Impact of renewable energy share on Day-Ahead electricity prices in Finland

Thumbnail Image

Files

master_Matikainen_Pyry_2025.pdf (3.13 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Electrical Engineering | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-10-29

Department

Major/Subject

Energy Systems and Markets

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Advanced Energy Solutions
Kehittyneiden energiaratkaisujen maisteriohjelma
Magisterprogrammet i avancerade energilösningar

Language

en

Pages

77

Series

Abstract

This master’s thesis examines how the increasing share of renewable energy, particularly wind and solar power, affects day-ahead (DA) electricity prices in Finland. The study analyses both short-term and long-term price dynamics using hourly production and price data from 2023–2024. Statistical methods, including correlation and linear regression analyses, were applied to explore relationships between renewable output, market prices, and cross-border electricity flows. The results show a relatively strong negative correlation between renewable generation and DA prices. As wind and solar output grew by about 30 %, average prices declined by roughly 18 %, confirming the merit-order effect whereby low-marginal-cost renewables shift the supply curve and lower clearing prices. However, the study also found increasing price volatility, particularly during high-renewable periods, when prices occasionally approached zero or became negative. Cross-border trading with Sweden plays a critical role in moderating these dynamics: price coupling is strongest at moderate renewable levels but weakens during extreme import or export conditions. From a producer’s standpoint, capture prices were consistently below market averages, indicating revenue cannibalisation with increased wind and solar production. The findings suggest that while growing renewable capacity reduces average electricity prices, it simultaneously amplifies volatility. To maintain market stability and investment incentives, Finland will need to expand interconnection capacity, develop storage solutions, and strengthen demand-side flexibility mechanisms.

Tässä maisterin tutkielmassa tarkastellaan, miten uusiutuvan energian, erityisesti tuuli- ja aurinkovoiman, kasvu vaikuttaa Suomen sähköpörssin vuorokausimarkkinoiden hintatasoon ja vaihteluun. Tutkimus hyödyntää vuosien 2023–2024 tuntikohtaista tuotanto- ja hintadataa ja soveltaa korrelaatio- ja regressioanalyysejä uusiutuvan tuotannon, markkinahintojen ja rajat ylittävän sähkökaupan välisten yhteyksien arvioimiseksi. Tulokset osoittavat selkeän negatiivisen korrelaation uusiutuvan tuotannon ja DA-hintojen välillä. Kun tuuli- ja aurinkovoima kasvoivat noin 30 %, keskimääräinen sähkön hinta laski noin 18 %, mikä vahvistaa merit order -ilmiön vaikutuksen. Samalla hintavaihtelu kasvoi erityisesti korkean uusiutuvan tuotannon aikana. Rajat ylittävä sähkökauppa Ruotsin kanssa osoittautui merkittäväksi hinto-jen tasaajaksi: hintojen kytkeytyminen oli vahvinta kohtalaisilla uusiutuvan tuotannon tasoilla, mutta heikkeni äärimmäisen tuonnin tai viennin aikana. Tuottajien näkökulmasta havaittiin, että capture price eli uusiutuvan tuotannon saama keskimääräinen hinta oli johdonmukaisesti markkinahintaa alempi, mikä kuvastaa niin sanottua tulojen kannibalisaatioilmiötä. Tutkimuksen johtopäätöksenä on, että uusiutuvan energian kasvava osuus laskee sähkön keskihintoja, mutta samanaikaisesti lisää hintavaihtelua. Jotta markkinoiden vakaus ja investointikannustimet säilyisivät, Suomen sähköjärjestelmää on kehitettävä lisäämällä siirtoyhteyksiä, varastointiratkaisuja sekä kysyntäjoustoa ja muita joustomekanismeja.

Description

Supervisor

Lehtonen, Matti

Thesis advisor

Lehtonen, Matti

Keywords

renewable energy, Day-Ahead market, Finland, merit-order effect, electricity, cross-border

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202512159229

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC