Transcript Konsumentöverskott och konsumentnytta av fjärrvärme - TPA
Konsumentöverskott
och
konsumentnytta
av
fjärrvärme
2011 ‐ 07 ‐ 30
Docent
Mattias
Ganslandt
1.
Efterfrågan
på
fjärrvärme
För att möjliggöra en beräkning av konsumentöverskottet (total kundnytta) skattas först en efterfrågefunktion för fjärrvärme.
Baserat på den skattade efterfrågefunktionen kan konsument ‐ och producentöverskott beräknas, vilket ger ett relativt mått på hur överskotten på marknaden fördelas.
En mycket enkel modell för aggregerad efterfrågan på fjärrvärme kan skrivas:
Q t
P t
(1)
där
Q t
är kvantiteten fjärrvärme i antal kWh per m 2 för år
t
,
α
en konstant,
P t
priset på fjärrvärme i kronor per MWh för år
t
och
β
är en skattad parameter som representerar sambandet mellan pris och efterfrågan.
Den linjära efterfrågan har varierande elasticitet.
Efterfrågan är mer priskänslig och således är priselasticiteten högre i absoluta termer när prisnivån är högre.
Om prisnivån ökar kommer efterfrågan förr eller senare att bli elastisk (priselasticitet större än 1).
Det datamaterial som används i detta avsnitt består av genomsnittligt försäljningspris (inklusive moms) och såld kvantitet fjärrvärme i Sverige per år under perioden 1970 till 2006.
Materialet kommer från olika källor.
Uppgift om pris i kronor per MWh kommer från SCB.
Uppgift om kWh per m 2 kommer från SCB för perioden 1976 till och med 2006.
För de första fem åren i tidsserien kommer materialet från Hässelby fjärrvärmesystem.
Priset i kronor per MWh har korrigerats för att moms infördes med 25 procent från och med 1991.
Priserna används i reala termer (basår = 2008).
Fjärrvärmeförbrukningen är normalårskorrigerad.
I tabellen nedan presenteras resultat från skattningar av efterfrågefunktioner för fyra olika tidsperioder.
I den första kolumnen används hela tidsperioden, d.v.s.
1970 ‐ 2006.
I kolumn två exkluderas material från åren 1979 ‐ 1986.
I den tredje kolumnen används material för perioden 1978 ‐ 1982.
Slutligen används i den fjärde kolumnen material för de senaste åren, 2001 ‐ 2006.
Som framgår är priset är en signifikant förklarande variabel i alla regressionerna.
1
Tabell 1.
Estimering av linjär efterfrågan på fjärrvärme i Sverige Hela perioden 1970 ‐ 2006 1970 ‐ 2006 exkl 1979 ‐ 1986 SEK per MWH KWH/m2 ‐ 0.189** (13.85) 286.269** KWH/m2 ‐ 0.200** (14.45) 288.604** Konstant (41.33) (40.54) Observationer R 2 37 0.85
Robusta t ‐ värden inom parentes.
* signifikant på 5 %; ** signifikant på 1 %.
29 0.91
Enbart 1978 ‐ 1982 KWH/m2 ‐ 0.072** (34.28) 243.64** (217.45) 5 1.00
Enbart 2001 ‐ 2006 KWH/m2 ‐ 0.117** (13.42) 244.785** (46.19) 6 0.98
Priselasticiteten (priskänsligheten) definieras som den procentuella förändringen i efterfrågan vid en enprocentig höjning av fjärrvärmepriset.
Den priskänslighet som ges av de skattade linjära efterfrågefunktionerna presenteras i tabellen nedan.
Dels presenteras punktelasticiteten baserat på priset under 2006, dels en medelelasticitet baserad på medelpriset under de år som skattningen baseras på.
Den ekonometriska analysen visar således att befintliga fjärrvärmekunders efterfrågan, d.v.s.
konsumtion mätt som energiförbrukning per kvadratmeter, är oelastisk både på kort och på lång sikt eftersom priselasticiteten är mindre än 1 i absoluta termer.
