• Содержание номера
  • Рейтинг:  0 
 

Анализ и выявление рыночной власти в электроэнергетических системах

 

Автор

Доронин Алексей, Начальник отдела развития и анализа АО "КОРЭМ"

 

    Статья выносит на обсуждение оценку и описание проявлений рыночной власти на рынке электроэнергии, а также вопросы, связанные с ограничениями, которые возникают в передающих электрических сетях.

    Под рыночной властью обычно понимают способность отдельного продавца или группы продавцов поддерживать неоправданно высокий уровень цен в течение значительного периода времени. Субъект, обладающий такой властью, становится активным участником ценообразования. Реструктуризация электроэнергетики во многих странах была направлена на создание конкурентных рынков, позволяющих получить выгоду от снижения цен и внедрения инноваций. Однако такой результат недостижим, когда один из субъектов, использующих электрическую передающую систему, занимает доминирующее положение. Ниже описываются процедуры по выявлению подобных субъектов.

    Анализ проявлений рыночной власти на рынках электроэнергии
    Анализ рыночной власти обычно проводится в следующем порядке1:
    1. Определение значимых товаров или услуг.
    2. Определение границ рынка.
    3. Оценка рыночной концентрации.
    Для анализа рыночной власти на рынке электроэнергии Казахстана необходимо рассмотреть два различных типа поставок: между аффилированными субъектами рынка и осуществляемые на конкурентной основе. Группировка типов допускается, если они взаимозаменяемы с точки зрения покупателя; в этом смысле ко второму типу можно отнести поставки электроэнергии по двусторонним контрактам и сделкам, заключенным на централизованных торгах.
    Далее следует определить географическую область действия рынка. Границы рынка определяются способностью поставщика (генератора) предоставлять товар/услугу покупателю (потребителю). Размер рынков электроэнергии зависит от физических/эксплуатационных характеристик высоковольтной сети, используемой для передачи, с учетом возможных сбоев (по причине аварий и/или режимных ограничений) и соответствующих изменений цены.
    Основной процедурой является анализ рыночной концентрации по методу Herfindahl-Hirschman с расчетом индекса HHI2:

    (1)

    где N - число рыночных участников, qi - рыночная доля на каждого участника (в процентах), i - порядковый номер участника.
    Следовательно, HHI для конкурентного рынка, где много субъектов, имеющих долю поставки/потребления электроэнергии менее 5%, будет небольшим, в отличие от монополии, где данный индекс равен 1002, т. е. 10000. Согласно принятым в США стандартам DOJ/FTC3 HHI менее 1000 соответствует неконцентрированному рынку, благоприятному для развития конкуренции. Значения HHI, находящиеся в диапазоне между 1000 и 1800, будут умеренно концентрированными, а превышающие 1800 считаются высоко концентрированными и рассматриваются как условия для создания или расширения рыночной власти.

