Диплом11. Анализ взаимосвязи равновесных цен и объемов на основе заявок на оптовый рынок

• Название: Анализ взаимосвязи равновесных цен и объемов на основе заявок на оптовый рынок
• Анкор: Анализ взаимосвязи равновесных цен и объемов на основе заявок на оптовый рынок
• Дата: 31.08.2021
• Размер: 0.5 Mb.
• Имя файла: Диплом11.docx
• Тип: Анализ; #228426
• страница: 1 из 22

Анализ взаимосвязи равновесных цен и объемов на основе заявок на оптовый рынок

Введение………………………………………………………..………………….4

Глава 1 Обзор оптового рынка электроэнергии организованного в виде двухстороннего аукциона…………………….………………………………..………6

1. 
   Специфика электроэнергии как товара……………………………….6
   
2. 
   Основные характеристики ФОРЭМ…………………………………..8
   
   1. 
      Ценовые и неценовые зоны……………………………........10
      
3. 
   Рынок электроэнергии………………………………………………..11
   
   1. 
      Рынок на сутки вперед (РСВ)……………………………..11
      
   2. 
      Рынок мощности…………………………………………….12
      
4. 
   ОЭС Сибири…………………………………………………………...13
   
   1. 
      Отличительные особенности ОЭС Сибири………………..15
      
   2. 
      Особенности работы ГЭС…………………………………..15
      
5. 
   Краткая характеристика ГЭС России………………………………..17
   
   1. 
      ГЭС Енисейского каскада…………………………………..17
      
   2. 
      ГЭС Ангарского каскада…………………………..………..18
      
   3. 
      Новосибирская ГЭС…………………………………………19
      
6. 
   Несовершенный рынок электроэнергетики…………………………20
   
   1. 
      Примеры электроэнергетических олигополий и проявление рыночной власти…………………………………………….20
      
   2. 
      Моделирование и исследование электроэнергетических олигополий…………………………………………………..22
      
7. 
   Выводы по главе 1…………………………………………………….23
   

Глава 2 Формирования базы данных для построения моделей для оценки ценовой эластичности рынка электроэнергетики………...……………………...25

2.1 Формирование базы данных………………………………………….25

2.2 Нагрузки в течение суток…………………………………………….27

2.3 Точки равновесия……………………………………………………..29

2.3.1 Равновесия спроса и предложения…………………………29

2.3.2 Механизмы нахождения точек пересечения………………31

2.3.3 Алгоритм нахождения равновесных точек спроса и предложения…………………………………………………………32

2.4 Графическое изображение данных на примере летних и зимних значений………………………………………………………………...……..33

2.5 Выводы по главе 2…………………………………………………….37

Глава 3 Создание и построение эконометрических моделей с целью оценки ценовой эластичности…………………………………...………………………38

3.1 Описание моделей……………………………………………….……38

3.2 Анализ моделей с помощью т-статистики…………………………..40

3.3 Эконометрические модели в летний период…………..……………41

3.3.1 Модель ………………………………...41

3.3.2 Модель ……43

3.4 Эконометрические модели в зимний период………………………..48

3.4.1 Модель …………………………….…..48

3.4.2 Модель +ε………………………..50

3.4.3 Модель …...55

3.5 Выводы по главе 3…………………………………………………….57

Заключение………………………………………………...……...……………...59

Список использованных источников……………………...…………...……...62

Приложения……………………………………………………………………..64

ВВЕДЕНИЕ

Единая электроэнергетическая система (ЕЭС) России охватывает всю обжитую территорию страны от западных границ до района Дальнего Востока и является одним из крупнейших в мире централизованно управляемым энергообъединением, граничащим с энергообъединениями стран Европы и Азии.

Реформирование электроэнергетики в России привело к образованию такого специфического товара как электроэнергия. Электроэнергия отличается своими основными свойствами от других товаров, это привело к образованию определенного рынка электроэнергии, учитывающего особенности электроэнергии как товара.

Рынок электроэнергии разделился на оптовый и розничный. Возникли различные виды взаимоотношений между производителями и оптовыми потребителями электроэнергии, вследствие чего образовался:

• 
  рынок «на сутки вперед»
  
• 
  рынок «реального времени»
  

В своей работе я буду рассматривать оптовый рынок на сутки вперед. Рынок на сутки вперед (РСВ) – конкурентный отбор ценовых заявок поставщиков и покупателей за сутки до реальной поставки электроэнергии с определением цен и объемов поставки на каждый час наступающих суток.

