Transcript Vannkraft og markedsmakt

Hjemmeside til Konkurransestrategi (2003), Fagbokforlaget
Vannkraft og markedsmakt
Lars Sørgard
Norges Handelshøyskole
Sørgard
Konkurransestrategi
1
En disposisjon
• Bakgrunn og motivasjon
– Liberalisering av kraftmarkedet
– Hva er spesielt ved kraftmarkedet?
• Vann og kraft – en modell
– Fleksibilitet og flytting av vann
– Oppkjøp og prisforskjeller
• Konkurranse, handel og velferd
– Eksporterer vi for mye?
– …. eller kanskje for lite …?
• Avsluttende kommentarer
Sørgard
Konkurransestrategi
2
Bakgrunn
• Liberalisering av kraftmarkedet
– Norsk marked i 1991
– Norsk-svensk marked i 1996
– Nå et Nordisk marked (unntatt Island), unntatt når det
er temporære flaskehalser
• Unik markedsdesign
– Separasjon av produksjon og nett
– Lavere konsentrasjon enn i mange andre markeder
– Etablerte institusjoner som overvåker markedet
• Statnett, NVE, Nord pool, Konkurransetilsynet
Sørgard
Konkurransestrategi
3
Konkurranse eller …?
• Vi observerer store svingninger i kraftprisene, og
til tider svært høye priser
– Misbruk av markedsmakt?
– Prissvingninger for å klarere markedet?
• Hvordan kan de eventuelt utnytte markedsmakt?
– Sende vann på havet (spill)
• Få eksempler på det etter 1991
• Ikke noen som hevder det er et stort problem
– Flytte vann til andre perioder
• Dumpe vann om sommeren, for å oppnå høy pris om vinteren?
• Høy pris i Sør-Norge, bak en temporær flaskehals?
Sørgard
Konkurransestrategi
4
Sørgard
Konkurransestrategi
5
Manipulerte priser?
• Det finnes ikke empirisk dokumentasjon for at
prisene er systematisk manipulerte
– Studie av flaskehalser i Norge
– Studie av den norsk-svenske kraftbørsen
– Spesifikke undersøkelser i Sverige
• Men er det allikevel grunn til bekymring?
– Kan skje, selv om det ikke avdekkes
– Kan tenkes at det skjer i fremtiden
• Vi må ha en prinsipiell forståelse for hvordan
konkurransen fungerer i dette markedet
– Ekstra grunn til bekymring i dette markedet?
Sørgard
Konkurransestrategi
6
Hva er spesielt med
kraftmarkedet?
• Prisuelastisk etterspørsel på kort sikt
– Kan øke pris mye uten å miste mye salg
– Incentiv for store prisøkninger?
• Transparent (oversiktlig) marked
– Svært god informasjon om priser m.m.
– Potensiale for stilltiende samarbeide?
• Vannkraft av stor betydning
– Tilsiget bestemmer total produksjon fra vann
– Må fordele vann over tid og rom
– Tilsiget er av stor betydning for prisdannelsen
Sørgard
Konkurransestrategi
7
Spot price *)
Water inflow **)
(Øre/kWh)
(TWh)
35
100
Spot price
30
120
25
140
Water inflow
20
160
15
180
10
200
5
220
0
240
1976
1980
1985
*) Average spot price in 1996 prices
Sørgard
1990
1995
2000
**) Annual water inflow in Norway and Sweden
Konkurransestrategi
8
Vann og kraft: Litteratur
• Litteratur om det blandede systemet – termisk og vann
– Scott and Read (1997), Crampes and Moreaux (2001), Bushnell
(2001)
– De studerer ikke effekten av høyere konsentrasjon
• von der Fehr og Johnsen (2002)
– Reint vannkraftsystem
– Sammenligner perfekt konkurranse og markedsmakt
– Numeriske simuleringer
• Skaar og Sørgard (2002)
– Effekt av oppkjøp i et vannkraftsystem
– Imperfekt konkurranse før og etter oppkjøpet
– Utvider til termisk produksjon i en region
• Mathiesen (2002)
– Reint vannkraftsystem
– Numeriske simuleringer
Sørgard
Konkurransestrategi
9
Vann og kraft:
Prisforskjeller gir velferdstap
Periode 1
P1
Etterspørsel i
periode 1
Velferdstap som
følge av
prisforskjeller
Etterspørsel i
periode 2
Periode 2
P2
Total mengde vann som er tilgjengelig
Sørgard
Konkurransestrategi
10
Fleksibilitet – en fordel?
• Bushnell (2001): En dominerende vannkraftprodusent kan være et stort problem
– Hvis andre produsenter ikke fullt ut kan erstatte all den
produksjon den eventuelt trekker ut
– Utnytter den lave priselastisiteten til å oppnå høy pris
• Men hva dersom en situasjon med oligopol?
– Imperfekt konkurranse både før og etter et eventuelt
oppkjøp?
• Vil da høyere konsentrasjon føre til større eller
mindre prisforskjeller?
