Thiết kế thị trường điện

Thiết KẾ
THỊ
TRƯỜNG ĐIỆN
Nguyễn Hương Mai
Khoa Quản lý Năng lượng – Đại học Điện lực


Chương 2
KINH TẾ ĐIỆN


Nội dung


Giới thiệu chung



Chi phí biên và chi phí trung bình



Chào giá trên thị trường điện



Cân bằng cung cầu



Các loại hợp đồng

Giới thiệu chung


Giới thiệu chung


Mục tiêu của việc xây dựng thị trường điện: Hiệu quả
kinh tế



Hiệu quả kinh tế chỉ có thể đạt được khi chi phí sản
xuất một lượng sản phẩm là nhỏ nhất



Việc tái cơ cấu ngành điện không có nghĩa là sẽ đạt
được hiệu quả kinh tế



Để đạt được hiệu quả kinh tế mong muốn, khả năng
1 nhà SX nào đó bán sản phẩm với giá cao hơn chi
phí SX (lũng đoạn thị trường) phải được loại bỏ bằng
các cơ chế điều tiết hoặc bằng sự cạnh tranh


Giới thiệu chung



Trong cơ chế điều tiết, cơ quan điều tiết quy
định giá điện. Trong thị trường cạnh tranh, mối
quan hệ cung cầu quyết định giá điện trên thị
trường



Trong thị trường cạnh tranh hoàn hảo, giá thị
trường bằng chi phí sản xuất đơn vị sản phẩm
cuối cùng (gọi là chi phí biên)


Chi phí biên và chi phí trung bình


Chi phí sản xuất


Chi phí sản xuất bao gồm 2 phần: chi phí cố
định (fixed cost) và chi phí biến đổi (variable
cost)
TC = FC + VC



Ví dụ, hàm chi phí sản xuất của 1 nhà máy
điện: C(g) = a + b.g + (1/2).c.g2 ($/h)
Chi phí cố định: FC = a

Chi phí biến đổi: VC = b.g +1/2.c.g2


Chi phí trung bình


 
Chi
phí cố định bao gồm phí đầu tư, chi phí
O&M cố định và một phần chi phí lao động



Chi phí biến đổi bao gồm chi phí nhiên liệu và
chi phí O&M biến đổi



Chi phí trung bình


Chi phí biên


Chi phí biên:

∂TC
MC =
= b + c.g
∂g



là chi phí để sản xuất thêm một đơn vị sản phẩm
(sản lượng 1kWh, công suất kW)



chi phí biên là hàm đồng biến với sản lượng



Xét ví dụ trên, khi nào chi phí biên bằng chi phí
trung bình?

g* = 2a / c


Ví dụ


Xét nhà máy có hàm chi phí sau:
C(g) = 5000 + 20g + 0.025g2 ($/h)



Với g = 100, xác định TC, FC, VC, AC, AFC,
AVC, MC



Vẽ đồ thị các đường đồ thị AC, AFC, AVC, MC
theo biến thiên của g


Ví dụ
g

FC

VC

TC

AC

AFC

AVC

MC

100.0

5000

2250

7250

72.5

50.0

22.5

25.0

200.0

5000

5000

10000

50.0

25.0

25.0

30.0

300.0

5000

8250

13250

44.2

16.7

27.5

35.0

400.0

5000

12000

17000

42.5

12.5

30.0

40.0

500.0

5000

16250

21250

42.5

10.0

32.5

45.0

600.0

5000

21000

26000

43.3

8.3

35.0

50.0

700.0

5000

26250

31250

44.6

7.1

37.5

55.0

800.0

5000

32000

37000

46.3

6.3

40.0

60.0

900.0

5000

38250

43250

48.1

5.6

42.5

65.0

1000.0

5000

45000

50000

50.0

5.0

45.0

70.0


Ví dụ
60000
50000

F
C

Chi phi, $

40000
30000
20000
10000
80

0
0

70

400

600

Cong suat, MW

60

50

AC
AFC
AVC
MC

Chi phí ($/MW) 40
30
20
10
0
0

200

2

4

6

8

Cong suat, MW

10

12

800

1000


Nhận xét


Chi phí trung bình cao khi công suất/sản
lượng thấp (do chi phí cố định)



Chi phí trung bình tăng cao khi công suất/sản
lượng cao (do tham số của hàm bình phương
thể hiện giới hạn công suất)



Khi một công ty có chi phí trung bình tăng theo
sản lượng đầu ra (tức là chi phí biên nhỏ hơn
chi phí trung bình) tức là công ty đó có lợi thế
kinh tế nhờ quy mô (economy of scale)