Актуальность этой работы заключается в том, что рынок электроэнергии недостаточно изучен и всегда существовал в рамках монополии. Рассматриваемый в работе оптовый рынок – это самая конкурентная часть. Фирм на рынке не много из-за этого рынок является олигопольным.

Целью данного исследования является определение основных характеристик взаимосвязи цен и объемов, торгуемых на рынке на сутки вперёд.

Задачи данной работы:

1. 
   обзор оптового рынка электроэнергии в России, в частности зоны Сибирь;
   
2. 
   формирование базы данных на основе информации о ценах и объемах электроэнергии первичных заявок оптового рынка электроэнергии на сутки вперед зоны Сибирь;
   
3. 
   нахождение точек равновесия (цена, объем) на основе заявок потребителей и генерирующих компаний;
   
4. 
   построение эконометрических моделей взаимосвязи объемов, планируемых к реализации на рынке, и цен с целью оценки краткосрочной эластичности;
   
5. 
   оценка долгосрочной эластичности.
   

Работа состоит из введения, трех основных глав и заключения. Введение описываются цели и задачи работы. В первой главе проводится обзор оптового рынка электроэнергии. Во второй главе происходит формирование базы данных. В третьей главе производится оценка эконометрических моделей. В заключение подводим итоги проделанной работы.

Глава 1 Обзор оптового рынка электроэнергии организованного в виде двухстороннего аукциона

В данной главе речь пойдет:

• 
  о специфики электроэнергии как товара;
  
• 
  об основных характеристиках ФОРЭМ;
  
• 
  о ценовых и неценовых зонах; о рынке электроэнергии на сутки вперед;
  
• 
  о рынке мощностей;
  
• 
  об объеденной энергетической системе Сибири;
  
• 
  об отличительных особенностях ОЭС Сибири;
  
• 
  об особенностях работы ГЭС;
  
• 
  о характеристики ГЭС России;
  
• 
  о несовершенном рынке электроэнергетики;
  
• 
  о моделирование и исследование электроэнергетических олигополий.
  

1.1 Специфика электроэнергии как товара

Наиболее важными особенностями экономики энергосистем, вызванными спецификой электроэнергии как товара и которые необходимо учитывать при организации рынка электроэнергии, является следующее [6]:

1) производство, доставка (передача и распределение) и потребление электроэнергии в силу ее физической природы происходят практически одно­временно и ее невозможно складировать (накапливать) в значи­тельных объемах. Другими словами, произведенная продукция не может накап­ливаться на складах производителя, потребителя или в пути, а практически мгновенно доставляется до потребителя и потребляется им;

2) электроэнергия является в высшей степени стандартизированным про­дуктом, поставляемым множеством производителей в «общий котел» (т.е. в общие электрические сети) и мгновенно потребляемым оттуда же множеством потребителей. Поэтому с физической точки зрения невозможно определить, кто произвел электроэнергию, потребляемую тем или иным потребителем — можно лишь контролировать объемы поставки в общую сеть от каждого производите­ля и объемы потребления из нее каждым потребителем;

3) электроэнергия, получаемая потребителем из энергосистемы, является товаром первой необходимости, только в редких случаях имеющим другие то­вары-заменители (например, переход на электроснабжение от автономной ди­зельной электростанции, перевод электроотопления на газовое отопление и не­которые другие случаи). По этой причине потребители обычно крайне чувстви­тельны к перерывам в электроснабжении, а энергосистема должна обладать не­обходимым запасом надежности;

4) производители выра­батывают и поставляют в общую сеть электрическую мощность точно в соот­ветствии со своими обязательствами (или заданием диспетчера), а все потреби­тели суммарно потребляют электрическую мощность точно в соответствии со своими обязательствами (или прогнозом диспет­чера). Но на практике в силу самого разного рода обстоятельств, как произво­дители, так и потребители допускают отклонения от своих обязательств.

Это влечет за собой дисбаланс между поставкой и потреблением. На любом другом рынке кратковременный дисбаланс между производст­вом и потреблением товара не приводит к потере устойчивости рынка, он легко ликвидируется за счет складского запаса или товаров-заменителей.