Sørgard
Konkurransestrategi
11
Vår grunnmodell
Region W
Region E
1
Tidsperiode
2
= Flytte produksjon gjennom overføringsledninger
= Flytte produksjon ved å lagre i magasiner
Sørgard
Konkurransestrategi
12
Modellens forutsetninger
• Fire ulike vannkraftprodusenter
X: Magasiner i begge regioner
Y: Magasiner i region E
U: Haleheng i region W
Z: Haleheng i region E
• Hver produsent er begrenset av tilsig
– Total produksjon eksogen
– Produsentene kan fordele vann mellom de fire
delmarkedene
Sørgard
Konkurransestrategi
13
Forutsetninger forts.
• Overføringsledninger styrt av uavhengig
systemoperatør
– De facto arbitrasjeagent mellom regionene
– Strøm mot høyprisregionen
• Flaskehalsrente tilfaller systemoperatøren
• Hvis eksport, får produsenten den prisen
som er i dens egen region
Sørgard
Konkurransestrategi
14
Forutsetninger forts.
Anvender en (invers) lineær etterspørselsfunksjon:
pit = it -itSit, i=E,W; t=1,2
1 in W1, V
elers
1 in W1 og W2,
1/b ellers
Produsentens
salg
Produksjonsrestriksjon for produsent k i region i:
2
k
k
q

q
 it i , der i  W , E; k  U , X , Y , Z
t 1
Sørgard
Konkurransestrategi
15
Hovedfokus: Flaskehals
• Fullstendig flaskehals uten interesse
– Flaskehals i periode 1 og 2
– Da ikke noe samspill mellom regioner, og flaskehals
uten betydning for strategisk interaksjon
• Ingen flaskehalser heller ikke av interesse
– Hvis ingen flaskehalser, ett integrert marked
• Men mellomtilfellet av interesse
– Potensielle flaskehalser i en av to tidsperioder
– Da har vi en temporær flaskehals
Sørgard
Konkurransestrategi
16
Temporær flaskehals
Region W
Region E
1
Tidsperiode
2
• Overføringsledningen i periode 2 er ingen
potensiell flaskehals
– Kan forklares med asymmetrier i etterspørsel og/eller
tilbud
Sørgard
Konkurransestrategi
17
X som en fleksibel spiller
• X produserer i begge regioner
• X kan betjene det integrerte markedet med
produksjon fra begge regioner
• Det fører til større fleksibilitet
– Selge all produksjon i region W i periode 1, og
allikevel selge i region W i period 2
• Produksjonsrestriksjonen i hver region vil
muligens ikke lenger binde
Sørgard
Konkurransestrategi
18
X omfordeler produksjon
Region W
Region E
1
Tidsperiode
2
• X kan flytte produksjon i periode 1 fra E til
W uten å bruke overføringslinjen i periode 1
Sørgard
Konkurransestrategi
19
En ytterligere forenkling
Region W
Region E
1
Tidsperiode
2
• Halehenget i region E vil alltid utjevne eventuelle
prisforskjeller
• Dermed kun to potensielle delmarkeder
Sørgard
Konkurransestrategi
20
X kjøper U;
endogen flaskehals?
• X har produksjon i begge regioner
• U (halehenget) har produksjon kun i region 1
• Likevekt før oppkjøpet
– U opptrer som en arbitrasjeagent, og prisen er lik i alle
delmarkeder
• Likevekten etter oppkjøpet
– X kan skape flaksehals ved lav (eller høy) produksjon i
region W i periode 1
– Prisen i region W i periode 1 kan bli høyere (eller
lavere) enn i det integrerte markedet
– Gjenskaper Borenstein, Bushnell og Stoft (2000)
Sørgard
Konkurransestrategi
21
X kjøper U - eksempel
Høyprisregime i
region W i periode 1
PW1 > P2
Profitt
Produksjon i region W i periode 1
Sørgard
Konkurransestrategi
22
X kjøper U - eksempel
Høyprisregime i
region W i periode 1
Integrasjonsregime
PW1 > P2
PW1 = P2
Profits
Produksjon i region W i periode 1
Sørgard
Konkurransestrategi
23
X kjøper U - eksempel
Høyprisregime i
region W i periode 1
Integrasjonsregime
Lavprisregime i
region W i periode 1
PW1 > P2
PW1 = P2
Profitt
PW1 < P2
Produksjon i region W i periode 1
Sørgard
Konkurransestrategi
24
X kjøper Y:
Asymmetri i lokalisering
• X har allerede kjøpt U
• Merk at det er en asymmetri i lokalisering
– Mens X har produksjon i begge regioner, har
Y kun produksjon i region E
• La oss anta: PW1 > P2 opprinnelig
– Flaskehals, med høy pris i region W i periode
1 relativ til det integrerte markedet
– La oss fokusere på en indre løsning
Sørgard
Konkurransestrategi
25
X kjøper Y forts.
