Потенциальная конкуренция сетевых и генерирующих компаний на рынке передачи электроэнергии Васильев М.Ю., Филатов А.Ю. Институт систем энергетики им. Л.А.Мелентьева, Иркутский государственный университет http://math.isu.ru/filatov, http://polnolunie.baikal.ru/me, http://fial_.livejournal.com, [email protected] Современные тенденции реформирования электроэнергетики Вертикальная дезинтеграция: запрет на одновременное владение генерирующими и передающими мощностями! Компания обязана передать сети в управление специализированному субъекту (сетевая компания, системный оператор и т.д.), либо должна быть разделена на генерирующую и регулируемую сетевую компании. a – вертикально-интегрированная монопольная структура; б – вертикально-дезинтегрированная структура; в – структура, включающая элементы вертикальной интеграции. Исследование последствий и возможных побочных эффектов Рассматриваемые варианты: • Гарантированная регулируемая сетевая монополия (Р) • Гарантированная нерегулируемая сетевая монополия (М) • Сетевая монополия в условиях потенциальной конкуренции с независимой сетевой компанией (М+НСК) • Сетевая монополия в условиях потенциальной конкуренции с генерирующей компанией (М+ГК) Влияние на: • Цены в генерирующем узле и у потребителя • Пропускные способно-сти сетей и объемы пе-редачи электроэнергии Исходные данные pD a bq, p S c dq – функции спроса и предложения на рынке; – доля переданной электроэнергии (за вычетом потерь); q 0 – имеющаяся у сетевой монополии пропускная способность; TC q f gq hq 2 – издержки на увеличение пропускной способности сети (равные для монополии и потенциальных конкурентов). Численный пример pS 1 0,2q, pD 10 0,15q, 0,95. Если не оговаривается особо: TC q 20 0,5q 0,1q 2 . Гарантированная регулируемая монополия (Р) Общественно эффективный, но трудно реализуемый на практике вариант: максимальные объемы, минимальная разница цен потребителя и производителя, нулевая экономическая прибыль сетевой компании, нулевые мертвые потери. Случай 1. Достаточная пропускная способность q q0 : 1 pD qD pS qS a bq q c dq q aq b 2q 2 cq dq 2 0, q* a c . 2 bd Случай 2. Недостаточная пропускная способность q q0 : 2 pD qD pS qS TC q a bq q c dq q f g q q0 hq q0 2 aq b 2 q 2 cq dq 2 f gq gq0 hq 2 2hqq0 hq02 0, b d hq D a c g 2hq 4 b d h f gq 2 2 hq , a c g 2hq0 q f gq0 hq02 0, 2 0 2 0 Критические точки: q * и q~ : q **q~ q~ 2 0 q * *q0 a c g 2hq0 2 bd h 2 D . Гарантированная нерегулируемая монополия (М) Худший вариант: минимальные объемы, максимальная разница цен. Случай 1. Достаточная пропускная способность q q0 : 1 pD qD pS qS a bq q c dq q aq b 2 q 2 cq dq 2 max , q a c 2 – вдвое меньше эффективного объема. aq 2b q c 2dq 0, q* 2 2 b d Случай 2. Недостаточная пропускная способность q q0 : Прибыль уменьшается скачкообразно в точке q 0. 2 pD qD pS qS TC q a bq q c dq q f g q q0 hq q0 2 aq b 2 q 2 cq dq 2 f gq gq0 hq 2 2hqq0 hq02 max , q aq 2b 2q c 2dq g 2hq 2hq0 0, q * *q0 Критические точки: q * и q~ : 1 q0 2 q **q~ a c g 2hq0 2 2b d h Гарантированная нерегулируемая монополия (М) Критические точки: q * и q~ : 1 q0 2 q **q~ Зависимость прибыли от объема передачи электроэнергии при разной пропускной способности q 0 60 50 40 25 15 30 В некоторых случаях изначально небольшая пропускная способность может оказаться плюсом, т.