Глава 3-8
Рынок реального времени на практике
Где много света, там глубже тени.
Гете
Ученические годы Вильгельма Мейстера 1771г.
Если ЦЕНЫ, ОСНОВАННЫЕ НА МАРЖИНАЛЬНЫХ ЗАТРАТАХ, НЕ УРАВНОВЕШИВАЮТ РЫНОК, ОСТАЮТСЯ ЛИ ОНИ ОПТИМАЛЬНЫМИ?
Если функции затрат на производство электроэнергии имеют невыпуклую форму (при учете затрат на пуск и холостой ход) в теории конкурентного рынка утверждается, что рынок может не достичь состояния равновесия, а цены, основанные на маржинальных затратах (маржинальные цены), могут быть неоптимальными и в итоге рынок может функционировать неэффективно. Многокомпонентные заявки, которые используются в пулах, предназначены исключительно для решения проблем, связанных с невыпуклыми характеристиками затрат. В ценообразовании пула эти проблемы не учитываются, и рыночная цена устанавливается равной маржинальным затратам, после чего производятся дополнительные платежи тем производителям, генерирующие агрегаты которых загружены в соответствии с оптимальным распределением нагрузки. Эти платежи покрывают только те затраты поставщиков, которые не возмещаются маржинальными ценами.
В рамках пула устраняется этот недостаток ценообразования, основанного на маржинальных затратах, и именно для этого применяются дополнительные платежи. Однако цены действительно конкурентного рынка не только приводят к минимизации затрат на производство электроэнергии, но и обеспечивают правильные ценовые сигналы как потребителям, так и инвесторам, вкладывающим средства в новые генерирующие мощности. Может ли характерное для пула сочетание маржинальных цен и дополнительных платежей обеспечить те же полезные свойства цен конкурентного рынка? На примере дискуссии о правилах ценообразования рынка электроэнергии, управляемого независимым системным оператором Нью-Йоркской энергосистемы (рынок NYISO), в настоящей главе показано, что ценообразование в пуле не дает правильных сигналов ни для потребителей, ни для инвесторов. Примечательно, что именно оператор NYISO отстаивал позицию, согласно которой стандартный метод ценообразования на основе маржинальных затрат, т. е. принятый в пуле метод ценообразования, неэффективен по целому ряду причин.
1 Имеется в виду распределение нагрузки с учетом ограничений по надежности. — Примеч. ред.
2В объединении PJM расчеты, выполняемые после завершения работы рынка на сутки вперед, не имеют отношения к рынку электроэнергии как таковому, поскольку они не связаны с торговлей электроэнергией. Тем не менее, они относятся к другому рынку, на котором объединение PJM продает гарантии получения прибыли взамен на неявные гарантии пуска генерирующих агрегатов. Чтобы дать пояснения к этому утверждению, для простоты предположим, что производители подают заявки, в которых указываются только затраты на пуск SC и маржинальные затраты МС. Если объединение PJM принимает заявку, то оно гарантирует, что прибыль генерирующих компаний, которая рассчитывается по приведенной ниже формуле, не будет отрицательной:
Q0 х (Р - МС) - SC + дополнительный платеж.
Здесь Q0 — фактический объем производства, представленный как функция времени, а Р0 — цена на рынке реального времени. Дополнительные платежи являются страховыми выплатами, поскольку они производятся только в том случае, когда прибыль генерирующей компании отрицательна. Объединение PJM минимизирует свои ожидаемые страховые выплаты с учетом ограничения на достаточное число генерирующих агрегатов, требующихся для соблюдения требований по надежности. Такая схема выгодна как производителям электроэнергии, так и объединению PJM. Несмотря на неявный характер обязательств производителей электроэнергии по запуску в работу агрегатов, существуют гарантии, что они действительно будут выполнены, поскольку если производители действительно запустят свои агрегаты, то они не понесут убытки и даже будут иметь шансы получить прибыль. Чтобы иметь право на покрытие возможных убытков, производитель должен следовать диспетчерскому графику объединения PJM. Это означает, что вырабатываемая мощность должна находиться в пределах 10% от уровня, определяемого значением Р0 и маржинальными затратами МС, указанными в заявке. Ограничения на скорость набора и сброса нагрузки, указанные в заявках, также принимаются во внимание.