Специфика электроэнергии как товара состоит в том, что отпущенная в сеть электрическая энергия не обладает индивидуальной определенностью и смешивается с другой электроэнергией. Таким образом, отпущенная в ЕЭС России электроэнергия по ее физическим свойствам может быть потреблена любым субъектом ФОРЭМ, и установить, кто из них фактически потребил электроэнергию, отпущенную данным лицом, и в каком объеме, не представляется возможным. Отпуск в электрическую сеть электроэнергии означает возможность ее потребления в любой точки сети, любым потребителем. Поэтому при утверждении баланса ФЭК России равенство количества электроэнергии, отпускаемой всеми поставщиками и количества электроэнергии, принимаемой всеми покупателями в пределах отдельной энергозоны. Исходя из этих особенностей электроэнергии как товара, обязательства по подаче и приему электроэнергии в ЕЭС России не могут иметь одного контрагента. Действительно, в утверждаемых ФЭК России балансах и заявках, подаваемых субъектами ФОРЭМ, используется формулировка "покупка с ФОРЭМ" и "продажа на ФОРЭМ". Обязательство поставщика на ФОРЭМ, указанное в поданной им заявке, состоит в отпуске определенного количества электроэнергии в сети РАО "ЕЭС России", при этом не является существенным, кто будет ее получать, поскольку в силу обезличенности электроэнергии установить это не представляется возможным. В силу государственного регулирования тарифов поставщику гарантируется оплата отпущенной им электроэнергии по установленному для него тарифу независимо от лица на стороне покупателя.

1.2 Основные характеристики ФОРЭМ

ФОРЭМ представляет собой систему договорных отношений множества его участников (субъектов), связанных между собой единством технологического процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии в ЕЭС России [8]. ЕЭС России состоит из семи изолированных энергозон - Объединенных энергосистем (ОЭС).

Субъектами ФОРЭМ являются:

1. 
   организатор ФОРЭМ,
   
2. 
   организатор участия атомных станций в работе ФОРЭМ,
   
3. 
   участники ФОРЭМ,
   
4. 
   субъекты, предоставляющие услуги на ФОРЭМ.
   

Основной задачей субъектов ФОРЭМ является обеспечение соблюдения технологических требований по надежному функционированию единой энергосистемы. Оно включает в себя поддержание установленных нормативов качества электроэнергии (по частоте и напряжению) в нормальном режиме работы, сохранение устойчивости параллельной работы и надежности электроснабжения потребителей в утяжеленных режимах, устранение аварийных нарушений, восстановление нормального режима и быструю ликвидацию аварийного режима, предотвращение каскадного развития аварийных нарушений.

Участниками ФОРЭМ являются организации, получившие право участвовать в процессе купли-продажи электрической энергии (мощности) на ФОРЭМ. К ним относятся:

• 
  производители ФОРЭМ, включая электростанции федерального уровня или генерирующие компании (группы электростанций), акционерные общества энергетики и электрификации — АО-энерго, другие производители ФОРЭМ;
  
• 
  покупатели ФОРЭМ, включая АО-энерго и прямых покупателей – юридических лиц, имеющих право покупки электроэнергии с ФОРЭМ (оптовые покупатели-перепродавцы и конечные потребители).
  

Основными требованиями к конечным потребителям для выхода на ФОРЭМ являются установленная мощность не менее 20 МВт и годовое потребление от 100 млн кВт/час.

На ФОРЭМ действуют три типа договоров. Основным типом договоров являются трехсторонние договоры между субъектами ФОРЭМ — Поставщиками, Покупателями и Оператором ФОРЭМ. Также существуют прямые договоры между Поставщиками и крупными Потребителями (с участием Оператора ФОРЭМ и Энергоснабжающей организации), согласно которым Потребитель осуществляет платеж за потребленные электроэнергию и мощность непосредственно в адрес Поставщика, а за услуги по передаче электроэнергии от Поставщика до Потребителя — в адрес Энергоснабжающей организации. К третьему типу относятся двухсторонние агентские договоры, между Поставщиком и Оператором ФОРЭМ, и договоры поставки, между Оператором ФОРЭМ и Покупателем.

Тарифы на электрическую энергию (мощность) и размер платы за услуги, предоставляемые на федеральном (общероссийском) оптовом рынке электрической энергии (мощности), устанавливаются Федеральной энергетической комиссией Российской Федерации (ФЭК РФ). При установлении тарифов и ценовых ставок ФЭК РФ предусматривает полную компенсацию обоснованных затрат производителей электрической энергии с получением ими необходимой прибыли для обеспечения самофинансирования и сбалансированность суммарной стоимости электрической энергии (мощности), поставляемой на ФОРЭМ и отпускаемой с него.

1.2.1 Ценовые и неценовые зоны

Оптовый рынок разделён на две ценовые зоны:

• 
  Европейская часть России и Урал;
  
• 
  Сибирь.
  

