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