På kort sikt är dessutom efterfrågan markant mindre priskänslig än den är på lång sikt.
Tabell 2.
Priselasticiteter Modell Linjär, punktelasticitet 2006 Linjär, medelelasticitet 1970 ‐ 2006 ‐ 0.77
‐ 0.44
Exklusive 1979 ‐ 1986 ‐ 0.84
‐ 0.46
1978 ‐ 1982 ‐ 0.24
‐ 0.15
2001 ‐ 2006 ‐ 0.46
‐ 0.41
En närmare analys av resultaten visar att de linjära efterfrågefunktionerna kan anpassas väl till de observerade värdena, vilket framgår av den höga förklaringsgraden mätt som justerat R 2 ‐ värde.
Detta framgår också vid en grafisk illustration.
I nedanstående figurer visas de faktiska årliga värdena samt de värden som de skattade linjära modellerna förutsäger för de olika tidsperioderna.
Anpassningen under perioden 2001 ‐ 2006 är mycket god.
2
Figur 1 .
Linjär efterfrågan under perioden 1970 ‐ 2006 200 300 400 SEK per MWH 500 Fitted values kwh_m2 600 Figur 2 .
Linjär efterfrågan under perioden 1970 ‐ 2006, exklusive 1979 ‐ 1986 700 200 300 400 SEK per MWH 500 Fitted values kwh_m2 600 700 3
Figur 3.
Linjär efterfrågan under perioden 1978 ‐ 1982 1978 1979 1980 1981 1982 300 350 400 450 SEK per MWH Fitted values kwh_m2 500 Figur 4 .
Linjär efterfrågan under perioden 2001 ‐ 2006 2001 2002 2003 2004 550 2005 2006 560 580 600 SEK per MWH 620 Fitted values kwh_m2 640 660 4
De linjära funktioner som har estimerats kan användas för att förutsäga efterfrågan både vid lägre och högre priser än de som faktiskt observerats under perioden 1970 ‐ 2006.
Eftersom funktionerna är linjära kan vi illustrera den skattade regressionsekvationen från ett prohibitivt pris till ett pris som är noll.
I följande figur visas de inversa efterfrågefunktionerna på kort och lång sikt.
Den brantare inversa efterfrågefunktionen är estimerad med data enbart från perioden 1978 ‐ 1982 och kan anses återspegla en kortsiktig efterfrågan på vis att den visar hur efterfrågan påverkas av stora prisförändringar innan konsumenternas förbrukning påverkas av långsiktiga investeringsbeslut, såsom energibesparande åtgärder eller byte av uppvärmningsalternativ.
Under denna period inträffade den andra oljekrisen som ledde till en betydande uppgång av energipriserna på mycket kort tid.
Figur 5.
Linjär efterfrågan på fjärrvärme i Sverige under åren 1970 ‐ 2006 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 Långsiktig efterfrågan 1970 ‐ 2006 Kortsiktig efterfrågan under perioden 1978 ‐ 1982 50 100 150 200
kWh per m 2
250 300 350
2.
Konsument
‐
och
producentöverskott
Baserat på de skattade linjära efterfrågefunktionerna kan konsument ‐ och producentöverskott beräknas.
Konsumentöverskottet består av konsumenternas överskjutande betalningsvilja, skillnaden mellan det pris konsumenten kan tänka sig att betala och det faktiskt rådande marknadspriset.
5
I tabellen nedan presenteras försäljningen samt beräknat producent ‐ och konsumentöverskott i kronor för år 2006.
För att beräkna producentöverskottet har det antagits att producenternas kostnader är 83,5 procent av försäljningen i kronor (vid rådande marknadspris och förbrukning).
1 Oberoende av vilken av de fyra linjära efterfrågefunktionerna som används så är resultatet att konsumentöverskottet överstiger producentöverskottet.
Även om den modell som ger minst skillnad skulle användas så är konsumentöverskottet nästan fyra gånger så stort som producentöverskottet.
Tabell 3.