Территории Российской Федерации, на которых по тем или иным причинам функционирование конкурентного рынка невозможно, отнесены к неценовым зонам (Архангельская область, Калининградская область, республика Коми были отнесены к первой неценовой зоне, Дальний Восток — ко второй неценовой зоне). Торговля электроэнергией в неценовых зонах осуществляется только по регулируемым ценам и имеет ряд особенностей. Есть перечень территорий РФ, на которых оптовый рынок отсутствует, т. н. изолированные территории. К ним относят Камчатку, Сахалин, Республику Саха (Якутию) (кроме Южно Якутского энергорайона), Магаданскую область. На данных территориях энергетические компании не разделены по видам бизнеса и организованы в АО [8].

1.3 Рынок электроэнергии

1.3.1 Рынок на сутки вперед (РСВ)

На РСВ продаются (покупаются) лишние (недостающие) объёмы планового почасового производства/потребления электроэнергии относительно объёмов регулируемых договоров [8].

На РСВ торговля электроэнергией происходит по цене, устанавливающейся под влиянием спроса и предложения. Равновесная цена электрической энергии определяется на основании ценовых заявок поставщиков и ценовых заявок покупателей электрической энергии соответствующей ценовой зоны с учётом необходимости обеспечения перетоков электрической энергии. Проведение конкурентного отбора заявок и определение планового производства и потребления электроэнергии участниками рынка включает три основных этапа.

На первом этапе Администратор торговой системы получает от Системного оператора актуализированную расчётную модель энергосистемы, включающую в себя схему, выбранный состав работающего оборудования, ограничения и другие параметры.

На втором этапе поставщики подают ценовые заявки для каждого часа операционных суток, в которых указана цена, по которой он может продавать объём электроэнергии не выше указанного для каждой группы точек поставки поставщика. Допускается подача ценопринимающих заявок, в которых поставщики не указывают цену электроэнергии, соглашаясь продавать электроэнергию по сложившейся в результате конкурентного отбора заявок цене. Покупатели также для каждого часа операционных суток подают заявки, отражающие их готовность купить в группе точек поставки электроэнергию по цене и в объеме, не выше указанных в заявке. Покупатели также могут подавать ценопринимающие заявки. Администратор торговой системы на основании данных, полученных от Системного оператора, и заявок участников рынка определяет для каждой ценовой зоны почасовые равновесные цены и объемы выработанной и потреблённой электроэнергии, формируя торговый график. При проведении конкурентного отбора Администратор торговой системы включает в торговый график объёмы электроэнергии поставщиков, на которые в заявках указана наиболее низкая цена, и объёмы электроэнергии покупателей, на которые указана наиболее высокая цена. Равновесную цену определяет максимальное ценовое предложение электростанции, заявленные объемы электроэнергии которой ещё востребованы рынком.

На третьем этапе Администратор торговой системы передаёт сформированный торговый график Системному оператору для ведения режима энергосистемы. Производители электроэнергии, ценовые заявки которых оказались выше равновесной цены, и потребители, ценовые заявки которых оказались ниже равновесной цены, в торговый график не включаются. В случае если в результате конкурентного отбора часть или весь объём планируемого производства (потребления) не включён в торговый график, участник может либо ограничить свое производство (потребление) на уровне торгового графика, либо выработать (потребить) недостающий объем на балансирующем рынке.

1.3.2 Рынок мощности

Целью формирования рынка мощности является создание благоприятных условий для привлечения инвестиций в электроэнергетику, обеспечивающих создание новых генерирующих мощностей в объёме, достаточном для удовлетворения спроса на электроэнергию и поддержания необходимого уровня надёжности энергоснабжения. Отбор поставщиков мощности производится Системным оператором на основе конкурентного отбора ценовых заявок на продажу мощности. Поставщики, отобранные в результате конкурентного отбора, получают гарантию востребованности их мощности. В период действия этой гарантии продажа мощности может осуществляться по свободным двусторонним договорам с одновременной продажей электроэнергии на конкурентном рынке либо тарифным способом по цене, указанной поставщиком в ценовой заявке с одновременной продажей электроэнергии по тарифу, устанавливаемому ФСТ [5].

1.4 ОЭС Сибири

Объединённая энергетическая система (ОЭС) — совокупность нескольких энергетических систем, объединённых общим режимом работы, имеющая общее диспетчерское управление как высшую ступень управления по отношению к диспетчерским управлениям входящих в неё энергосистем [7].

Территория, на которой расположена объединенная энергетическая система (ОЭС) Сибири, по широте имеет протяженность более 4000 км и охватывает несколько часовых пояса. Максимальный временной сдвиг относительно Москвы составляет 5 часов.