Согласно другой точке зрения этот рынок является рынком вращающихся резервов. Именно такой точки зрения придерживается само объединение PJM. Для производителей,
3 Риски являются субаддитивными, поскольку они пропорциональны среднеквадратическим отклонениям. Дисперсии для некоррелированных событий являются аддитивными, а среднеквадратические отклонения пропорциональны квадратному корню от значения дисперсии. (Квадратный корень является субаддитивной функцией, т. е. удовлетворяет условию f(x1+х2) < f(xl) + f (х2). — Примеч. ред.).
2 Риски для поставщиков возникают не только из-за возможного непокрытая пусковых затрат. Существенный риск возникает также из-за невозможности разгрузки генерирующих агрегатов ниже ограничения по минимальной величине нагрузки, когда цена рынка становится ниже маржинальных затрат агрегата. Этот тип риска устраняется при использовании дополнительных компенсирующих платежей, но не устраняется при использовании двухкомпонентных заявок. — Примеч. ред.
Цены пула — это не цены Адама Смита и не цены конкурентной экономики. Они не обеспечивают правильных стимулов для потребителей и инвесторов. Цены пула оптимальны для централизованного решения задачи минимизации краткосрочных затрат на производство при заданном уровне потребления. Однако этот уровень определяется неточно, если спрос является эластичным.
Это не означает, что концепция пула плоха, а лишь говорит о том, что было бы наивно отдать ей предпочтение, рассчитывая получить правильные ценовые сигналы. Учет невыпуклости функций затрат — весьма непростая задача, и для ее решения действительно может потребоваться сложная конструкция рынка, такая как пул1.
Едва ли существует конструкция рынка, которая даже теоретически способна обеспечить абсолютно правильные цены при невыпуклых характеристиках затрат, и поэтому, когда цены оказываются не вполне оптимальными, этот факт мало что доказывает.
Существует более простой подход, который широко используется для организации рынков электроэнергии и заслуживает не меньшего внимания — это биржа электроэнергии. В отличие от энергетических пулов биржа не производит дополнительных платежей, и поэтому цены на бирже оказываются немного выше уровня маржинальных затрат Изменения в ценообразовании, введенные NYISO и одобренные FERC, привели к тому, что рыночные цены поднялись выше маржинальных затрат до уровня, необходимого для покрытия затрат поставщиков, которые в противном случае нуждались бы в дополнительных платежах. Именно таким образом действует механизм ценообразования на бирже электроэнергии. Перечисленные выше недостатки прежнего механизма ценообразования в этом энергетическом пуле вполне объяснимы с теоретической точки зрения, а сами результаты, которых добивался оператор NYISO путем изменений в правилах ценообразования, могли бы быть обеспечены биржей электроэнергии.
Краткое содержание главы 3-8.
Рынок реального времени может быть организован в форме пула или биржи. Пулы используют маржинальные цены и дополнительные платежи. Эти цены оказываются слишком низкими в случае, когда повышение спроса на 1 МВт приводит к резкому увеличению суммарных затрат на производство электроэнергии. Чтобы избежать этого, было бы более разумно увеличить цену на электроэнергию, ограничивая тем самым спрос на электроэнергию до тех пор, пока увеличение спроса не станет достаточным, чтобы оправдать увеличение затрат на производство электроэнергии. Кроме того, цены пула дают ложные сигналы для инвесторов. Цены биржи также неоптимальны, но механизм их формирования проще, и они потенциально обеспечивают более точные сигналы для потребителей и инвесторов.
3-8.1 Две возможные конструкции балансирующего рынка.
В рамках пула осуществляется сбор данных о генерирующих агрегатах с помощью многокомпонентных заявок, а затем решается задача оптимального распределения нагрузки и устанавливается рыночная цена, равная маржинальным затратам. При такой цене не достигается равновесие спроса и предложения на рынке, и поэтому пул вынужден осуществлять дополнительные платежи, чтобы удержать на рынке поставщиков, агрегаты которых необходимы для работы рынка. На бирже электроэнергии также могут применяться заявки, состоящие из одной, двух или трех компонент, но главная отличительная черта биржи — отсутствие дополнительных платежей. Биржа использует единую цену, в то время как пул использует цены, которые, по сути, устанавливаются отдельно для каждого производителя.
1 Поскольку невыпуклые функции затрат нарушают основное допущение, на котором базируется утверждение об эффективной конкуренции, они делают неправомерными многие выводы, к которым мы пришли в предыдущих главах этой книги. К счастью, практические проблемы, к которым приводит невыпуклость функций затрат, не столь велики, что будет показано ниже в гл. 3-8 Поэтому, хотя уравновешивающей цены рынка может и не существовать, на рынке электроэнергии будет устанавливаться равновесная цена по Нэшу, которая является весьма эффективным решением.