Konsument och producentöverskott 2006 i SEK per kvadratmeter Genomsnittspris Producentöverskott Konsumentöverskott 1970 ‐ 2006 106 18 69 Exklusive 1979 ‐ 1986 103 17 62 1978 ‐ 1982 129 21 265 2001 ‐ 2006 111 18 121 Producentöverskottet utgörs av producenternas fjärrvärmeintäkter minus värmerelaterade kostnader, exklusive ersättning till långivare och ägare innan bolagsskatt.
Producentöverskottet utgör således ersättningen till kapitalägarna.
3.
Slutsatser
Den empiriska analysen i denna rapport visar att fjärrvärmekundernas efterfrågan, mätt som energiförbrukning per uppvärmd kvadratmeter, är relativt prisokänslig vid rådande marknadspris.
Den empiriska utredningen visar att befintliga kunder får ett överskott från fjärrvärmekonsumtionen som är många gånger större än det producentöverskott som uppstår.
Den främsta orsaken till detta överskott är att priset på fjärrvärme är lågt i förhållande till värdet.
Inframarginella kunder värdesätter fjärrvärmens fördelar betydligt högre än marginalkonsumenten.
Fjärrvärmens mervärden ökar för kunder med hög alternativkostnad som har starka preferenser för tidsbesparing (högavlönade) och minimalt underhållsbehov (äldre).
Mervärdet ökar också för kunder med begränsad tillgång till installations ‐ eller lagringsyta som krävs för exempelvis eldning med biobränsle.
Nyttan av fjärrvärmen är också större för kunder med riskaversion och som därför föredrar en stabil och förutsägbar prisutveckling (privatpersoner och småföretag).
För nytillkommande kunder skapar fjärrvärmen per definition ett positivt mervärde eftersom kunderna väljer mellan flera olika uppvärmningsalternativ.
1 Baserat på data från fjärrvärmeleverantörernas särredovisning till Energimarknadsinspektionen för år 2007.
6
Den direkta skattningen av konsumentöverskottet är sannolikt en underskattning av den samhällsnytta som fjärrvärmen bidrar med.
Fjärrvärmeleverantörerna bidrar till en omställning av energiproduktionen som har positiva icke ‐ kvantifierade samhällsekonomiska effekter i den mån substitution sker från uppvärmningsalternativ som har icke ‐ prissatta negativa externaliteter, exempelvis utsläpp av miljöförstörande ämnen eller växthusgaser vid förbränning.
Appendix:
Tidigare
forskning
Halvorsen och Larsen (2001) skattar priselasticiteten för hushållens användning av elektricitet i Norge baserat på data från perioden 1976 ‐ 1993 och finner att den långsiktiga elasticiteten är ‐ 0,442.
De finner nästan samma värde, ‐ 0,433, på den kortsiktiga elasticiteten.
Kamerschen och Porter (2004) undersöker efterfrågan på elektricitet i USA under 1973 ‐ 1998 och finner att hushållen är mer priskänsliga än industriella kunder.
De skattar att priselasticiteten för hushåll ligger i intervallet ‐ 0,85 till ‐ 0,94, medan elasticiteten bland industriella kunder är mellan ‐ 0,34 och ‐ 0,55.
Rehdanz (2007) skattar långsiktig elasticitet för uppvärmning med gas respektive olja i Tyskland baserat på data från de två åren 1998 och 2003.
Hon finner en elasticitet mellan ‐ 0,63 och ‐ 0,44 för gas samt en högre elasticitet, ‐ 2,03 till ‐ 1,68, för olja.
Dubin et al (1986) undersöker efterfrågan på uppvärmning i Florida.
De undersöker vintermånaderna januari ‐ mars och finner elasticiteter som varierar mellan ‐ 0,52 och ‐ 0,81.
Undersökningen ser också till efterfrågan på kyla och finner här att elasticiteten varierar beroende på efterfrågan.
Författarna drar slutsatsen att elasticiteten är högre när efterfrågan är låg eftersom alternativkostnaden av minskad komfort är lägre.
Berkhout et al (2004) undersöker elasticiteter för elektricitet och gas i Holland utifrån ett mikrodataset.