ОЭС Сибири - наиболее территориально протяженное объединение в ЕЭС России, охватывающее территорию от Омской области в Западной Сибири до Забайкальского края в Восточной Сибири. В составе ОЭС работают энергообъекты, расположенные на территориях Алтайского, Красноярского, Забайкальского краёв, Омской, Томской, Новосибирской, Кемеровской, Иркутской областей, республик Хакасия, Бурятия и Тыва. «Таймырэнерго» работает изолированно. В ОЭС объединены около 87 тыс. километров ВЛ. напряжением 1150 -110 киловольт и более 46 ГВт генерирующих мощностей электростанций, более 50% из которых составляют мощности ГЭС.

На территории Сибири находятся следующие АО-энерго:

• 
  дефицитные - Алтай-, Бурят-, Красноярск-, Кузбасс-, Омск-, Новосибирск-, Тыва-, Томск-, Чита-, Хакасэнерго;
  
• 
  избыточное - Иркутскэнерго;
  
• 
  изолированное - Таймырэнерго.
  

Помимо станций АО-энерго, электроэнергию производят федеральные электростанции - крупные тепловые станции и Саяно-Шушенская ГЭС. Электроэнергия поставляется потребителям АО-энерго и выделенным потребителям, покупающим ее на оптовом рынке самостоятельно (Транснефтьсервис, НКАЗ, Металлэнергофинанс).

Крупнейшими поставщиками на территории Сибири являются федеральные электростанции: Саяно-Шушенская ГЭС (установленная мощность - 6400 МВт), Березовская ГРЭС (1440 МВт), Красноярская ГРЭС-2 (1250 МВт), Гусиноозерская ГРЭС (1100 МВт). А также станции АО-энерго:

• 
  Иркутскэнерго - Иркутская ТЭЦ-10 (1110 МВт), Братская ГЭС (4500 МВт), Усть-Илимская ГЭС (3840 МВт);
  
• 
  Красноярскэнерго - Красноярская ГЭС (6000 МВт), Назаровская ГРЭС (1120 МВт);
  
• 
  Кузбассэнерго - Беловская ГРЭС (1200 МВт), Томь-Усинская ГРЭС (1272 МВт).
  

Отдельной категорией потребителей в ОЭС Сибири являются алюминиевые заводы (БРАЗ, КРАЗ, НКАЗ, СААЗ), объем потребления которых составляет более 25% от суммарного потребления Сибири, а также железная дорога, предприятия металлургической, химической, нефтехимической отраслей. Некоторые крупные (энергоемкие) потребители Сибири являются базовыми, и среднеотпускные тарифы для них снижены. 

Более половины электропотребления приходится на три энергосистемы — Иркутскую (ее доля больше 25% в ОЭС), Красноярскую (больше 20%) и Кузбасскую ЭС (17%). Эти регионы являются крупными промышленными центрами Сибири. Например, Иркутская область в общероссийском производстве обеспечивает 6,5% производства электроэнергии, 15% объема деловой древесины, 6% добычи угля, почти 20% выпуска целлюлозы, более 10% картона, здесь перерабатывается около 9% нефти. В Красноярском крае хорошо развита цветная металлургия, машиностроение, дерево­обработка. В Кузбассе находится один из самых крупных комплексов по добыче угля. Промышленное производство в перечисленных субъектах Федерации формирует основной спрос на электроэнергию в ОЭС Сибири.

1.4.1 Отличительные особенности ОЭС Сибири

Отличительными особенностями ОЭС Сибири являются:

• 
  уникальная структура генерирующей мощности, более 50% которой составляют гидроэлектростанции с водохранилищами многолетнего регулирования и запасами порядка 30 млрд. кВт в час на период длительного маловодья. При этом ГЭС Сибири производят почти 10% объема выработки электроэнергии всеми электростанциями ЕЭС России;
  
• 
  значительные естественные колебания годового стока рек Ангаро-Енисейского бассейна, энергетический потенциал которого составляет от 70 до 120 млрд. кВт в час, при плохой прогнозируемости водности рек даже в краткосрочной перспективе;
  
• 
  использование пиковой мощности ГЭС Сибири в регулировании нагрузки Европейской части ОЭС и регулирование годовой неравномерности энергоотдачи ГЭС по водотоку резервами ТЭС Урала и Центра.
  

С этой целью было осуществлено строительство ВЛ. 500 кВт и 1150 кВт по транзиту Сибирь - Казахстан - Урал - Средняя Волга - Центр с планируемым реверсом мощности до 3-6 млн. кВт.

1.4.2 Особенности работы ГЭС

Структура выработки электроэнергии в разные времена года имеет следующие особенности:

• 
  летний период характеризуется максимальной разгрузкой ТЭС, а нагрузка ГЭС определяется навигационным режимом расхода;
  
• 
  в зимний период практически полностью используются тепловые мощности, а загрузка ГЭС определяется условиями ледостава в нижнем бьефе и наличием запасов гидроресурсов, накопленных в летний период.
  