3-8.2 Решение федеральной комиссии (FERC) относительно использования маржинального ценообразования.
В FERC поступила жалоба на NYISO с требованием принудить этого системного оператора использовать ценообразование на основе маржинальных затрат в строгом соответствии с тарифными правилами, установленными федеральной комиссией для этого энергообъединения, и 26 июля 2000 г. комиссия издала соответствующее распоряжение. Системный оператор NYISO выступил против этого решения и предложил сохранить цены на уровне выше маржинальных затрат. В итоге FERC согласилась с NYISO и сохранила прежнюю схему ценообразования с небольшими изменениями. Согласно принятым решениям на рынке реального времени цены будут устанавливаться не на основе маржинального ценообразования, но для той же ситуации на рынке на сутки вперед будут использоваться маржинальные цены.
3-8.3 Использование маржинального ценообразования на практике.
Хотя цены NYISO отличаются от маржинальных цен, с практической точки зрения они, вероятно, являются лучшим решением. Теоретически цены на основе маржинальных затрат могут быть слишком низкими, чтобы выполнять все свои функции. Дополнительные платежи решают проблему компенсации краткосрочных затрат производителей электроэнергии, но они не создают правильных ценовых сигналов для потребителей и инвесторов. Принятие в NYISO механизма ценообразования, предусматривающего установление цен выше уровня маржинальных затрат, приближает его к ценообразованию, используемому в подобных обстоятельствах на биржах электроэнергии.
3-8.4 Ценообразование на биржах электроэнергии.
Биржа электроэнергии реального времени могла бы устанавливать рыночную цену, отличающуюся от цены любой принятой заявки, используя для уравновешивания рынка наряду с принятыми заявками предложение поставщиков рынка, не учтенное в принятых заявках, и возможности регулирования нагрузки со стороны потребителей. Из-за проблем, связанных с невыпуклыми характеристиками затрат на производство электроэнергии, на решение которых в основном и нацелен энергетический пул, совместно с биржей целесообразно использовать дополнительный рынок услуг по набору и сбросу нагрузки генерирующими агрегатами или рынок, на котором принимаются заявки на уменьшение нагрузки генерирующих агрегатов.
3-8.1 Две возможные конструкции балансирующего рынка
Централизованный рынок электроэнергии реального времени должен предоставлять три дополнительные услуги — балансирование, обеспечение надежной работы системы электропередачи и решение задачи экономического распределения нагрузки между генерирующими агрегатами. Когда системные операторы работали в составе регулируемой монопольной компании, они осуществляли непосредственный контроль работы энергосистемы, на рынке же системным операторам при управлении энергосистемой приходится полагаться на цены рынка реального времени и контракты с производителями на участие в регулировании. Это усложняет предоставление первых двух услуг и создает новую проблему, связанную с проявлениями рыночной силы, которая затрудняет решение задачи экономического распределения нагрузки.
Если исключить модель рынка, основанную полностью на двусторонней торговле на рынке реального времени, для рассмотрения остаются две базовые конструкции рынка: биржа и пул. На биржах используются простые заявки и формируется единая цена, которая устанавливается таким образом, чтобы в максимально возможной степени уравновесить спрос и предложение. Концепция пула основывается на том, что при невыпуклой функции затрат на производство электроэнергии невозможно уравновесить спрос и предложение на рынке. Пул компенсирует этот недостаток рынка с помощью многокомпонентных заявок, оптимизации процесса отбора заявок и дополнительных платежей. Основные факторы, приводящие к появлению невыпуклых характеристик затрат, — ограничения по величине минимальной нагрузки, затраты холостого хода и затраты на пуск. Основной отличительный признак пула — использование дополнительных платежей, не применяемых на биржах.
Пример поблочной загрузки генерирующих агрегатов
Различия между пулом и биржей становятся понятными, если рассмотреть, как на этих рынках решается проблема невыпуклых функций затрат. Рассмотрим энергосистему, которая состоит из паротурбинных угольных агрегатов с низкими переменными затратами 20 долл./МВт-ч и газотурбинных агрегатов с высокими переменными затратами 40 долл./МВт-ч. Газотурбинные агрегаты должны загружаться дискретным образом (поблочно), т. е. после включения каждый агрегат должен работать на полную мощность, равную 100 МВт, либо не включаться совсем. Для простоты предположим, что газотурбинные агрегаты не имеют затрат на пуск, а угольные агрегаты, общая максимальная мощность которых составляет 20000 МВт, имеют постоянную величину переменных затрат. Предположим также, что электрическая нагрузка внезапно выросла до 20020 МВт и системному оператору необходимо сбалансировать систему.
