Elbilpolitikk fra et samfunnsøkonomisk perspektiv

This thesis focuses on the economics and polices for the electrification of transport. Over the last few years we have observed a rapid rise in the number of battery electric vehicles (BEVs) in Norway. This growth is the combined result of rapid technological change and a targeted national climate policy. The rising share of BEVs relative to the share of conventional vehicles could lead to socio-economic benefits such as reduced greenhouse gas emissions and local pollution, but it could also pose new challenges such as pressure on the capacity of the electricity distribution network. In addition, BEVs have similar negative externalities as fossil-fueled vehicles with regards to congestion, road wear and accidents. BEVs can mitigate some market failures and exacerbate others, creating a messy optimization problem for the social planner. This illustrates the need for new knowledge on mechanisms and welfare enhancing policies in the transport and electricity markets as they become more integrated. This thesis seeks to contribute to the body of knowledge on the subject, in the following introductory chapter and four independent chapters. The latter chapters are written as scientific papers that are either published or in the process of getting published in peer-reviewed journals.Denne avhandlingen tar for seg elbilpolitikk i et samfunnsøkonomisk perspektiv. De siste årene har vi opplevd en rask økning i antall elbiler i Norge. Denne veksten er et resultat av både rask teknologisk utvikling og en målrettet nasjonal klimapolitikk. Den økende andelen av elbiler i forhold til andelen konvensjonelle biler kan føre til samfunnsøkonomiske fordeler som reduserte klimagassutslipp og lokal forurensning, men det kan også gi nye utfordringer som press på kapasiteten til strømdistribusjonsnettet. I tillegg har elbiler tilsvarende eksterne kostnader som konvensjonelle biler med tanke på kø, veislitasje og ulykker. Elbiler kan dempe noen markedssvikt og forverre andre, og skape et rotete optimaliseringsproblem for samfunnsplanleggeren. Dette understreker behovet for ny kunnskap om den gjensidige påvirkningen mellom transport- og elektrisitetsmarkedet, og hva som kan være samfunnsmessig effektiv politikk. Denne avhandlingen bidrar til kunnskapen om emnet, i det følgende kappen og fire uavhengige kapitler. De siste kapitlene er skrevet som vitenskapelige artikler som enten er publisert eller i ferd med å bli publisert i fagfellevurderte tidsskrifter

Empirical Analysis of the User Needs and the Business Models in the Norwegian Charging Infrastructure Ecosystem

Figenbaum, E.; Wangsness, P.B.; Amundsen, A.H.; Milch, V. Empirical Analysis of the User Needs and the Business Models in the Norwegian Charging Infrastructure Ecosystem. World Electr. Veh. J. 2022, 13, 185. https://doi.org/10.3390/wevj13100185The Norwegian charging infrastructure ecosystem was investigated from a user perspective by (1) developing knowledge of end-user experiences with public charging, (2) mapping BEV owners and future owner’s user-friendliness needs and the extent to which these needs are met, (3) pointing at potential user-friendliness improvements, (4) mapping the charging infrastructure ecosystem and business models, and (5) developing scenarios for the future system development and the impact on charging infrastructure user-friendliness. The article draws on the literature, a BEV (battery electric vehicle) and ICEV (internal combustion engine vehicle) owner survey, 15 BEV owner interviews, 21 charging infrastructure actor interviews, and open information sources on the charger actors. The unregulated charging system evolved into a complex web of actors that developed their own charging networks following their individually sensible business models, which in sum led to serious user-friendliness issues. To gain access to all chargers, users need to interact with up to 20–30 apps and 13 payment systems, which comes on top of different plug types, power levels, and charger interfaces. Some actors support roaming, while others oppose it. OEMs want users to interface with chargers through the navigation system. In the future, the system will become even more complex and less user friendly as more actors join unless, e.g., consolidation, regulation, or independent network orchestrators reduce the complexity.publishedVersio

How to road price in a world with electric vehicles and government budget constraints

In this paper we examine what characterizes second-best road prices targeting external costs from driving electric (EV) and conventional (ICEV) vehicles when there are distortionary labor taxes and binding government budget constraints. Further, we examine how this second-best pricing fits with government set goals of reducing CO2 emissions. The paper further develops an analytical framework for assessing first- and second-best road prices on vehicle kilometers, extending it to include EVs and externalities that vary geographically and by time of day. We find that optimal road prices largely vary with external cost, but are also significantly affected by the interactions with the rest of the fiscal system. Not surprisingly, the highest road prices should be for ICEVs in large cities during peak hours due to high external costs. More surprisingly, we find that the road price for ICEVs in rural areas should be lower than that for EVs due to large fiscal interaction effects. These road prices give large welfare gains, but they lead to no reduction in carbon emissions when applying the currently recommended social cost of carbon.acceptedVersio