При этом в условиях ледовых ограничений возможен дефицит электроэнергии. ГЭС Сибири работает в основном на ресурсах водохранилищ многолетнего и годового режимов, что в нормальных условиях обеспечивает весьма широкий диапазон регулирования графика нагрузки, в сумме достигающего 4000-5000 МВт. В итоге неравномерность суточного графика нагрузки ОЭС Сибири покрывается ГЭС, а ТЭС работают в базовой части графика нагрузки. Типовые графики покрытия суточного потребления ОЭС Сибири в зимний и летний периоды приведены на рис. 1 и 2.

Рисунок 1

Покрытие потребления ОЭС в зимний период



Рисунок 2

П окрытие потребления ОЭС в летний период

1.5 Краткая характеристика ГЭС России

1.5.1 ГЭС Енисейского каскада

Саяно-Шушенская ГЭС и Майнская ГЭС - станции годичного регулирования. Проектное значение гарантированной отдачи за год составляет 19 млрд. кВт в час (по кварталам - 4450, 4210, 5680, 4660 млн. кВт в час). Минимальная выработка за годы эксплуатации - 19120 млн. кВт в час (в 1998 г.). Среднее значение выработки за годы нормальной эксплуатации - 23128 млн. кВт в час (по кварталам - 5295, 5536, 6638, 5659 млн. кВт в час). Максимальная выработка за годы нормальной эксплуатации - 26820 млн. кВт в час (в 1994 г).

    Красноярская ГЭС - станция частично многолетнего регулирования. Использование многолетних запасов происходит в маловодье или перед возможным многоводьем. При долгосрочном прогнозировании в условиях неопределенности принимается либо гарантированная проектная отдача - 15 млрд. кВт в час (по кварталам - 3000, 4000, 4500, 3500 млн. кВт в час), либо среднее многолетнее значение - 20 млрд. кВт в час (по кварталам - 5400, 4850, 4700, 5050 млн. кВт в час). За годы эксплуатации минимальная выработка составила 13673 млн. кВт в час (по кварталам - 2811, 3568, 3978, 3316 млн. кВт в час), максимальная - 21490 млн. кВт в час (в 1995 г.). Таким образом, енисейские ГЭС:

• 
  могут участвовать в регулировании графика нагрузки, но при выполнении условий по интегральной выработке и ограничений по скорости набора/сброса нагрузки;
  
• 
  достаточно часто должны работать в вынужденном режиме при сохранении интегральной выработки.
  

1.5.2 ГЭС Ангарского каскада

 Планирование выработки ГЭС на любой временной интервал возможно только по результатам расчетов каскадного регулирования. Это обусловлено и неопределенностью притока, где 60% годового стока приходится на осенние непрогнозируемые дождевые паводки, и использованием многолетних запасов озера Байкал и Братского водохранилища, и многочисленными ограничениями по судоходству, рыбному хозяйству, работы территориальных промышленных комплексов в Братске и Усть-Илимске и т. д.

В целом проектная гарантированная отдача Ангарских ГЭС (Иркутская, Братская и Усть-Илимская) составляет 45430 млн. кВт в час (по кварталам - 11130, 10800, 11320, 12180 млн. кВт в час). Среднее многолетнее значение - 48400 млн. кВт в час (по кварталам - 12940, 11490, 11570, 12400 млн. кВт в час). Минимальное значение выработки за годы эксплуатации - 41983 млн. кВт в час (в 1998 г.) и максимальное - 52955 млн. кВт в час (в 1995 г.).

Иркутская ГЭС. Проектное значение гарантированной отдачи за год - 3630 млн. кВт в час (по кварталам - 930, 800, 820, 1080 млн. кВт в час), среднее многолетнее значение - 4100 млн. кВт в час (по кварталам - 1050, 950, 900, 1200 млн. кВт в час). Максимальное значение годовой выработки за годы эксплуатации - 4860 млн. кВт в час (в 1995 г.).

Братская ГЭС. Проектное значение гарантированной отдачи с учетом многолетнего регулирования - 21200 млн. кВт в час (по кварталам - 5200, 4900, 5300, 5800 млн. кВт в час), среднее многолетнее значение - 22600 млн. кВт в час (по кварталам - 6350, 4980, 5370, 5900 млн. кВт). Минимальная выработка составила 19444 млн. кВт (в 1997 г.), максимальная - 26476 млн. кВт (в 1995 г.).