Решение проблемы в случае пула
Вначале рассмотрим решение данной проблемы в случае пула. Для этого используются три следующих шага: 1) Поиск решения задачи оптимального распределения нагрузки и реализация найденного решения1. 2) Установление рыночной цены, равной системным маржинальным затратам. 3) Использование дополнительных платежей в случае, когда возникла необходимость компенсировать затраты производителям электроэнергии, прибыль которых оказалась отрицательной.
При нагрузке 20020 МВт должен быть включен один из газотурбинных агрегатов, но он вырабатывает слишком большую мощность, и поэтому одному из угольных агрегатов приходится уменьшить нагрузку на 80 МВт. Тогда полная вырабатываемая мощность становится равной мощности нагрузки, т. е. 20020 МВт. Системные маржинальные затраты обычно определяются как затраты на производство одной дополнительной единицы электроэнергии при увеличении нагрузки. Подобное определение не универсально, оно требует уточнения, например, для случая, когда все генерирующие агрегаты полностью загружены и при этом необходимо включить еще один агрегат.
Рис. 3-8.1 Характеристика полных (суммарных) затрат на производство электроэнергии
Но в нашем случае таких сложностей нет, поскольку имеется возможность без дополнительных затрат осуществить пуск газотурбинного агрегата и снизить нагрузку одного из угольных агрегатов, не нарушая при этом технологических ограничений. Таким образом, все дополнительные мегаватты нагрузки (1, 2 или 20) будут поставляться по цене 20 долл./МВт-ч именно этим разгруженным угольным агрегатом, а уменьшение нагрузки на 1 МВт сэкономит 20 долл./ч.
Ошибка в расчете маржинальных затрат.
Поскольку в приведенном выше примере и FERC, и NYISO неправильно рассчитывают маржинальные затраты, рассмотрим более подробно, в чем именно они ошибаются. Согласно определению маржинальные затраты представляют собой производную функции полных затрат, рассчитанную для данной величины нагрузки. Поэтому при расчете маржинальных затрат не имеет значения, как изменялась нагрузка до данного момента и в какой последовательности включались генерирующие агрегаты. В нашем примере функция полных затрат имеет участок, на котором производная этой функции является постоянной величиной, причем этот участок начинается в точке с мощностью, значительно меньшей, чем в точке, соответствующей данной конкретной нагрузке, и продолжается до точки с мощностью на 80 МВт больше величины этой нагрузки Производная в данном случае однозначно определена в точке рассматриваемой нагрузки и может быть рассчитана обычным путем, как затраты на покрытие дополнительного приращения нагрузки на одну единицу. Это показано на рис. 3-8.1 и 3-8.2.
Ошибка в расчете маржинальных затрат2 в данном случае обусловлена тем, что в качестве рассматриваемого «приращения» нагрузки принимается то приращение, которое приводит к необходимости включения газотурбинного агрегата. Но это не следующее, а предыдущее приращение нагрузки.
Рис. 3-8.2 Маржинальные затраты равны 20 долл./МВт-ч, потому что прирост мощности обеспечивается паровой турбиной
Более того, здесь используется неправильная интерпретация понятия «следующий», как относящегося ко времени, в то время как выражение «следующее приращение» при определении маржинальных затрат на самом деле означает «дополнительное приращение». (Отметим, что когда дополнительные 20 МВт нагрузки привели к необходимости пуска газотурбинного агрегата, приращение затрат3 составляло 120 долл./МВт-ч, а не 40 долл./МВт-ч, поскольку это приращение нагрузки на 20 МВт увеличило системные затраты на 2400 долл./ч). Маржинальные затраты системы, в которой имеется агрегат с маржинальными затратами 20 долл./МВт-ч, составляют 20 долл./МВт-ч.
Дополнительные платежи.
На третьем шаге в случае использования пула производятся дополнительные компенсирующие платежи тем поставщикам, агрегаты которых были включены, но по результатам работы на рынке принесли своим владельцам убытки. В нашем примере поставщик с газотурбинным агрегатом теряет 20 долл./МВт-ч, и, следовательно, ему будет выплачен компенсирующий платеж в размере 2000 долл./ч.
Основная причина использования пула.
