Vannkraft og markedsmakt

1. Hjemmeside til Konkurransestrategi (2003), Fagbokforlaget Vannkraft og markedsmakt Lars Sørgard Norges Handelshøyskole Konkurransestrategi

2. 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 Konkurransestrategi

3. 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 Konkurransestrategi

4. 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? Konkurransestrategi

5. Konkurransestrategi

6. 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? Konkurransestrategi

7. 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 Konkurransestrategi

8. Water inflow **) (TWh) Spot price *) (Øre/kWh) 35 100 Spot price 30 120 25 Water inflow 140 20 160 15 180 10 200 5 220 0 1976 1980 1985 1990 2000 1995 240 *) Average spot price in 1996 prices **) Annual water inflow in Norway and Sweden Konkurransestrategi

9. 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 Konkurransestrategi

10. Etterspørsel i periode 2 Periode 2 Etterspørsel i periode 1 Periode 1 Velferdstap som følge av prisforskjeller P1 P1 P2 Total mengde vann som er tilgjengelig Vann og kraft: Prisforskjeller gir velferdstap Konkurransestrategi

11. Fleksibilitet – en fordel? • Bushnell (2001): En dominerende vannkraft-produsent 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? Konkurransestrategi

12. = Flytte produksjon gjennom overføringsledninger = Flytte produksjon ved å lagre i magasiner Vår grunnmodell Region W Region E 1 Tids- periode 2 Konkurransestrategi

13. 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 produksjoneksogen • Produsentene kan fordele vann mellom de fire delmarkedene Konkurransestrategi

14. 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 Konkurransestrategi

15. 1 in W1, V elers Produsentens salg 1 in W1 og W2, 1/b ellers Forutsetninger forts. Anvender en (invers) lineær etterspørselsfunksjon: pit = it -itSit, i=E,W; t=1,2 Produksjonsrestriksjon for produsent k i region i: Konkurransestrategi

16. 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 Konkurransestrategi

17. Temporær flaskehals Region W Region E • Overføringsledningen i periode 2 er ingen potensiell flaskehals • Kan forklares med asymmetrier i etterspørsel og/eller tilbud 1 Tids- periode 2 Konkurransestrategi

18. 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 Konkurransestrategi

19. X omfordeler produksjon Region W Region E • X kan flytte produksjon i periode 1 fra E til Wuten å bruke overføringslinjen i periode 1 1 Tids- periode 2 Konkurransestrategi

20. En ytterligere forenkling Region W Region E • Halehenget i region E vil alltid utjevne eventuelle prisforskjeller • Dermed kun to potensielle delmarkeder 1 Tids- periode 2 Konkurransestrategi

21. 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) Konkurransestrategi

22. X kjøper U - eksempel Høyprisregime i region W i periode 1 PW1 > P2 Profitt Produksjon i region W i periode 1 Konkurransestrategi

23. X kjøper U - eksempel Høyprisregime i region W i periode 1 Inte-grasjons- regime PW1 > P2 PW1 = P2 Profits Produksjon i region W i periode 1 Konkurransestrategi

24. X kjøper U - eksempel Høyprisregime i region W i periode 1 Inte-grasjons- regime Lavprisregime i region W i periode 1 PW1 > P2 PW1 = P2 Profitt PW1 < P2 Produksjon i region W i periode 1 Konkurransestrategi

25. 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 Konkurransestrategi

26. X kjøper Y forts. • Gitt en indre løsning, oppkjøpet leder til en reduksjon i prisforskjellen: • 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 Konkurransestrategi

27. Utvidelser • n produsenter med produksjon i begge regioner • Mer dempet effekt, men ellers uendret • 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 • Termisk produksjon i en region • Oppkjøp av vannkraft kan fortsatt føre til mindre prisforskjeller • Men i tillegg endres total termisk produksjon Konkurransestrategi

28. 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 Konkurransestrategi

29. 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? Konkurransestrategi

30. Asymmetri og flaskehals • Det er betydelige asymmetrier • Statkraft interesser i andre regioner enn Sør-Norge • Statkraft har i større grad flerårsmagasiner enn andre produsenter • Er det stort omfang av flaskehalsene? • I løpet av siste fem år er det flaskehals ut av Sør-Norge mot Sverige i knapt 30% av tiden • Men er det et konkurranseproblem når Sør-Norge er et lavprisområde (våtårfenomen)? • Produsentene låst til å selge; oppkjøp ingen effekt? • Eller flytte salg ut til en høyere pris, og er det et problem for Norge? Konkurransestrategi

31. Sør-Norge integrert med Sverige Ingen flaskehals Lav pris 18 % Flaskehals 73 % 9 % Høy pris Flaskehals Sør-Norge - andel av tiden med flaskehalser mot Sverige 1997-2002 Konkurransestrategi

32. Høypris og flaskehals • Grunn til ekstra bekymring når • høypris og flaskehals og • 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 Konkurransestrategi

33. 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? Konkurransestrategi

34. Gevinst ved å eliminere evt. markedsmakt i tørrår Gevinst ved å importere mer i tørrår PMON PTØRR PVÅT Gevinst ved å eksportere mer i våtår Hvis Norge del av et større og mer integrert kraftsystem Pris Etterspørsel Utenlandsk pris Kvantum Konkurransestrategi

35. 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 Konkurransestrategi