Baserat på perioden 1994 ‐ 1999 finner de en priselasticitet på ‐ 0,55 för elektricitet.
Elasticiteten för gas, skattad över perioden 1992 ‐ 1999, är lägre och beräknas till ‐ 0,19.
Detta implicerar att efterfrågan på uppvärmning är lägre än efterfrågan på elektricitet.
Författarna undersöker också effekterna av den energiskattereform som genomfördes 1996.
För elektricitet är effekten knappt märkbar, ‐ 0,57 istället för ‐ 0,55.
Effekten för gas är däremot tydlig, den ökar till ‐ 0,28 efter att energiskattereformen genomförts.
Haas och Schipper (1998) undersöker energiefterfrågan hos hushåll i ett tiotal länder, däribland Sverige, under ett antal varianter av en log ‐ linjär modell.
I sin undersökning använder de ett viktat medelpris av olika tillgängliga bränsletyper.
Deras skattade priselasticitet är därmed för den totala energiefterfrågan i varje land och inte för en specifik energikälla.
Baserat på den enklaste modellen, vilken tar hänsyn till 7
inkomstelasticitet och temperatur, finner författarna kortsiktiga elasticiteter för energiefterfrågan på mellan ‐ 0,09 och ‐ 0,22 och långsiktiga elasticiteter i spannet ‐ 0,11 till ‐ 0,33.
Sverige har enligt denna undersökning både en kortsiktig och långsiktig priselasticitet för energi på ‐ 0,11.
Författarna undersöker därefter två ytterligare modeller.
Den första tar hänsyn till strukturförändringar i sammansättningen av energiefterfrågan till följd av förändringar i kompositionen av olika energibrukande apparater.
Då dessa faktorer beaktas sjunker elasticiteten överlag något för både lång och kort sikt.
Den sista varianten tar hänsyn till att energieffektiviseringar påverkar energiefterfrågan och leder till att efterfrågan inte är densamma i prisuppgångar och prisnedgångar, en så kallad ”rebound effect”.
Modellen leder till ökade elasticiteter, ‐ 0,14 till ‐ 0,31 på kort sikt och ‐ 0,13 till ‐ 0,57 på lång sikt, med elasticiteter på ‐ 0.15
för Sverige i båda fallen.
Även Nässén (2007) undersöker den totala energiefterfrågan baserat på ett viktat genomsnittligt energipris, men specifikt för uppvärmning i Sverige under 1970 ‐ 2002.
Det gör han dels för flerbostadshus och dels för hus som enbart är en eller två bostäder.
För flerbostadshus finner han att den kortsiktiga priselasticiteten ligger på ‐ 0,08 och ‐ 0,07 i en dynamisk modell utan respektive med en tidsvariabel.
Den långsiktiga elasticiteten i samma modeller uppgick till ‐ 0,53 respektive ‐ 0,40.
Resultaten skiljer sig markant för hus med enbart en eller två bostäder, där den kortsiktiga elasticiteten är ‐ 0,21 i båda modellerna och den långsiktiga ‐ 0,30 respektive ‐ 0,31.
Den låga kortsiktiga elasticiteten i flerbostadshus tros kunna förklaras med att över 99 procent av hyresgästerna inte betalar sin faktiska energiförbrukning utan ett fast förutbestämt belopp som en del av hyran och därmed saknar incitament till att kortsiktigt anpassa sin energiförbrukning.
Den högre långsiktigt elasticiteten för flerbostadshus tros vara resultatet av att flerbostadshus har större resurser till att genomföra större investeringar för effektivare energianvändning.
Ovan nämnda undersökningar är bara ett mindre urval av den stora mängd litteratur som undersöker energiefterfrågan.
Däremot är undersökningar som specifikt fokuserar på uppvärmning mer ovanliga och ovanstående exempel visar på att det finns en stor variation mellan undersökningar i fråga om vad uppvärmningens efterfrågeelasticitet har skattats till.
En bra översikt av studier kring energiefterfrågan samt de modeller som generellt används ges i Madlener (1996).
Ett fåtal studier har undersökt priselasticitet för fjärrvärme.