Lợi thế kinh tế nhờ quy mô


Công ty có mức sản lượng đầu ra nhỏ sẽ có
chi phí trung bình cao



Lợi thế kinh tế nhờ quy mô giúp cho mô hình
độc quyền tự nhiên sản xuất với chi phí thấp
hơn so với mô hình thị trường cạnh tranh



Nếu số lượng công ty tham gia thị trường
nhiều hơn, chi phí biên sẽ thấp khi mức sản
lượng đầu ra nhỏ


Lợi ích kinh tế nhờ quy mô


Sản phẩm có chi phí cố định chiếm tỷ trọng lớn sẽ
mang lại lợi ích kinh tế nhờ quy mô. Đối với ngành
điện, nhà máy điện hạt nhân, thủy điện hoặc than
thuộc loại hình này



Vì các tổ máy lớn nhất có thể sản xuất với chi phí
trung bình thấp hơn nên có thể dẫn đến tình trạng
độc quyền tự nhiên và quyền lực thị trường



Thị trường cạnh tranh quy định giá thị trường bằng
chi phí biên, trong hầu hết mọi trường hợp sẽ nhỏ
hơn chi phí trung bình


Lợi ích về kinh tế phạm vi


Gộp chung quy trình sản xuất một số sản
phẩm có thể mang lại hiệu quả về mặt kỹ
thuật, ví dụ như 1 công ty quản lý cả lưới
truyền tải lẫn phân phối



Chi phí sản xuất 2 sản phẩm bởi 2 công ty có
thể cao hơn chi phí sản xuất 2 sản phẩm đó
bởi 1 công ty. Trường hợp này được định
nghĩa là lợi ích về kinh tế phạm vi (economy of
scope)


Chi phí biên ngắn hạn và dài hạn


Trong dài hạn, không có yếu tố sản xuất nào
cố định vì khung thời gian đủ lớn để các yếu
tố sản xuất có thể được điều chỉnh

Thời gian

Chi phí

Công nghệ

Ngắn hạn

Một vài chi phí là cố định

Cố định

Không có chi phí nào cố định

Biến đổi

Dài hạn


Chi phí biên ngắn hạn và dài hạn


Trong sản xuất điện năng, “ngắn hạn” bỏ qua
những thay đổi về vốn, chỉ tính đến những biến đổi
về sản lượng đầu ra của các nhà máy sẵn có



Ví dụ hàm chi phí ngắn hạn:
CSR(g)= a + b.g + (1/2)c.g2 ($/h)
0 ≤ g ≤ gmax

Trong đó gmax là công suất đặt (cố định)


Chi phí biên ngắn hạn:

∂CSR (g)
SRMC =
∂g


Chi phí biên ngắn hạn và dài hạn


Chi phí dài hạn không tính toán cho một lượng công suất
cố định, chi phí này có thể biến đổi để sản xuất đơn vị sản
phẩm tiếp theo một cách kinh tế nhất trong dài hạn



Các thay đổi của vốn đầu tư không chỉ được tính đến mà
còn được xét một cách hoàn chỉnh



Do đó, tất cả các chi phí trong khoảng thời gian dài bao
gồm chi phí đầu tư và các chi phí ngắn hạn như chi phí
nhiên liệu và chi phí vận hành bảo dưỡng đều được xét
đến trong chi phí dài hạn

Cân bằng cung cầu


Đường cung ngắn hạn


Đường tuyến tính biểu diễn mối quan hệ giữa
giá và lượng cung



Luôn hướng lên trên



Trong thị trường cạnh tranh hoàn hảo, đường
cung thể hiện chi phí biên của nhà sản xuất
p=f(G)=MC



Chi phí biên – là chi phí tăng thêm để sản xuất
thêm 1 đơn vị sản lượng


Đường cung ngắn hạn

C(G): chi phí phát điện
SS(G): giá trị thặng dư cho nhà sản xuất

Tập hợp các đường cung của các nhà sản xuất tạo thành
đường cung tổng của thị trường


Đường cầu ngắn hạn


Đường tuyến tính biểu diễn mối quan hệ giữa giá và lượng cầu



Luôn hướng xuống dưới



Có 2 loại: co giãn và không co giãn



Co giãn: lượng cầu tỷ lệ với giá của hàng hoá



Không co giãn: lượng cầu không thay đổi khi giá hàng hoá thay đổi



Đối với ngành điện, đường cầu thông thường không co giãn hoặc ít co
giãn đối với giá điện điều tiết hoặc giá điện bán buôn



Trong thị trường bán lẻ cạnh tranh hoàn hảo, lượng cầu sẽ thay đổi
mạnh hơn nếu áp dụng giá thị trường giao ngay cho khách hàng


Đường cầu ngắn hạn

Tập hợp các đường cầu của các khách hàng tạo thành đường cầu tổng
của thị trường