Усть-Илимская ГЭС. Проектное значение гарантированной отдачи - 20600 млн. кВт (по кварталам - 5000, 5100, 5200, 5300 млн. кВт). Проектная средняя многолетняя выработка - 21700 млн. кВт (по кварталам - 5540, 5560, 5300, 5300 млн. кВт). За годы эксплуатации минимальное значение выработки - 18879 млн. кВт (в 1997 г.).

Приведенные данные позволяют сделать следующие выводы по ангарским ГЭС:

• 
  полноценное участие в регулировании графика нагрузки может осуществлять только Братская ГЭС, при этом необходимо учитывать ограничения по интегральной суточной выработке;
  
• 
  Братская ГЭС является основным балансирующим узлом ОЭС Сибири;
  
• 
  Иркутская и Усть-Илимская ГЭС работают практически весь год в вынужденном режиме, что ограничивает их использование в режимном регулировании с обязательным учетом ограничений по суточной выработке.
  

1.5.3 Новосибирская ГЭС

Проектное значение среднемноголетней выработки - 1800 млн. кВт (по кварталам - 215, 680, 605, 300 млн. кВт). Гарантированная выработка - 1200 млн. кВт (по кварталам - 190, 300, 460, 250 млн. кВт). За годы эксплуатации максимальная выработка составила 2240 млн. кВт (в 1995 г.).

В настоящее время Новосибирская ГЭС практически постоянно работает в вынужденном режиме в базовой части графика нагрузки, что не позволяет использовать ее в регулировании.

1.6 Несовершенный рынок электроэнергетики

Большинство рынков в современной экономике относятся к рынкам несовершенной конкуренции, на которых каждый производитель в состоянии существенно влиять на цену продукции. При этом часто высокий уровень концентрации производителей сочетается с дифференциацией продукта (монополистическая конкуренция, олигополия), наличием барьеров входа в отрасль (монополия, олигополия) и взаимодействием между производителями (олигополия) [1].

Наиболее интересным для исследования типом рыночных структур, в силу большого спектра стратегий поведения участников и нетривиальности выводов, является олигополия. Как правило, число олигополистов ограничено несколькими фирмами, хотя в некоторых случаях при информационной открытости (облегчающей координацию фирм) может доходить до нескольких десятков. Причем размер каждой фирмы должен позволять ей значимо влиять на ситуацию на рынке. Именно для олигополии в наибольшей степени характерно стратегическое взаимодействие участников [1].

Реальные конкурентные электроэнергетические рынки несовершенны. Практически ни одно из условий возникновения (существования) совершенной конкуренции для электроэнергетических рынков не выполняется. В результате возникают различные проблемы ЭЭР. Одной из основных проблем ЭЭР является формирование олигополий, действия которых как в краткосрочном плане, так и в долгосрочной перспективе (в процессе развития и инвестирования), приводят к снижению эффективности данных рынков.

1.6.1 Примеры электроэнергетических олигополий и проявление рыночной власти

В России, согласно выполненным в ИСЭМ СО РАН оценкам, три наиболее крупных ГК занимают около половины электроэнергетического рынка Европейской части («Росэнергоатом» – 29 %, ТГК-3 – 12 %, «РусГидро» – 8 %). На Урале доля трех наиболее крупных ГК составляет 55 % всего объема рынка региона (ОГК-2–22 %, ОГК-4–21 %, ОГК-5–14 %). В Сибири три наиболее крупных ГК занимают половину ЭЭР этого региона («Иркутскэнерго»– 28 %, ТГК-12 – 11 %, «РусГидро» – 11 %) [10].

При полном прекращении ценового регулирования, такая рыночная структура может привести к существенному снижению эффективности ЭЭР за счет проявления рыночной власти доминирующих ГК, стремящихся к завышению цены на электроэнергию, уменьшая объемы ее производства, а в долгосрочной перспективе и объемы вводов новых электростанций [14].

На ЭЭР России начался процесс консолидации активов участников рынка. В частности, планируется слияние оптовых генерирующих компаний (ОГК), принадлежащих «Газпрому» [3]. Это объясняется снижением издержек на управление объединенной компанией, ростом ее капитализации и другими причинами. В результате на рынке появится очень крупный игрок, мощностью в два раза больше конкурентов. В последующем возможно присоединение также принадлежащей «Газпрому» ТГК-1 (территориальной генерирующей компании). Также наметилась тенденция объединения ГК со сбытовыми компаниями. Так, «Росэнергоатом» ввел своих представителей в Совет директоров «Донэнергосбыта» и энергосбыта «Ростовэнерго» [4]. В перспективе атомщики могут получить контрольные пакеты акций этих сбытовых компаний. «РусГидро» также планирует взять в управление, а затем стать, собственником целого ряда сбытовых компаний, включая «Мосэнергосбыт», «Саратовэнерго», «Алтайэнергосбыт» и др. [12].

