Effekt i vannkraftsystemer : Hvilke incitamenter gjelder ved markedsmakt?

Abstract

Målet med denne hovedoppgaven i samfunnsøkonomi er å analysere hvilke incitamenter et elverk har med markedsmakt, i fastsettelsen av effektkapasiteten. I denne sammenheng blir også mekanismene bak incitamentene avdekket. Oppgaven viser at valg av nivå på effektkapasitet bestemmes av den optimale fordelingen av produksjonen over tid. I Norge er sektoren bortimot 100 % vannkraftbasert. For å kunne utnytte vannkraft, trengs det store investeringer i realkapital. Realkapitalen kan igjen deles inn i tre elementer som avgjør den samlete kapasiteten i strømproduksjonen. Energikapasiteten viser gjennomsnittet av årlig produksjon. Den er særlig bestemt av vanntilsiget. Magasinkapasiteten viser muligheten til å produsere i perioder uten tilsig. Effektkapasiteten angir evnen til øyeblikkelig levering. Den er bestemt av antall og størrelse på turbinene og fallhøyde og dimensjon på rørene ned til turbinene. Etter 1990 har investeringer i produksjonsmidler nesten stoppet opp. Kan markedsmakt i det frie kraftmarkedet forklare et mindre behov for kapasitet? Viktigheten av kraftsektoren viser seg også i det store omfanget av økonomisk litteratur på området. Tidligere har mye av fokus vært rettet mot optimal tilpasning av de ulike teknologiene som kan produsere strøm. Men med den gryende liberaliseringen over store deler av verden, har det kommet stadig flere studier av konkurransesituasjoner og markedsmakt. Så vidt meg bekjent, legitimerer min oppgave sin eksistens i det den ser på effektkapasitet og monopoltilpasning i en rendyrket vannkraftmodell. Modellen som brukes, baserer seg på en artikkel av N.-H. M. von der Fehr (1998). Det er kun vintersesongen som behandles, ettersom det er på denne tiden av året at muligheten til øyeblikkelig levering av elektrisitet blir satt under press. Total, tilgjengelig produksjon begrenses av en gitt magasinkapasitet, og nivået på effektkapasiteten bestemmer fordelingen mellom høylast og lavlast (henholdsvis dag og natt). Den optimale tilpasningen i et marked med prisfaste kvantumstilpassere, danner et referansepunkt for analysen av monopoltilpasningen. I hvilken grad vil monopolsituasjonen gi en annen produksjonsinnretning enn konkurransesituasjonen? Hva er det som motiverer de eventuelle forskjellene? Jeg skjelner mellom tre tilfeller avhengig av størrelsen på etterspørselen i markedet. For økende nivåer på etterspørselen blir de forskjellige kapasitetene i modellen satt under press (forutsetningene binder, og kapasitetene får en positiv skyggepris). I sammenligningen mellom markedsformene kan et skille settes ved hvorvidt det er full utnyttelse av magasinkapasiteten i monopolet. Er det ledig kapasitet, kan analysen begrenses til å studere dagmarkedet separat. Det kommer frem at ved lav etterspørsel gir monopolet en lavere effektkapasitet enn konkurransesituasjonen. Ved de to høyeste nivåene for etterspørselen, kan monopolet gi både lavere og større effektkapasitet enn hva som vil bli tilfelle under fullkommen konkurranse. Dette avgjøres av prisfølsomheten i dagetterspørselen. Det finnes da en kritisk verdi for denne som gir lik kapasitet i de to markedsformene. I det prisfølsomheten om dagen avtar, øker sjansen for en lavere effektkapasitet. Når den faktiske prisfølsomheten passerer den kritiske verdien ovenfra, vil effektkapasiteten være lavere i monopolet enn under fullkommen konkurranse. Om monopolet gir en full utnyttelse av magasinkapasiteten, må dag- og nattmarkedet ses i sammenheng. Ved middels etterspørsel kan monopolisten ønske både et høyere og et lavere nivå på effektkapasiteten. Det blir etablert en kritisk verdi for forholdet mellom prisfølsomheten i dag- og nattetterspørselen. Er det faktiske forholdet lik denne, vil monopolisten ønske en effektkapasitet som under fullkommen konkurranse. Et lavere nivå kan medføre at kun dagproduksjonen blir begrenset og at både dag- og nattproduksjonen bindes opp av effektkapasiteten. Det siste utgjør det minste nivået effektktkapasiteten kan anta når hele magasinkapasiteten blir tatt i bruk (lik halve magasinkapasiteten). For begge tilfellene vil dog monopolistens ønske om mindre effektkapasitet øke i det forholdet mellom prisfølsomheten i dag- og nattetterspørselen avtar. Sjansen for økt effektkapasitet vil følgelig stige når dette forholdet øker. Når magasinkapasiteten binder i monopolet og etterspørselen er på sitt høyeste nivå, kan effektkapasiteten ligge fast eller øke. Her kan forholdet mellom prisfølsomhetene variere noe uten at effektkapasiteten ønskes større. Men når forholdet øker utover den øvre grensen som angir en fast effektkapasitet, vil monopolisten ønske et større nivå på effektkapasiteten. Oppsummeringsvis kan motivene for å ønske et høyere nivå på effektkapasiteten i monopolet forklares som følger: Anta at nattelastisiteten ligger fast. Da vil en lavere prisfølsomhet om dagen gi et større potensiale for markedsmakt på denne tiden av døgnet. For samtlige nivåer på etterspørselen vil monopolisten ønske lavere effektkapasitet i takt med utviklingen over. I det prisfølsomheten om dagen får en lavere verdi enn den kritiske verdien beskrevet over, vil det gi en lavere effektkapasitet i monopolet enn hva som ville ha vært tilfelle under fullkommen konkurranse.