к. заставляет сетевую монополию расширять сеть. 10 5 3 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 При изначально высокой пропускной способности сетевая компания не будет расширять сеть, чтобы не нести постоянные издержки. Монополия + независимая сетевая компания (М + НСК) q1 , q2 – объемы передачи монополии и независимой сетевой компании. Модель независимой сетевой компании: НСК не входит на рынок, если ее прибыль отрицательна. HCK p Dq 2 p S q 2 TC q 2 a bq1 q 2 q 2 c d q1 q 2 q 2 f gq 2 hq 22 aq 2 2 bq1q 2 2 bq 22 cq 2 dq1q 2 dq 22 f gq 2 hq 22 2 b d h q 22 a c g 2 bq1 dq1 q 2 f max, a c g 2bq1 dq1 если НСК входит на рынок. q2 , 2 2 bd h HCK 2 b d h q22 a c g 2 bq1 dq1 q2 f 0 2 D a c g 2 bq1 dq1 4 2 b d h f 0 a c g 2 bq1 dq1 2 2 b d h f ; 2 2 b d h f 2 a c g 2 bd h f q1 q~ 2b d НСК не входит на рынок. Монополия + независимая сетевая компания (М + НСК) Модель монополии: Скачкообразный рост прибыли в точке, где конкурент не входит на рынок. Скачкообразное падение прибыли в точке, где требуется расширение сети. Критические точки: q0 и q~ . Последовательность может быть различной. Зависимость прибыли от объема передачи электроэнергии при разной пропускной способности q 0 Случай 1. Низкая пропускная способность q0 q~ : 60 50 40 25 15 30 10 5 3 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Случай 2. Высокая пропускная способность q0 q~ : Монополия + независимая сетевая компания (М + НСК) Вариант 1.1. Не строить, пустить конкурента, q q0 . 1 M pDq1 pS q1 a bq1 q2 q1 c d q1 q2 q1 max , q ~ 1 2 ~ 2b d a c g 2 ~ ~ y , b b 1 y , d d 1 y . x , a a bx , c c dx , 2 2 2 bd h 2 bd h a~ c~ ~ 2 ~ ~ 2 1 1 ~ M a q1 b q1 c q1 d q1 max , q1 ~ ~ . q1 2b d Вариант 1.2. Строить, пустить конкурента, q q0 ; q~ . ~ c~ g 2hq a ~ ~ 2 2 0 2 2 2 . M a~q1 b q1 c~q1 d q1 f g q1 q0 hq1 q0 max , q1 ~ ~ q1 2b d h Вариант 1.3. Строить, не пускать конкурента, q q~. a c g 2hq0 . 3 M aq1 2bq12 cq1 dq12 f g q1 q0 hq1 q0 2 max , q13 2 q1 2 bd h Вариант 2.2. Не строить, не пускать конкурента, q q~; q0 a c 2 M aq1 2bq12 cq1 dq12 max , q12 q1 2 2b d Монополия + генерирующая компания (М + ГК) Модель генерирующей компании: ГК не конкурирует на рынке передачи электроэнергии, если ее прибыль при этом уменьшается. Прибыль ГК, не входящей на рынок (только от генерации): dq12 dq12 2 1 TR ГК pS q1 c dq1 q1 cq1 dq1 , TC ГК cq1 , ГК 2 2 Прибыль ГК, входящей на рынок (от генерации и от передачи): TR ГК pS q1 pDq2 c d q1 q2 q1 a bq1 q2 q2 , d q1 q2 TC ГК cq1 q2 f gq2 hq22 , 2 dq12 dq22 2 2 2 2 2 ГК cq1 dq1 dq1q2 aq2 bq1q2 bq2 cq1 cq2 dq1q2 f gq2 hq22 . 2 2 2 Разность прибылей ГК в рассмотренных ситуациях: 2 ГК 1 ГК 2b h q22 a c g 2bq1 q2 f max . q2 2 a c g 2bq1 q2 , если ГК входит на рынок. 2 2 b d 2h d 2 a c g 4 b 2 d 4h f 2 1 q1 q~ ГК 0 ГК не входит на рынок. ГК 2 b Монополия + генерирующая компания (М + ГК) Модель монополии: Скачкообразный рост прибыли в точке, где ГК перестает входить на рынок. Скачкообразное падение прибыли в точке, где требуется расширение сети. Критические точки: q0 и q~ . Последовательность может быть различной. Зависимость прибыли от объема передачи электроэнергии при разной пропускной способности q 0 Случай 1. Низкая пропускная способность q0 q~ (почти всегда): 40 30 20 10 25 0 -10 0 -20 -30 -40 -50 -60 15 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 10 5 3 Случай 2. Высокая пропускная способность q0 q~ (редко): Монополия + генерирующая компания (М + ГК) Вариант 1.1. Не строить, пустить конкурента, q q0 . 1 M pDq1 pS q1 a bq1 q2 q1 c d q1 q2 q1 max , q1 2 ~ ~ b a c g 2 2 ~ ~ y , b b 1 y , d d 1 y . x 2 , a a bx, c c dx, 2 2 b d 2h 2 b d 2h a~ c~ ~ ~ . q1 2b d Вариант 1.2. Строить, пустить конкурента, q q0 ; q~ . ~ c~ g 2hq a ~ ~ 2 2 0 2 2 2 . M a~q1 b q1 c~q1 d q1 f g q1 q0 hq1 q0 max , q1 ~ ~ q1 2b d h Вариант 1.3. Строить, не пускать конкурента, q q~. a c g 2hq0 . 