    Анализ рыночных сил без учета влияния передающей системы
    Формировать границы рынка электроэнергии следует на основе ряда характеристик - технических (физических параметров высоковольтной сети и режимов ее работы) и экономических (рыночной структуры и правил определения элементов границы). В качестве примера рассмотрим энергосистему, в которой не учитываются параметры передающей системы и исключены расходы на транспортировку электроэнергии от генератора к потребителю. Предположим, что каждый сгенерированный мегаватт может достигнуть любого потребителя и что каждый потребитель может получить энергию от любого генератора внутри связанной системы. В данном случае степень рыночной власти любого производителя зависит исключительно от его аффилированности с другими производителями.
    Для таких систем вычисляется индекс HHI. Например, для Казахстана он рассчитывается на основе информации об объемах производства электроэнергии, публикуемой АО "КОРЭМ". В 2003 г. рынок Казахстана характеризовался суммарным отпуском 63,7 млрд кВт.ч от 63 различных поставщиков. Без учета технических и экономических факторов HHI здесь приблизительно равен 590. Более того, даже при исключении данных по Западной зоне Казахстана, которая не имеет прямых связей с Северной и Южной зонами, HHI увеличивается незначительно - до 686,5.
    Очевидно, что при полном игнорировании ограничений передающей системы и стоимости передачи рыночной власти на рынке не существует, так как в этом случае границами рынка станут границы энергосистемы, а доля отпуска электроэнергии каждым производителем в энергосистему, как правило, незначительна. Поэтому в Казахстане даже самые большие энергоисточники, такие как ОАО "ЕЭК", ЭГРЭС-2, AES СТ Экибастуз, не могут влиять на эту величину.
    Пренебрегать передающей системой и связанными с ней расходами, особенно в больших системах, нельзя. Поэтому для определения границ рынка нужно, чтобы поставщики имели как экономическую, так и физическую возможность выдавать электроэнергию на рынок, причем ее стоимость не должна превышать 105% от конкурентоспособной цены4. Стоимость поставки равна сумме затрат на производство (изменяющейся на рынке цены), транспортировку (по утвержденному тарифу) и оказание вспомогательных услуг. Следовательно, границы рынка в итоге определяются механизмом ценообразования на передачу электроэнергии.
    Для оценки услуг передачи используются специальные механизмы5. Транспортировкой мощности/ электроэнергии от обозначенного источника до обозначенного потребителя, как правило, занимаются несколько поставщиков, причем расходы на передачу у них различаются. Результирующее влияние этих индивидуальных тарифных ставок должно ограничить размер рынка, поскольку стоимость передачи напрямую зависит от удаленности поставщика.
    Проанализируем передающую систему с проявлением рыночной власти, где стоимость транспортировки электроэнергии зависит от расстояния между поставщиками и потребителями (рис. 1). Эта система состоит из трех шин, каждая из которых имеет поставщиков и потребителей электроэнергии. Расстояния между шинами различаются, влияя на стоимость передачи. Выбирать поставщика потребитель будет c учетом цены, которая сложится на шинах, т. е. с учетом передачи электроэнергии по сетям.
    Рассмотрим случай, когда стоимость электроэнергии на шинах всех поставщиков одинакова. В такой ситуации преимущество получат поставщики, находящиеся ближе к потребителю (табл. 1). Поскольку зависимость изменения тарифа от расстояния ограничена, для потребителя Р3 нет разницы между поставщиками G1 и G2, так как их тариф на передачу одинаков и равен Т3.

    Однако описанный случай несколько идеализирован. В действительности ни один поставщик в системе не будет предлагать всем потребителям одинаковую цену, поскольку стоимость передачи различна. Например, поставщики G2 и G3, зная стоимость транспортировки электроэнергии в шину А и цену поставщика G1, предложат потребителю Р1 цену с дисконтом к цене поставщика G1, которая будет учитывать разницу в стоимости передачи. Цены предложения поставщиков в такой ситуации приведены в табл. 2. Очевидно, что поставщик шины А, работающий с потребителем, присоединенным к этой же шине, имеет преимущество по установлению цены, равное разности стоимости транспортировки между ним и ближайшим поставщиком ЖТ1.
    В условиях конкуренции цены на электроэнергию, предлагаемые поставщиками, не должны сильно различаться, следовательно, на шинах у каждого потребителя конечные цены будут примерно одинаковыми. В таком случае

    ЦG1 = ЦG2 = D1ЦG1 + ЖТ1, (2)
    ЦG1 = ЖТ1 / (1 - D1), (3)
    где: ЦG1 - цена, предлагаемая первым генератором G1 потребителю Р1 на шине А;
    ЦG2 - цена, предлагаемая вторым генератором G2 потребителю Р1 на шине А;
    D1 - скидка (дисконт), предоставляемая вторым генератором G2 к цене первого генератора потребителю Р1 на шине А;
    ЖТ1 - разница в стоимости передачи электроэнергии между генераторами G2 и G1 до потребителя Р1 на шине А.