Klima, Kalorier Kulturlandskap : En jordbrukspolitikk konsistent med hensynet til fellesgoder og fellesonder

Hvordan ville jordbrukspolitikken se ut dersom den skulle være konsistent med hensynet til jordbrukets bidrag til fellesgoder og fellesonder? Hvilke avveininger må i så fall gjøres mellom fellesgoder og klimagassutslipp, som forårsaker fellesondet klimaendringer? Er det mulig å få mer av fellesgodene uten mer klimagassutslipp? Oppgaven vil utforske disse spørsmålene med fokus på klimagassutslipp fra jordbruksproduksjon, og på jordbrukets bidrag til fellesgodene agrobiodiversitet, kulturlandskap og matvareberedskap. Fellesgodene og klimagassutslipp fra jordbruket blir gjennomgått i en teoretisk analyse. Jeg diskuterer hva som gjør disse til fellesgoder/onder, hvordan de henger sammen med norsk jordbruksproduksjon og hvordan myndighetene kan sørge for et samfunnsøkonomisk effektivt tilbud av fellesgodene og en samfunnsøkonomisk effektiv begrensing av fellesondet. Jeg kommer fram til at de fleste jordbruksaktiviteter bidrar til både fellesgoder og klimagassutslipp simultant. Det er derfor vanskelig å si noe på prinsipielt grunnlag om hvorvidt de fleste jordbruksaktiviteter har en positiv eller negativ nettoverdi for samfunnet, utover den delen av aktivitetene som fanges opp i matmarkedet. Fra et samfunnsøkonomisk ståsted vil dermed jordbrukspolitikken i stor grad dreie seg om å veie klimagassutslipp opp mot fellesgodene. Klimagassutslipp kan slik sett tolkes som en del av de samfunnsøkonomiske kostnadene ved å frambringe fellesgodene. Det er imidlertid noen jordbruksaktiviteter som skiller seg ut. Semi-naturlig, overflatedyrka eng til slått og beite bidrar positivt til alle fellesgodene, samtidig som det også absorberer karbon fra atmosfæren og binder det i jorda. På den andre siden har vi produksjon av svin, fjørfe og egg, som ikke bidrar til noen av de fellesgodene denne oppgaven fokuserer på, samtidig som det har betydelige klimagassutslipp. Etter den teoretiske analysen skal jeg analysere norsk jordbrukspolitikk ved hjelp av en omfattende numerisk, empirisk fundert partiell likevektsmodell. Denne modellen kalles Jordmod (Mittenzwei og Gaasland, 2008), og er lagd for å kunne analysere effekter av for-skjellige typer jordbrukspolitikk. De kvantitative resultatene bør tolkes med forsiktighet, men de kvalitative resultatene kan gi verdifull innsikt. Modellberegningene, basert på mine scenarioutforminger, er gjort av Klaus Mittenzwei fra Norsk Institutt for Landbruksøkonomisk Forskning (NILF). Modellen bruker programvaren GAMS. Modellen vil implementere hensynet til fellesgodene ved bruk av sikre minimumsstandarder. Det vil si at fellesgodene skal opprettholdes på et nivå som gjør dem robuste mot irreversibel degradering, gitt at kostnadene for å opprettholde det nivået er rimelig. Den sikre minimumsstandarden for biodiversitet og kulturlandskap er at omfanget av overflatedyrka eng til slått og beite ikke skal kunne falle mer enn 10% under 2006-nivå. Minstekravet for matvareberedskap er at jordbruket skal kunne produsere tilstrekkelig med kalorier, fett og proteiner til hele befolkningen i tilfelle det skulle oppstå en hypotetisk 3-årig matvarekrise. Ideelt sett skulle jeg brukt modellen til å finne tilbudet av fellesgoder og begrensningen av klimagassutslipp som er samfunnsøkonomisk effektiv. For å kunne gjøre det, hadde jeg trengt samfunnets betalingsvilje for fellesgodene og for begrensning av klimagassutslipp, men jeg mangler gode data for denne betalingsviljen. Jeg har valgt å la klimagassutslipp bli internalisert med en karbonskatt lagt på kunstgjødsel og på både norske og importerte matprodukter, slik at hele karbonbidraget fra norsk matkonsum internaliseres. Denne karbonskatten blir gitt eksogent ved forventet kvotepris fra EUs marked for utslippskvoter. Jeg har valgt dette fordi EUs kvotepris regnes