Складывающиеся тенденции горизонтальной и вертикальной интеграции энергокомпаний в отсутствие соответствующего регулирования будут способствовать формированию олигополий и усиливать проявления рыночной власти на ЭЭР России, что подтверждает зарубежная практика.

1.6.2 Моделирование и исследование электроэнергетических олигополий

В основном используются два подхода к моделированию несовершенной (олигополистической) конкуренции на электроэнергетических рынках: это, так называемая, модель аукционов (supply function equilibrium – SFE) и модель Курно. В первом случае предполагается, что компании участвуют в торгах/аукционах, подавая на них свои заявки по цене и объемам предложения электроэнергии, подобно тому, как это делается на спотовом или балансирующем рынках. То есть фирмы конкурируют как по объемам предложения, так и по цене электроэнергии. В модели Курно конкуренция ограничивается объемами предложения электроэнергии. Хотя указанные подходы различаются в отношении стратегических переменных (количество и цена в первом случае и только количество – во втором), оба они базируются на концепции равновесия Нэша [10].

Считается, что SFE- модель лучше отражает конкуренцию на рынках, чем модель Курно. Кроме того, модель Курно вследствие указанной выше специфики, «переоценивает» рыночную власть олигополистов и, особенно в краткосрочном периоде (когда эластичность спроса на электроэнергию низка), завышает цены и, соответственно, занижает объемы поставок на рынок электроэнергии [13]. В то же время SFE-модель построена на основе дифференциальных уравнений и более или менее подробное описание ЭЭС с ее помощью невозможно из-за вычислительных ограничений. За исключением очень простых случаев, существование и единственность решений, полученных с помощью SFE-модели, пока трудно доказуемы.

За рубежом было разработано несколько различных математических моделей развития и инвестирования электроэнергетики в условиях несовершенного рынка. В основном это одноузловые модели, в большинстве из них недостаточно представлены разные типы генерирующих мощностей, слабо учитываются режимы работы электростанций и электропотребления, как правило, рассматриваются однопродуктовые рынки (электроэнергии), хотя в отдельных случаях представлены рынки мощности и резервов. Иногда могут применяться достаточно сложные подходы для учета неопределенности. Для расчетов, как правило, используются упрощенные иллюстративные примеры.

В России начали появляться отдельные работы в области исследования несовершенных ЭЭР [2,11]. Однако вопросы развития и инвестирования в условиях несовершенной конкуренции и разработки соответствующих математических моделей для проведения исследований реальных ЭЭР пока не получили в них необходимого отражения.

1.7 Выводы по главе 1

1. В ФОРЭМ входят четыре субъекта: организатор ФОРЭМ, организатор участия атомных станций в работе ФОРЭМ, участники ФОРЭМ, субъекты, предоставляющие услуги на ФОРЭМ. Оптовый рынок разделен на две ценовые зоны. Первая ценовая зона – это Европейская часть Росси и Урал. Вторая ценовая зона - Сибирь.

2. На РСВ проведение конкурентного отбора заявок и определение планового производства и потребления электроэнергии участниками рынка включает три основных этапа. Рассмотрена цель формирования рынка мощностей и как проводится отбор поставщиков мощностей.

3. В ОЭС Сибири присутствуют несколько крупных поставщиков, такие как: Саяно-Шушенская ГЭС, Березовская ГРЭС, Красноярская ГРЭС-2, Гусиноозерская ГРЭС, Иркутская ТЭЦ-10, Братская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС, Красноярская ГЭС, Назаровская ГРЭС, Томь-Усинская ГРЭС, Беловская ГРЭС. Большую долю в генерации занимают ГЭС. Более половины электропотребления приходится на три энергосистемы — Иркутскую, Красноярскую и Кузбасскую ЭС.

4. На данный рынок все могут подавать заявки, но, тем не менее, компаний конкурентов мало, следовательно, конкуренция олигопольная. Были приведены примеры электроэнергетических олигополий. Существует два подхода к моделированию несовершенной конкуренции на электроэнергетических рынках: это модель SFE и модель Курно.

5. Существование крупных мощностей на рынке Сибири дает возможность в рамках олигопольного рынка злоупотреблять рыночной властью. Выявить это возможно, в том числе исследуя динамику цен и объемов в первичных заявках производителей и потребителей.