Основная причина использования пула реального времени состоит в том, что пул, во-первых, обеспечивает оптимальное распределение нагрузки между электростанциями. Необходимая мощность не могла бы быть выработана с меньшими затратами. Во-вторых, потребители получают правильные ценовые сигналы в том смысле, что если они хотят потреблять на 5 МВт больше, а эта дополнительная выработка будет стоить 100 долл./ч, потребители должны будут заплатить 100 долл./ч за это дополнительное потребление4. В то же время рынок должен обеспечивать правильные сигналы и для инвесторов. Цены, основанные на маржинальных затратах, выполняют эту роль, лишь когда функция затрат на производство электроэнергии является выпуклой. Когда же она невыпуклая и используются дополнительные платежи производителям, экономическая теория не дает гарантий правильного стимулирования инвесторов5. Можно лишь надеяться на то, что ущерб от принятия неоптимальных инвестиционных решений в долгосрочной перспективе будет меньше, чем краткосрочный выигрыш, получаемый благодаря оптимальному распределению нагрузки между электростанциями.
1 Как будет показано ниже, традиционный пул не позволяет осуществить оптимальное распределение нагрузки, когда спрос является эластичным. Вместо оптимального распределения пул осуществляет распределение нагрузки, которое соответствует уравновешивающей рынок цене, определенной на основе маржинальных затрат, и при необходимости пул прибегает к использованию дополнительных платежей (когда это возможно).
2 Критическое отношение автора к предложениям NYISO не вполне справедливо Маржинальное ценообразование теоретически обосновывается в экономической науке только для случая выпуклой функции затрат и только в этом случае оно обеспечивает оптимальность функционирования рынка и правильность ценовых сигналов для поставщиков и покупателей. При поблочной загрузке агрегатов функция затрат становится разрывной и, следовательно, невыпуклой (рис. 3-8.1). В этом случае использование ценообразования на основе определения маржинальных затрат просто как производной от функции затрат (первоначальное предложение FERC) приводит к противоречиям и не позволяет обеспечить условия оптимальности. Именно поэтому в пуле для обеспечения оптимальности приходится вводить дополнительные платежи. В то же время предложенное NYISO ценообразование представляется более разумным и теоретически лучше обоснованным. Фактически оно сводится к переопределению маржинальных затрат на основе аппроксимации невыпуклой функции затрат с помощью выпуклой функции (построение выпуклой оболочки невыпуклой функции затрат) Системные маржинальные затраты при этом определяются как производная от аппроксимирующей выпуклой функции затрат. При таком определении маржинальных затрат обеспечиваются более правильные ценовые сигналы и оптимальность функционирования рынка (в сочетании с использованием заявок на уменьшение нагрузки генерирующих агрегатов). — Примеч. ред.
3 Имеется в виду среднее приращение затрат. — Примеч. ред.
4 Это утверждение неявно основано на предположении, что потребитель получает информацию о ценах в реальном времени, что маловероятно. Тем не менее, задачей рынка реального времени остается обеспечение правильных ценовых сигналов, а их доведение до потребителей является отдельной проблемой.
5 К тому же, прогнозирование увеличения доходов поставщиков от дополнительных компенсирующих платежей затруднено тем, что они гораздо менее прозрачны, чем доходы от цен рынка. — Примеч. ред.
Решение проблемы в случае биржи
Рынок, организованный в форме биржи, теоретически не так хорошо проработан, как пул, хотя на практике существует не так уж много вариантов построения биржи. Главной отличительной особенностью биржи является отсутствие каких-либо дополнительных платежей. Это означает, что для стимулирования загрузки газотурбинного агрегата биржа в нашем примере установит рыночную цену на уровне 40 долл./МВт-ч или выше1.
Чтобы предотвратить излишнюю выработку электроэнергии, бирже нужен некий способ стимулировать поставщика с угольным генерирующим агрегатом к уменьшению выработки электроэнергии.
Это может быть сделано путем приема на бирже заявок на уменьшение нагрузки агрегата. В нашем случае такая заявка, например, может представлять собой предложение поставщика заплатить системному оператору по цене 19,90 долл./МВт-ч за уменьшение выработки угольного агрегата. При принятии такой заявки поставщик продолжает получать оплату в соответствии со всеми своими предыдущими обязательствами, как если бы агрегат работал на полную мощность. Если этот поставщик продал электроэнергию по 22 долл./МВт-ч, а системный оператор купил у него контракт на уменьшение выработки (принял заявку на уменьшение нагрузки) за 19,90 долл., то поставщик получит оплату в размере 22 долл./МВт-ч и, в свою очередь, заплатит системному оператору 19,90 долл./МВт-ч за ту электроэнергию, которую он продал, но не произвел.
