage Technologies: A Stochastic Model

30 p.

Energías renovables en edificación: aplicación al abastecimiento de energía eléctrica y climatización

[ES]Este documento tiene el objeto de presentar el uso de las energías renovables en la edificación actual, para ello se analizaran las energías que hay en el mercado, sus beneficios y sus posibles aplicaciones en viviendas, naves industriales, polideportivos, centro comerciales, etc. Para lograr alcanzar todas estas competencias se hará mayor hincapié en el uso de estas nuevas tecnologías en abastecimientos de energía eléctrica y climatización, teniendo en cuenta que no todas las energías renovables son aplicables a la edificación y que no todas las energías tienen las mismas utilidades. El trabajo se lleva a cabo dentro de los trabajos de fin de grado de la escuela técnica superior de ingeniería de Bilbao (ETSIB), más concretamente se refiere al trabajo tipo TFG.3. El trabajo también consta de los apartados descargo de costes y planificación, donde se analiza el desglose de los gastos empleados para la realización de esta memoria y el tiempo elaboración para el mismo. Para concluir es añaden anexos, en los cuales se explican varias de las Normas que se manejan en la actualidad y también se incluyen algunos catálogos de productos comerciales y sus dispositivos para colocar en el edificio.

Análisis del comportamiento de diferentes tecnologías de aerogeneradores ante ráfagas de viento y huecos de tensión

[ES]Ante el desarrollo que está experimentando la energía eólica en la actualidad, suponiendo un porcentaje cada vez más elevado de la totalidad de la potencia instalada, la adecuación de los requisitos técnicos que ha de cumplir esta tecnología para minimizar su impacto sobre la red eléctrica se ha convertido en una prioridad. Para aprovechar al máximo los beneficios medioambientales que presenta el aprovechamiento del viento como fuente de energía, se deben estudiar alternativas para mejorar su comportamiento ante ráfagas de viento y huecos de tensión. En este documento se incluye una breve explicación del funcionamiento de las tres diferentes tecnologías de aerogeneradores, así como los problemas que derivan de la aparición de huecos de tensión y el comportamiento que presentan ante variaciones en la velocidad de viento. Se comprueba, a su vez, el modo de operación y la eficacia de las posibles soluciones que existen en la actualidad para minimizar el impacto que los inconvenientes de la energía eólica tienen sobre la red y la calidad del suministro eléctrico mediante la realización de simulaciones.

Análisis de las diferentes tecnologías de centrales termosolares.

[ES]En este proyecto se recoge un análisis de las diferentes tecnologías de centrales termosolares. Las energías renovables tienen un papel fundamental en el abastecimiento energético futuro, ya que son una fuente inagotable con un impacto medioambiental mínimo. Dentro de las renovables, la energía termosolar es una de las más destacables en España, que se ha situado como el país líder en termosolar. Existen cuatro tecnologías diferentes para este tipo de centrales, por lo que el objetivo de este trabajo es profundizar en su conocimiento y proporcionar un criterio objetivo que permita seleccionar la más adecuada en futuras instalaciones. Para ello, se considerarán tanto aspectos técnicos como económicos, con el fin de estudiar las principales ventajas y desventajas de cada tipo.