som et fornuftig utgangspunkt for en karbonpris i Norge. Jeg kjører tre scenarier, alle satt til år 2020: Ett hvor jeg introduserer karbonskatten, men holder jordbrukspolitikken ellers uforandret. Et annet hvor jordbrukspolitikkens eneste mål er å opprettholde de sikre minimumsstandardene til fellesgodene, og tilskuddssystemet tilpasser seg endogent til det målet. Og så et tredje hvor jordbrukspolitikken skal opprettholde de samme sikre minimumsstandardene, gitt at jordbrukssektoren er underlagt en karbonskatt. Scenariene sammenlignes med et referansealternativ, som viser hvordan jordbrukssektoren forventes å se ut i 2020 hvis jordbrukspolitikken holder seg uendret. Felles for alle scenariene er at tollsatsene beholdes på dagens nivå. Referansealternativet indikerer at utslippene fra jordbruket vil være omtrent de samme i 2020 som i dagens situasjon, med uendret politikk. Referansealternativet indikerer også at Norge har betydelig høyere aktivitet enn det som trengs for å være i beredskap til en matvarekrise, slik det defineres i oppgaven. På den andre siden vil uendret politikk føre til at kulturlandskap og biodiversitet, slik det defineres i oppgaven, vil havne under den sikre minimumsstandarden. Jordbrukspolitikken må dermed endre seg dersom denne sikre minimumsstandarden for kulturlandskap og biodiversitet skal opprettholdes. Resultatene fra modellen indikerer at en karbonskatt vil føre til at det totale karbonbidraget fra norsk matvarekonsum reduseres. Siden karbonskatten på importerte matvarer også bidrar til importbeskyttelse på toppen av tollsatsene, rammer karbonskatten utslipp fra importert mat relativt hardere enn utslipp fra norsk produksjon. På den andre siden ser vi at dersom norsk produksjon reduseres for å kun opprettholde de sikre minimumsstandardene, vil det reduserte utslippet fra norsk produksjon bli motsvart av utslipp fra importert mat. Karbonskatten motvirker dermed karbonlekkasje til utlandet. Den sikre minimumsstandarden for overflatedyrka eng fører til høyere utslippsintensitet per ku. Utslippskutt og opprettholdelse av biodiversitet blir dermed konkurrerende. På den andre siden fører en karbonskatt til lavere gjødslingsintensitet, som dermed forbedrer forholdene for biodiversitet. Siden matvareberedskap slik det defineres i oppgaven henger tett sammen med produksjon, vil dermed også matvareberedskap være konkurrerende med utslippskutt. Dette bekrefter påstanden om at en jordbrukspolitikk konsistent med hensynet til fellesgoder og fellesonder innebærer en avveining av fellesgoder opp mot fellesonder. Siden produksjonsbehovet for å opprettholde minstekravet for matvareberedskap er lavere enn referansealternativet, kan tilskuddene til jordbruksproduksjon reduseres drastisk og likevel oppnå dette minstekravet. Modellresultatene indikerer muligheter for over 6 mrd. kr i årlige offentlige besparelser. Tollsatsene bidrar til å opprettholde variert jordbruksproduksjon og reduserer behovet for budsjettstøtte. På den andre siden må tilskuddene til overflatedyrka eng øke for å opprettholde den sikre minimumsstandarden for biodiversitet og kulturlandskap. Det offentlige vil tjene mer enn det beregnede tapet til konsumenter og produsenter, slik at det er hypotetisk mulig for det offentlige å kompensere produsenter og konsumenter fullt ut, og likevel ha tjent på endringene. Gitt denne oppgavens forutsetninger, som blant annet ikke inkluderer distriktspolitiske hensyn eksplisitt, så er det rimelig å konkludere med at det er et stort potensial for utslippskutt og opprettholdelse av sikre minimumsstandarder for fellesgoder, samtidig som det totale overskuddet i samfunnet øker. Etter mine beregninger vil dette overskuddet øke selv om det ikke er gjort noen eksplisitt verdsetting av fellesgodene og utslippsreduksjonene

How to road price in a world with electric vehicles and government budget constraints