Существует целый ряд конструкций биржевого рынка, которые более или менее успешно работают. Наряду с биржей могут сосуществовать сразу несколько параллельно работающих рынков: например, рынок заявок на увеличение нагрузки, рынок заявок на уменьшение нагрузки, рынок резервов, рынок услуг по набору/сбросу нагрузки генерирующими агрегатами (услуги по отслеживанию изменения нагрузки потребителей). Каждый из этих рынков будет пытаться установить такую цену, которая уравновесила бы спрос и предложение. В пулах используется аналогичный набор рынков, но проблема разгрузки агрегатов решается совершенно по-другому.
3-8.2 Решение федеральной комиссии (FERC) относительно использования маржинального ценообразования
24 апреля 2000 г. электрическая и газовая корпорация штата Нью-Йорк (NYSEG) обжаловала в FERC используемую независимым системным оператором NYISO методику ценообразования, применяемую при поблочной загрузке газотурбинных агрегатов (агрегатов с фиксированной мощностью), на том основании, что в этой методике нарушаются утвержденные FERC правила ценообразования для системного оператора NYISO и не учитываются рекомендации теории локализованных рыночных цен. Фактически NYSEG потребовала (наряду с некоторыми другими требованиями), чтобы цены в энергосистеме NYISO всегда устанавливались на уровне системных маржинальных затрат и в том числе тогда, когда поблочная загрузка газотурбинных агрегатов приводит к необходимости уменьшения нагрузки угольных агрегатов.
В документах FERC (FERC, 2001а) содержится следующая формулировка ее решения, принятого 26 июля 2000 г.:
«...Комиссия пришла к заключению, что при уменьшении загрузки менее дорогого генерирующего агрегата, необходимом для включения более дорогих агрегатов с фиксированной мощностью, маржинальные затраты на покрытие дополнительного единичного приращения нагрузки должны равняться ценам заявки наименее дорогого разгружаемого агрегата. Комиссия пришла к заключению, что в этих случаях согласно правилам ценообразования, принятым в NYISO, цена за электроэнергию должна отражать маржинальные затраты агрегата, снижающего нагрузку, и дала указание NYISO пересмотреть механизм установления цен».
FERC и NYSEG были правы. Ценообразование по правилам NYISO и теоретические основы формирования цен пула требуют, чтобы цена устанавливалась в соответствии с системными маржинальными затратами, а их величину должен определять самый дешевый из не полностью загруженных генерирующих агрегатов, а не загруженный до предела дорогой агрегат.
25 августа 2000 г. системный оператор NYISO попросил назначить повторное слушание и предложил «компромиссное» решение проблемы ценообразования, которое почти полностью отвергало использование системных маржинальных затрат как основы для ценообразования на рынке реального времени2. В своем обращении системный оператор NYISO отметил два важных момента, которые рассматриваются в следующем разделе, а также сделал несколько замечаний, выходящих за рамки нашего обсуждения. Все они, так или иначе, представляют собой критику ценообразования на основе системных маржинальных затрат. Во-первых, оператором было отмечено, что пул (при использовании ценообразования на основе системных маржинальных затрат) посылает заниженные ценовые сигналы потребителям.
«Решение Комиссии [о ценообразовании на основе системных маржинальных затрат] не будет стимулировать в Нью-Йоркской энергосистеме рост электрической нагрузки, реагирующей на цены в реальном времени, поскольку цены рынка реального времени, установленные по предложенным комиссией правилам, не будут отражать дополнительных (приростных) затрат, связанных с покрытием нагрузки. Решение Комиссии устранит стимулы для потребителей уменьшать нагрузку в реальном времени в те часы, когда дополнительные (приростные) затраты на покрытие нагрузки очень высоки, поскольку эти высокие затраты не будут отражаться в ценах в реальном времени» (NYISO 2000,9) (Выделено автором).
1 Хотя рынок не имеет «уравновешивающей цены» в классическом экономическом смысле этого понятия, на бирже будет формироваться равновесная цена, которая, как правило, лучше решает задачу уравновешивания рынка, чем цена пула.
2 Ценообразование на основе системных маржинальных затрат предлагалось сохранить лишь для такой редкой ситуации, когда газотурбинный агрегат был не нужен на рынке реального времени, но оставался включенным из-за ограничения на минимальное время работы.
Во-вторых, оператор отметил:
«Новое решение [об использовании ценообразования на основе системных маржинальных затрат] может:... (И) часто приводить к заниженным ценам на электроэнергию в реальном времени при дефиците предложения, таким образом, посылая неточные ценовые сигналы на рынок и способствуя долгосрочной неэффективности» (NYISO 2000,5) (Выделено автором).