En studie som undersöker danska lokaler är Leth ‐ Petersen och Togeby (2001).
De beräknar den kortsiktiga priselasticiteten för uppvärmningsalternativ i en panel av danska lokaler över 1500 m 2 under perioden 1984 ‐ 1995.
Författarna finner en kortsiktig priselasticitet om ‐ 0,02 för uppvärmning med fjärrvärme och ‐ 0,08 för uppvärmning med olja.
En trolig förklaring till den förhållandevis extremt låga elasticiteten är densamma som i studien av Nässén (2007) ovan: att lägenheterna som undersökningen gjordes på saknade 8
individuell mätning av använd energi under perioden.
Konsumtionen mättes under perioden för hela byggnaden och fakturan delades schablonmässigt mellan lägenheterna, vilket minskar incitamenten för att minska förbrukningen.
Vidare så är elasticiteten justerad för långsiktiga trender i energiförbrukningen.
Konsumtionen av fjärrvärme minskade i snitt med 3,5 procent på årsbasis och konsumtionen av olja minskade med 4,8 procent på årsbasis.
Werner (2009) skattar fjärrvärmens priselasticitet i Sverige med data från 1970 ‐ 2006.
Dels görs en skattning av den långsiktiga elasticiteten, där åren 1979 ‐ 1986 inte tas med, vilket ger en elasticitet på ‐ 0,35.
Även en skattning av kortsiktig elasticitet görs baserat på perioden 1978 ‐ 1982 och ger ett estimat om ‐ 0,14.
Sammanfattningsvis kan det konstateras att även om de olika studierna ovan presenterar varierande resultat så är det tydligt att det finns en något högre långsiktig priselasticitet vad gäller uppvärmning av bostadshus.
På lång sikt kan kunder dels byta energikälla för att få billigare uppvärmning, dels genomföra energibesparande investeringar för att minska sin energianvändning.
Den kortsiktiga elasticiteten är mycket låg, vilket beror på att energikonsumenterna på kort sikt har svårt att byta till andra uppvärmningsalternativ.
En bidragande orsak är att hyresgäster ofta saknar incitament att kortsiktigt anpassa sin energianvändning.
Referenser
Berkhout, P, A Ferrer ‐ i ‐ Carbonell och J Muskens (2004), ”The ex post impact of an energy tax on household energy demand”, Energy Economics, vol 26, sid 297 ‐ 317 Dubin, J, A Miedema och R Chandran (1986), ”Pricing Effects of Energi ‐ Efficient Technologies: A Study of Residential Demand for Heating and Cooling”, The RAND Journal of Economics, vol 17, sid 310 ‐ 325 Haas, R och L Schipper (1998), ”Residential energy demand in OECD ‐ countries and the role of irreversible efficiency improvements”, Energy Economics, vol 20, sid 421 ‐ 442 Halvorsen, B.
och Larsen, B.
(2001), ”The flexibility of household electricity demand over time”.
Resource and Energy Economics, vol 23, sid 1–18.
Kamerschen, D.
och Porter, D.
(2004), “The demand for residential, industrial and total electricity 1973– 1998”.
Energy Economics, vol 26, sid 87–100.
9
Leth ‐ Petersen, S och M Togeby (2001), “Demand for space heating in apartment blocks: measuring effect of policy measures aiming at reducing energy consumption”, Energy Economics, vol 23, sid 387 ‐ 403 Madlener, R (1996), “Econometric Analysis of Residential Energy Demand: A Survey”, The Journal of Energy Litterature, volym 2, sid 3 ‐ 32 Nässén, J (2007), “Energy Efficiency – Trends, determinants, trade ‐ offs and rebound effects with examples from Swedish housing”, doktorsavhandling, institutionen för energi och miljö, Chalmers Rehdanz, K (2007), “Determinants of residential space heating expenditures in Germany”, Energy Economics, vol 29, sid 167 ‐ 182 Werner, S (2009), “Fjärrvärmens priselasticitet”, rapport inom projektet Fjärrvärmens Systemteknik, Högskolan I Halmstad 10