In this paper we examine what characterizes second-best road prices targeting external costs from driving electric (EV) and conventional (ICEV) vehicles when there are distortionary labor taxes and binding government budget constraints. Further, we examine how this second-best pricing fits with government set goals of reducing CO2 emissions. The paper further develops an analytical framework for assessing first- and second-best road prices on vehicle kilometers, extending it to include EVs and externalities that vary geographically and by time of day. We find that optimal road prices largely vary with external cost, but are also significantly affected by the interactions with the rest of the fiscal system. Not surprisingly, the highest road prices should be for ICEVs in large cities during peak hours due to high external costs. More surprisingly, we find that the road price for ICEVs in rural areas should be lower than that for EVs due to large fiscal interaction effects. These road prices give large welfare gains, but they lead to no reduction in carbon emissions when applying the currently recommended social cost of carbon

Balansering av klima-, landskaps- og beredskapsmål i norsk jordbrukspolitikk

Norsk institutt for landbruksøkonomisk forskning (NILF) har foretatt beregninger på effekter av en balansering av ulike mål i norsk jordbrukspolitikk. Analysen er gjennomført basert på beregninger med sektormodellen Jordmod. Klaus Mittenzwei har hatt ansvaret for modellering og den empiriske delen av analysen. Paal Brevik Wangsness har hatt ansvaret for den teoretiske analysen, utforming av scenarier og tolkning av resultater. Analysen er foretatt som et ledd i hans masteroppgave ved Økonomisk institutt, Universitetet i Oslo.publishedVersio

Balansering av klima-, landskaps- og beredskapsmål i norsk jordbrukspolitikk. En analyse basert på Jordmod

Norsk institutt for landbruksøkonomisk forskning (NILF) har foretatt beregninger på effekter av en balansering av ulike mål i norsk jordbrukspolitikk. Analysen er gjennomført basert på beregninger med sektormodellen Jordmod. Klaus Mittenzwei har hatt ansvaret for modellering og den empiriske delen av analysen. Paal Brevik Wangsness har hatt ansvaret for den teoretiske analysen, utforming av scenarier og tolkning av resultater. Analysen er foretatt som et ledd i hans masteroppgave ved Økonomisk institutt, Universitetet i Oslo.publishedVersio

Karbonpriser til bruk i nyttekostnadsanalyser i Norge

I samfunnsøkonomiske analyser er det ofte behov for å sette en pris på klimagassutslipp, en såkalt karbonpris. Karbonprisens utvikling over tid kalles en karbonprisbane. I denne analysen diskuterer vi hvor høy karbonprisbanen bør være og hvor raskt den bør vokse, gitt nasjonale og globale klimamål. Diskusjonen bygger på en gjennomgang av internasjonale modellstudier av karbonprisbaner konsistente med 1,5-gradersmålet. Resultatene i disse studiene spriker en del, men gjennomgående ligger karbonprisene vesentlig høyere enn Finansdepartementets anbefalte karbonpriser, spesielt etter 2030. Fram mot 2030 har Norge flere utslippsmål, og vi diskuterer argumenter for og imot ulike karbonpriser for kvotepliktige og ikke-kvotepliktige utslipp.Karbonpriser til bruk i nyttekostnadsanalyser i NorgepublishedVersio

Balancing public goods in agriculture through safe minimum standards

We develop a general framework in which public goods are conflicting (complementary) if an increase in the provision of one public good raises (lowers) the marginal cost of providing another public good. The framework is used to analyse the policy implications of maintaining safe minimum standards (SMSs) for two public goods. The comparative-static results are illustrated using a sector model for Norwegian agriculture in which the SMSs for food security, agrobiodiversity and greenhouse gas emissions are modelled as constraints. The simulations show that even if public goods are conflicting, better-targeted policies can achieve SMSs at lower social costs.Balancing public goods in agriculture through safe minimum standardsacceptedVersio

The Impact of Electric Vehicle Density on Local Grid Costs: Empirical Evidence from Norway

While a rapid shift towards electric vehicles (EVs) will contribute to reducing carbon emissions from the transport sector, there are concerns that uncoordinated charging of EVs might impose challenges for the local electricity grid. Our study is the first to investigate this empirically in a country-wide analysis, using data from the country with the highest market share of EVs, namely Norway. We present the regulatory framework in which Norwegian grid companies operate and discuss the possible impact of EV charging. Using panel data on 107 grid companies over the period 2008–2017, we then estimate the effect of local growth in EVs on local grid costs. We find that increases in EV stock are associated with increases in costs which are both statistically and economically significant. However, there is a lot of heterogeneity in these results, where the effect on grid costs are higher for small grid companies in rural areas