Оператор NYISO не пояснил, что он имел в виду под долгосрочной неэффективностью, но известно, что основной проблемой любого рынка в долгосрочной перспективе является обеспечение эффективных инвестиций. В таком понимании это утверждение хорошо согласуется с выводом в следующем разделе о том, что ценообразование на основе системных маржинальных затрат снижает стимулы для ввода новых паросиловых угольных агрегатов по сравнению с газотурбинными агрегатами в тех случаях, когда на самом деле желательно было бы привлечь инвестиции в угольные электростанции.
В обращении оператора NYISO рассматриваются также и другие возможные негативные аспекты механизма ценообразования, выходящие за рамки нашего обсуждения. В частности, утверждается, что ценообразование на основе системных маржинальных затрат устраняет стимулы для импорта электроэнергии.
«Решение Комиссии о ценообразовании при поблочной загрузке генерирующих агрегатов [ценообразовании на основе системных маржинальных затрат] может лишить внешних поставщиков стимулов для импорта электроэнергии в реальном времени из соседних энергосистем, который уже был запланирован рынком на сутки вперед. Исчезновение стимулов обусловлено тем, что цена балансирующей электроэнергии в реальном времени будет искусственно установлена ниже уровня равновесной цены рынка» (NYISO 2000,8) (Выделено автором).
Кроме того, при реализации предлагаемого решения потребители не будут иметь стимулов участвовать в рынке на сутки вперед.
«Во-первых, можно ожидать, что новое решение [о ценообразовании на основе системных маржинальных затрат] негативным образом отразится на готовности потребителей участвовать в рынке на сутки вперед, поскольку высокие затраты на покрытие дополнительной нагрузки в реальном времени не будут отражены в ценах рынка реального времени, т. е. локализованные рыночные цены в реальном времени обычно будут устанавливаться менее дорогими генерирующими агрегатами угольных электростанций, а не газотурбинными агрегатами с фиксированной мощностью, в действительности используемыми для покрытия дополнительной нагрузки» (NYISO2000,10) (Выделено автором).
Такое решение в сочетании с использованием надбавок к ценам для потребителей (аплифта) и дополнительных компенсирующих платежей для поставщиков приводит к искаженному распределению дополнительных затрат, связанных с ограничениями пропускной способности линий электропередачи.
«Во-вторых, поскольку в районе NYCA (район диспетчерского управления штата Нью-Йорк) газотурбинные агрегаты с фиксированной мощностью расположены главным образом в районах Нью-Йорк Сити и Лонг-Айленда, они зачастую включаются только в том случае, когда линии электропередачи выходят на ограничения пропускной способности, и в эти периоды времени они определяют цену электроэнергии только в восточной части штата. В таких случаях решение Комиссии о ценообразовании при поблочной загрузке генерирующих агрегатов [ценообразование на основе системных маржинальных затрат] может привести к более низким ценам в восточной части штата по сравнению с остальными частями района диспетчерского управления NYCA. Любое уменьшение локализованных рыночных цен в реальном времени ниже уровня ценовых заявок газотурбинных агрегатов, используемых для покрытия нагрузки в восточной части штата, будет возмещаться с помощью надбавок к цене, которые оплатят потребители всего штата. В итоге затраты, возникающие в связи с ограничениями пропускной способности линий электропередачи в восточной части штата Нью-Йорк, будут компенсироваться всеми потребителями за счет использования общей для всего штата надбавки к цене» (NYISO 2000,10).
Это приведет к тому, что энергоснабжающие организации, которые в ином случае не стремились бы к установлению высокой рыночной цены, получат стимул для использования рыночной силы.
«Решение Комиссии о ценообразовании при поблочной загрузке генерирующих агрегатов [ценообразовании на основе системных маржинальных затрат] дает некоторым участникам рынка стимул для использования рыночной силы. У таких участников будет стимул существенным образом завышать свои ценовые заявки, поскольку им гарантирована оплата их генерирующих агрегатов за счет надбавок к цене электроэнергии, покупаемой потребителями всего района диспетчерского управления NYCA. В то же время цена, которую они (энергоснабжающие организации) платят за электроэнергию, будет определяться менее дорогими генерирующими агрегатами» (NIYSO 2000,12).