    Итак, цена поставщика на шине А прямо пропорциональна разнице в стоимости доставки электроэнергии между ним и ближайшим поставщиком и обратно пропорциональна доле цены ближайшего поставщика с учетом дисконта, т. е. чем больше разница в стоимости передачи, тем выше рыночная власть поставщика. Если же эта разница мала или равна нулю, описанный механизм ценообразования не работает и проявление рыночной власти невозможно. На рис. 1 условно показаны зона А, где по поставкам в шину А поставщик шины B может проявить рыночную власть по отношению к поставщику шины С, и зона B, где проявление рыночной власти поставщиками шин А и B по поставкам в шину С невозможно.

    Разумеется, в действительности на наличие и проявление рыночной власти влияет не только стоимость передачи электроэнергии, но и особенности формирования затрат (например, по топливу станция может иметь аффилированного поставщика и находиться в наиболее выгодных условиях по отношению к другим производителям, что позволит ей иметь более низкую себестоимость и держать низкую цену на электроэнергию), используемые технологии по производству электроэнергии и т. п.
    В Республике Казахстан транспортировкой электрической энергии занимается Системный оператор, владеющий сетями межрегионального уровня напряжением 220- 1150 кВ и устанавливающий тариф и зависимости от расстояния между потребителем и поставщиком, и региональные распределительные электросетевые компании с фиксированными тарифами на вход в сети. Таким образом, тарифная политика Казахстана не стимулирует субъектов отрасли, присоединенных к сетям распределительных компаний, на приобретение электроэнергии в других регионах, способствуя образованию локальных рынков в границах региональных РЭК. Все это позволяет региональным поставщикам удерживать цены на электроэнергию на своих шинах значительно выше, чем могут предложить поставщики других регионов, что, в свою очередь, поддерживает поставщиков с комбинированным производством электроэнергии и тепла.
    Проблемы проявления рыночной власти, возникшей в силу экономических причин, в мировой практике решаются посредством учреждения единого оператора системы (ЕОС6). Для определения тарифов на передачу электроэнергии используется ценовой механизм "почтовая марка". Благодаря ему субъекты рынка за передачу электроэнергии по электрическим сетям осуществляют оплату только энергопередающей организации, к которой они присоединены. При этом для каждого в отдельности субъекта рынка величина тарифа не зависит от количества электросетевых компаний, через сети которых осуществлялась для него поставка.
    Создание ЕОС и внедрение ценового механизма "почтовая марка" снимает влияние стоимости передачи энергии на формирование границ рынка и позволяет увеличить число поставщиков и/или потенциальных покупателей, способных работать на рынке, эффективно снижая HHI.