• Gitt en indre løsning, oppkjøpet leder til en
reduksjon i prisforskjellen:
Y
q
0  p 0 )  ( p1  p1 ) 
E 0
( pW
1
2
W1
2
2(1  b)
• X har mindre incentiver til å selge et stort kvantum i
lavprismarkedet, siden det ville skade Y’s inntekt
• Endring i prisforskjell bestemt av
– Den relative markedsstørrelse (fra b)
– Størrelsen på den oppkjøpte bedriften
• Merk at X’s størrelse og fordeling er uten betydning
– Tatt allerede hensyn til i den opprinnelige prissettingen
Sørgard
Konkurransestrategi
26
Utvidelser
1. n produsenter med produksjon i begge
regioner
–
Mer dempet effekt, men ellers uendret
2. Asymmetri vedrørende fleksibilitet
–
–
–
Kort sikt: en med mye effektkapasitet
Lang sikt: en med flerårsmagasiner
Kan også da ha at oppkjøp kan føre til mindre
prisforskjeller
3. Termisk produksjon i en region
–
–
Sørgard
Oppkjøp av vannkraft kan fortsatt føre til mindre
prisforskjeller
Men i tillegg endres total termisk produksjon
Konkurransestrategi
27
Oppsummering – så langt
• En dominerende vannkraftprodusents fleksibilitet
kan lede til prisforskjeller
– Utnytte en dominerende posisjon (marginal produsent)
• Men asymmetrier i oligopol kan lede til mindre
prisforskjeller når konsentrasjonen øker
– Asymmetrier i lokalisering
– Asymmetrier i lagring og effekt kapasitet
• Det grunnleggende ’problemet’ er at vannet må
selges et eller annet sted
– I motsetning til tradisjonell markedsmakt, der den
dominerende aktøren kan manipulere total produksjon
• Empirisk spørsmål om dumping er et problem
Sørgard
Konkurransestrategi
28
Stor fare for dumping?
• Statkraft+Agder kan i tråd med vår teori
føre til dumping ut av Sør-Norge
– Dumpe i det felles norsk-svenske markedet til
en lav pris
• Men hva sier fakta om dette scenariet?
– Asymmetrier mellom Statkraft og Agder?
– Mye flaskehalser?
– Høypris eller lavpris i Sør-Norge?
– Statkraft+Agder marginal produsent?
Sørgard
Konkurransestrategi
29
Asymmetri og flaskehals
•
Det er betydelige asymmetrier
–
–
•
Er det stort omfang av flaskehalsene?
–
•
Statkraft interesser i andre regioner enn Sør-Norge
Statkraft har i større grad flerårsmagasiner enn
andre produsenter
I løpet av siste fem år er det flaskehals ut av SørNorge mot Sverige i knapt 30% av tiden
Men er det et konkurranseproblem når SørNorge er et lavprisområde (våtårfenomen)?
–
–
Sørgard
Produsentene låst til å selge; oppkjøp ingen effekt?
Eller flytte salg ut til en høyere pris, og er det et
problem for Norge?
Konkurransestrategi
30
Sør-Norge - andel av tiden med flaskehalser
mot Sverige 1997-2002
Sør-Norge integrert med Sverige
Ingen flaskehals
18 %
Lav pris
Flaskehals
73 %
9%
Høy pris
Flaskehals
Sørgard
Konkurransestrategi
31
Høypris og flaskehals
•
Grunn til ekstra bekymring når
1. høypris og flaskehals og
2. Statkraft + Agder er marginale produsenter
•
•
•
Dette inntraff i 3 – tre – promille av total tid
Men kan ikke utelukke at det også er tale om
markedsmakt i andre situasjoner
Mathiesen (2002), numeriske simuleringer
– Vanskelig å manipulere pris etter oppkjøp
– Skyldes at alt vann må brukes, og eksport slår inn
dersom en prøver å øke prisen
– Johnsen (2002) finner større potensiale for
utnyttelse av markedsmakt
Sørgard
Konkurransestrategi
32
Policy implikasjoner
• Vil Statkraft-Agder ha noen vesentlig
konkurransebegrensende effekt?
• Mer grunn til å være på vakt mot fusjon av vann
og termisk produksjon?
– Statkraft + dansk kullkraftverk?
– Statkraft + Fortum + ?
• Vi som nasjon blir rammet av store variasjoner i
tilsiget
– Lav pris i våtår
– Høy pris i tørrår
• Hva med bedre forbindelser ut av Norden?
Sørgard
Konkurransestrategi
33
Hvis Norge del av et større og
mer integrert kraftsystem
Pris
Etterspørsel
Gevinst ved å eliminere evt.
markedsmakt i tørrår
Gevinst ved å importere
mer i tørrår
PMON
PTØRR
Utenlandsk pris
PVÅT
Gevinst ved å
eksportere mer i våtår
Kvantum
Sørgard
Konkurransestrategi
34
Avsluttende merknader
• Hvis temporære flaskehalser er problemet, hva
er da løsningen?
– Ekstra grunn til å oppjustere kapasitet på
overføringsledninger i Norden?
• Er for stor eksport et problem (jfr. Norman)?
– Eller kanskje det er for lite eksport, og for lite import
til Norden?
• Kostnaden med mer overføringskapasitet må
veies opp mot to fordeler (dobbel dividende)
– Utjevner prissvingninger
– Bidrar til å eliminere eventuell markedsmakt
Sørgard
Konkurransestrategi
35