3 M aq1 2bq12 cq1 dq12 f g q1 q0 hq1 q0 2 max , q13 2 q1 2 bd h ~ ~ M a~q1 b q12 c~q1 d q12 max , 1 q11 Вариант 2.2. Не строить, не пускать конкурента, q q~; q0 a c 2 2 M aq1 2bq12 cq1 dq12 max , q1 q1 2 2b d Сравнительный анализ рассмотренных вариантов 50 40 М М+НСК 30 М+ГК Р 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 10 9 8 М М+НСК М+ГК 7 Р 6 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Объемы передачи 60 Цены производителя Цены потребителя Прибыли монополии TC q 5 0,5q 0,1q 2 25 20 М 15 М+НСК М+ГК 10 Р 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 7 6 5 М М+НСК 4 М+ГК Р 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Сравнительный анализ рассмотренных вариантов 50 40 М М+НСК 30 М+ГК Р 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 10 9 8 М М+НСК М+ГК 7 Р 6 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Объемы передачи 60 Цены производителя Цены потребителя Прибыли монополии TC q 13 0,5q 0,1q 2 25 20 М 15 М+НСК М+ГК 10 Р 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 7 6 5 М М+НСК 4 М+ГК Р 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Сравнительный анализ рассмотренных вариантов 50 40 М М+НСК 30 М+ГК Р 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 10 9 8 М М+НСК М+ГК 7 Р 6 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Объемы передачи 60 Цены производителя Цены потребителя Прибыли монополии TC q 20 0,5q 0,1q 2 25 20 М 15 М+НСК М+ГК 10 Р 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 7 6 5 М М+НСК 4 М+ГК Р 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Сравнительный анализ рассмотренных вариантов 50 40 М М+НСК 30 М+ГК Р 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 10 9 8 М М+НСК М+ГК 7 Р 6 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Объемы передачи 60 Цены производителя Цены потребителя Прибыли монополии TC q 32 0,5q 0,1q 2 25 20 М 15 М+НСК М+ГК 10 Р 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 7 6 5 М М+НСК 4 М+ГК Р 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Равновесие угроз 25 НСК и ГК не входят на рынок, если сетевая монополия строит пропускные способности, позволяющие передавать объемы электроэнергии, делающие конкуренцию на этом рынке убыточной. Пропускные способности можно не использовать полностью! 20 0 0 20 20 М+НСК-2 М+ГК М+ГК-2 10 0 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 М+НСК М+НСК-2 М+ГК М+ГК-2 10 5 2 2 15 5 0 М+ГК-2 5 25 М+НСК М+НСК-2 М+ГК 10 25 15 М+НСК 15 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Выводы 1. Наиболее типичная ситуация: М < М + НСК < М+ГК. 2. Не исключен случай q 0 q S . Наиболее вероятен при М и М+НСК. 3. При небольших постоянных издержках расширения сети возможен случай М+НСК > М+ГК. С ростом издержек вероятность этого падает. 4. При высоких постоянных издержках вероятна ситуация М+ГК > Р !!! 5. Основная причина преимущества М+ГК – интернализация прибыли (объединение прибыли от разных видов деятельности в рамках одной компании. 6. Если кривая предложения ГК не совпадает с кривой краткосрочных предельных издержек (заявки на продажу электроэнергии предоставляются по ценам, не совпадающим с MC), преимущества М+ГК – еще более явные. 7. Преимущества М+ГК сохраняются в модели «равновесие угроз». 8. Крайне важным является наличие потенциальной конкуренции. Спасибо за внимание! http://math.isu.ru/filatov, http://polnolunie.baikal.ru/me, http://fial_.livejournal.com, [email protected]