Анализ ситуации, содержащийся в процитированном выше мнении оператора NIYSO, представляется вполне точным, хотя нестрогим и интуитивным. Единственная существенная ошибка в этом анализе обусловлена трудностями принятия бюрократических решений. Эта ошибка содержится в следующем выводе:
«Комиссия могла бы пересмотреть свое решение и позволить поблочно загружаемым газотурбинным агрегатам, которые необходимы для работы энергосистемы, устанавливать локализованные рыночные цены в реальном времени, не требуя от NYISO изменения правил ценообразования, поскольку заявки газотурбинных агрегатов будут правильно отражать «маржинальные затраты на выработку дополнительной единицы электроэнергии» (NYISO 2000,8).
Авторы этого предложения уходят от решения нелегкой задачи корректировки основополагающего принципа ценообразования — цена должна устанавливаться равной «затратам на покрытие дополнительного единичного приращения суммарной нагрузки в заданной точке (т. е. равной краткосрочным маржинальным затратам)» (Правила ценообразования NYISO). Обратим внимание на то, что оператор NYISO утверждает здесь, что цена будет «правильно отражать системные маржинальные затраты», а не равняться им. В дальнейшем, упоминая о затратах газотурбинных агрегатов, оператор NYISO называет их «фактическими дополнительными (приростными) затратами для покрытия нагрузки в реальном времени», уже не относя их к маржинальным затратам. FERC (FERC, 2001а) также соглашается с тем, что маржинальные затраты — это вовсе не маржинальные затраты, забыв свою собственную позицию в июле 2000 г.1
«Мы отмечаем, что рассматриваемый здесь вопрос возник потому, что в правилах ценообразования NYISO нет четкого указания на то, каким образом будет осуществляться расчет локализованных рыночных цен в реальном времени, когда более дешевые агрегаты снижают свою нагрузку для того, чтобы дать возможность загрузить агрегаты с фиксированной мощностью.
Чтобы избежать таких споров в будущем, в правилах ценообразования NYISO должно быть четко указано, каким образом будет учитываться включение агрегатов с фиксированной мощностью при определении локализованных рыночных цен на электроэнергию в реальном времени».
FERC утверждает, что данная проблема возникла потому, что из правил ценообразования NYISO не понятно, как будут рассчитываться локализованные рыночные цены в реальном времени. Однако правила ценообразования здесь ни при чем. В них ясно говорится, что цена должна быть равна «затратам на покрытие дополнительной единицы потребления в заданной точке сети (т. е. краткосрочным маржинальным затратам)». В таком виде эта формулировка не содержит никакой двусмысленности2. Компания NYSEG, а также FERC прекрасно понимали это еще в июле 2000 г. Все основные аргументы оператора NYISO были нацелены именно на то, чтобы показать, что цена не должна устанавливаться на уровне маржинальных затрат. Основной аргумент оператора NYISO заключается в следующем:
«Иногда наша цена X лучше, чем цена, равная маржинальным затратам, а иногда она хуже. Когда наша цена лучше, то истинные маржинальные затраты должны совпадать с величиной X, поскольку маржинальные затраты всегда определяют наилучшую цену. На рынке на сутки вперед это именно так — маржинальные затраты равны наилучшей цене, поэтому не требуется иной интерпретации маржинальных затрат. Однако на рынке реального времени лучше применять цену Х, за исключением отдельных случаев, когда целесообразно использовать (более корректную) интерпретацию маржинальных затрат, предложенную FERC. В этих случаях маржинальные затраты могут оставаться маржинальными затратами в первоначальном смысле также и в реальном времени».
Одобрив этот подход, FERC лишила механизм ценообразования NYISO присущей ему ранее ясности. Оператор NYISO был совершенно прав, утверждая, что его цена лучше, чем цена на основе маржинальных затрат, и FERC была права, согласившись с этим. Однако несмотря на все попытки регулирующих организаций и системных операторов улучшить это определение, маржинальные затраты останутся «затратами на покрытие дополнительной единицы потребления» в случае, если функция затрат на производство электроэнергии является гладкой3.
1 Как уже отмечалось выше, предложение NYISO вводит новое и вполне разумное определение маржинальных затрат, с которым и согласилась FERC. — Примеч. ред.
2 Утверждение FERC справедливо в том смысле, что само определение маржинальных затрат некорректно в случае невыпуклой функции затрат и его можно скорректировать с помощью введения понятия выпуклой оболочки функции затрат. — Примеч. ред.
3 Она действительно гладкая, но только в данной точке, а функция затрат целиком — негладкая (она имеет разрыв в точке, соответствующей моменту включения газотурбинного агрегата), отсюда и противоречия. К тому же, гладкости функции затрат недостаточно для корректного использования маржинальных затрат — необходима выпуклость этой функции. — Примеч. ред.