    Анализ рыночной власти с учетом ограничений передачи
    Размер рынка зависит не только от экономических причин, но и от физических возможностей передающей системы. Мощность передающей системы имеет конечное значение, которое, однако, сложно рассчитать. Кроме того, использование дополнительных энергетических мощностей ограничивается необходимостью сохранения надежности системы. Мощность определяется с учетом ряда технических параметров различного оборудования, включая ограничения на линиях электропередачи и трансформаторах, пределы по напряжению на шинах взаимосвязанных узлов, ограничения динамической устойчивости и обязательность сохранения стабильного напряжения. Далее мы рассмотрим только влияние пропускной способности линий электропередачи. Линия может быть перегружена в любое время из-за нагрузки, превышающей установленный предел (в мегавольт-амперах).
    Самой простой иллюстрацией подобного влияния при анализе рыночной власти может служить радиальная система с единственной шиной, смоделированная на рис. 2. Нагрузка может покрываться посредством местного генератора на шине A или через единственную линию электропередачи, соединяющую шину с остальной частью системы. В прямоугольнике на рисунке показана полезная загрузка линии (здесь линия загружена на 100% проектной мощности), стрелка указывает направление потока7. Поскольку поток ограничен величиной 100 МВА относительно линии, генератор на шине имеет полную рыночную власть в узле А во время превышения нагрузки шины в 100 МВт. То есть потребитель, получающий энергию с шины А, выбирает, оплатить цену, устанавливаемую генератором, или снизить потребление. Следовательно, поставщик, доступный для шины, на рынке всего один, и HHI = 10000. Данное ограничение не зависит от образующих затрат и тарифов на передачу. Если нагрузка на шине во времени изменяется, то проявление рыночной власти возможно, когда она превышает пропускную способность линии.
    Если между шиной А и остальной частью системы добавляется вторая линия, ситуация усложняется. Шина А больше не соединена с системой радиально, а является ее неотъемлемой частью. В таком случае ключевой характеристикой при проведении анализа является максимум мощности, который может быть поставлен на шину А и равен сумме пределов двух линий, соединяющих ее с энергосистемой. Фактическое ограничение поставки зависит от полного сопротивления участка сети и особенности перетока мощности. Сечение (все линии, соединяющие шину А с остальной частью системы) перегружается, если любая из линий достигает предела. Ограничение поставки может быть меньше, чем пределы каждой линии. На рис. 3 такая ситуация показана для простой системы из трех шин, в которой 25 МВт идет транзитом через шину A, уменьшая поставку приблизительно до 74 МВт - ниже любого из пределов линий, равных 100 МВт. Иначе говоря, возможность шины А по потреблению или поставке мощности зависит от состояния остальной части электрической системы.
    Приведенный пример можно использовать для обобщения ситуации, когда нагрузку шины А агрегируют как сумму отдельных нагрузок многочисленных потребителей, расположенных в примыкающих к этой шине узлах, которые покупают мощность (энергию) совместно и, следовательно, подчинены подобной оценке. Примерами нагрузки данной шины являются распределительные сети без достаточного уровня внутренней генерации. Зона нагрузки - нагрузка, соединенная с частью связанной системы через несколько линий электропередачи. Степень рыночной власти, которой обычно пользуются собственники генераторов относительно поставки в зоне нагрузки, определяется рынком генерации, доступным зоне A, что, в свою очередь, зависит от характеристик передающей системы, включая представленный уровень нагрузки.
    Границы рынка производства, доступного для частной зоны нагрузки, устанавливаются на основе результатов расчета одновременной поставки от разных производителей (РОПРП). РОПРП позволяет оценить мощность, которая может быть поставлена производителями в частную зону нагрузки.
    Задачей РОПРП является распределение производства между генераторами для достижения максимальной производственной мощности, поставляемой ими в зону нагрузки. Линейное распределение перетоков и решения линейного программирования делают необходимые вычисления относительно быстрыми8. Если предполагается, что все генераторы для максимизации переменной величины отреагировали одинаково, РОПРП позволяет достичь верхней границы поставок. Для системы из трех шин, показанной на рис. 3, РОПРП = 200 МВт, когда на шине B производится 200 МВт, а на шине C - 300 МВт.

    Однако РОПРП не решает проблему проявления рыночной власти. Основные разногласия заключаются в предположениях относительно отклика генераторов на событие. Очевидно, что на конкурентном рынке не все генераторы будут способствовать максимизации поставок в узел А: в то время как одни генераторы будут действительно к этому стремиться, другие станут поступать наоборот, желая увеличить свою рыночную власть.
    Чтобы оценить вероятность такого поведения при анализе проявления рыночной власти, необходимо рассмотреть два взаимосвязанных события:
    1. В передающей системе с развитой сетевой структурой изменения объемов мощности (энергии), произведенных и/или потребленных несколькими шинами, могут повлечь за собой изменения в потоке мощности через большой участок сети. Следовательно, транспортировка электроэнергии через систему способна влиять на участки, не вовлеченные в передачу; такое влияние называется влиянием третьих лиц или контурными перетоками. Распределение мощности (энергии) в энергосистеме зависит от частного направления, представляющего собой характеристику передающей системы. Изменения потоков, связанные с частным направлением, называются фактором распределения электропередачи (ФРЭ). Величины ФРЭ обеспечивают линейную аппроксимацию трансформации потоков мощности (энергии) для частных случаев при передаче электроэнергии между различными парами генераторов и зон нагрузки.
    2. При перегрузке линии или сечения способность системы к дополнительной передаче электроэнергии из точки покрытия перегрузки может быть ограничена даже для отдаленных узлов.

 
Оставить комментарий
Добавить комментарий анонимно, введите имя:

Введите код с картинки:
Добавить комментарий как авторизованный посетитель: Войти в систему