Open windows and closed doors : a case study of energy efficiency improving technologies given low energy prices and institutional barriers in the Ukrainian heating market

The level of energy efficiency in Ukraine has been very low compared to the European countries ever since the country gained independence in 1991. Energy efficiency improvement and reduction of gas dependence has been a high priority on the political agenda, at least since 1994 when a law of Ukraine on energy conservation was approved. However, this issue has never been more important than today, almost two decades later, as Ukraine is facing drastic increase in the import price of gas. At the same time, domestic energy tariffs are low as a result of extensive state subsidies to energy consumers, in particular in the residential sector. Artificially low energy prices together with institutional barriers slow down the process of energy efficiency improvement. The aim of this thesis is to investigate which segments of the Ukrainian heating market are most suitable for installation of different types of heating technologies and energy saving measures that will improve the level of energy efficiency. In these segments, we analyze the factors behind consumers’ investment decision and choice of energy efficiency improving measure. By performing a number of cost–benefit analyses, we test which technologies are most preferable at different levels of energy prices and initial investment costs. In our analysis, we are particularly interested in the performance of geothermal heat pumps in the Ukrainian heating market for consumers with different levels of heat demand. There are several important results of our analysis. First of all, at present Ukrainian energy price levels for residential sector consumers, gas boiler is the most economically favorable technology as the net present value (NPV) of investment into this technology is the most positive in the short- and medium-run. Geothermal heat pump becomes the best alternative technology only in the long-run and under the assumption of high rates of price increase. The similar interrelation between gas boiler and heat pump NPVs occurs for non-residential sector consumers. For heat pumps to become more favorable than gas boilers in the short-run, the prices for gas should be about 8 times as high as present Ukrainian level in the residential sector, but only about twice as high for the non-residential sector consumer. Another finding in this thesis involves additional insulation and heating meters. Due to relatively small initial investment cost, these energy saving measures seem to be the most attractive for heat consumers. However, the results of cost-benefit analysis show that due to the low level of Ukrainian district heating tariffs, only few energy saving measures are economically favorable in the short-run. Therefore, our results confirm that energy prices in Ukraine are too low to provide incentives for energy conservation and energy efficiency improvement. This is especially the case for the residential sector, where energy prices are about twice as low as in the commercial and industrial sectors. Relatively high prices in the non-residential sectors in combination with expectations of further price increases and the wish to improve competitiveness in the market stimulate investment into energy efficiency improvement. Thus, the consumers in the residential sector must also face higher tariff for gas, electricity and district heating in order to become more willing to save energy. The price increase should be combined with state programs aimed at making energy saving and energy efficiency improving technologies more accessible. Such programs need to be supported by reforming the legislation system in order to reduce institutional barriers and stimulate investment in the area of energy efficiency. Energieffektivitetsnivået i Ukraina har vært veldig lavt sammenlignet med de europeiske landene helt siden landet ble uavhengig i 1991. Forbedring av energieffektiviteten og reduksjon av gassavhengigheten har vært høyt prioritert på den politiske agendaen, spesielt siden 1994 da den ukrainske loven om energikonservering ble vedtatt. Temaet har imidlertid aldri vært så viktig som i dag, nesten to tiår senere, siden Ukraina nå står overfor en drastisk økning i importprisen på naturgass. Samtidig er energitariffene innenriks lave som et resultat av utstrakte subsidier til energikonsumentene, særlig i boligsektoren. Kunstig lave energipriser sammen med institusjonelle barrierer bremser prosessen med å forbedre energieffektiviteten.Målet med denne oppgaven er å undersøke hvilke segmenter i det ukrainske varmemarkedet som er mest egnet for installering av ulike typer oppvarmingsteknologi og energisparende tiltak som vil bedre energieffektiviteten. I disse segmentene analyserer vi faktorene bak konsumentenes investeringsbeslutninger og valg av energieffektiviserende tiltak. Ved å utføre en rekke nytte-kostnads-analyser kan vi teste hvilke teknologier som foretrekkes ved forskjellige nivåer på energipriser og investeringskostnader. I analysen vår er vi spesielt interessert i hvordan den geotermiske varmepumpen presterer i det ukrainske varmemarkedet for konsumenter med forskjellig varmebehov. Analysene våre viser flere viktige resultater. Først og fremst gjør de nåværende ukrainske energiprisene i boligsektoren at gassbrenner er den mest økonomisk lønnsomme teknologien da nåverdien (NPV) av en investering i denne teknologien er mest positiv på kort og mellomlang sikt. Geotermisk varmepumpe blir den mest lønnsomme teknologien kun på lang sikt og med antakelser om høy økning i energipriser. Det samme forholdet mellom nåverdien for gassbrenner og varmepumpe forekommer for konsumenter utenfor boligsektoren. For at varmepumpe skal foretrekkes foran gassbrenner på kort sikt, må prisene på gass bli 8 ganger så høye som de nåværende ukrainske gassprisene i boligsektoren, men bare rundt to ganger så høye utenfor boligsektoren. Et annet resultat i oppgaven omhandler ytterligere isolasjon og varmemålere. På grunn av relativt lave investeringskostnader, ser det ut til at disse energisparende tiltakene er mest attraktive for varmekonsumenter. Resultatene fra kostnad-nytte analysene viser imidlertid at det lave nivået på ukrainske fjernvarmetariffer medfører at kun et fåtall av energisparingstiltakene er økonomisk lønnsomme på kort sikt. Resultatene våre bekrefter derfor at energiprisene i Ukraina er for lave til å gi insentiver til å gjennomføre energisparingstiltak og forbedre energieffektiviteten. Dette gjelder særlig i boligsektoren hvor energiprisene er rundt halvparten av de i kommersiell og industriell sektor. Relativt høye priser utenfor boligsektoren kombinert med forventninger om ytterligere prisøkninger og ønske om å forbedre konkurranseevnen i markedet stimulerer til investeringer i energieffektivitetsforbedring.Det er derfor viktig at tariffene for gass, elektrisitet og fjernvarme øker også for konsumentene i boligsektoren for at disse skal bli mer villig til å spare energi. Prisøkningen bør kombineres med statlige programmer som sikter på å gjøre teknologier for energisparing og energieffektivisering mer tilgjengelig. Slike programmer må underbygges ved å forbedre lovgivningen for å redusere institusjonelle barrierer og stimulere til investering i energieffektivitetsforbedring.