Мои расчёты цены на кВт·ч: „законная афера“ на сумму 15 миллиардов в год?

«Если бы PUN был скорректирован с учётом реальных затрат на производство энергии в Италии, цена снизилась бы на 30% для семей и предприятий (а также для государства». С помощью искусственного интеллекта Бруно Кампанино, наш читатель, провёл два расчёта относительно того, как формируется цена на 1 кВт·ч. Он пришёл к выводу: «Это „законная мошенническая схема“ со стороны ГОСУДАРСТВА и ЕВРОПЫ». Почему же тогда „продвигать ядерную энергетику как решение всех проблем или искать сложные алгоритмы для снижения PUN на 1–2 цента за кВт·ч в финансовых отчётах? Что вы думаете? Я ошибаюсь?». Чтобы написать нам: info@vaielettrico.it.

А вот подробности его расчётов, основанные на официальных данных Terna и GSE

Какова доля возобновляемых источников и сколько стоит газ

1. Валовое/чистое внутреннее производство в сумме составляет примерно 270 ТВт·ч в год.
2. Доля возобновляемых источников (совокупные ВИЭ). Учитывая все виды возобновляемой энергетики (а не только солнечную, ветровую и гидроэлектроэнергию, но также биоэнергию и геотермальную энергию), их доля в общем объеме производства обычно составляет от 45% до 49% от национального производства (и около 40–41%, если рассчитывать долю от общего потребления Италии, которое также покрывается за счет импорта из-за рубежа).
3. Солнечная, ветровая и гидроэлектроэнергия. При рассмотрении их по отдельности или в совокупности их доля стабильно не превышает 50% от общего объема производства в Италии; исторически она колеблется в пределах от 40% до 48% в зависимости от гидрологического года (гидроэлектроэнергия сильно зависит от количества осадков).

Таблица сравнения объема производства электроэнергии в Италии

Средние ориентировочные данные

Источник/категория

Ориентировочное количество ТВт·ч в год

Доля внутреннего производства

Общее количество возобновляемых источников (гидроэнергетика, солнечная энергетика, ветроэнергетика, биоэнергетика, геотермальная энергетика)

125–135 ТВт·ч

45%–49%

Тепловая энергетика (в основном на природном газе)

130–140 ТВт·ч

48%–52%

Другие источники (например, отходы/остаточный уголь)

5–10 ТВт·ч

2%–3%

Сравнение предельной цены и реальных затрат на производство

Давайте проанализируем предложенный гипотетический сценарий (из общего объема в 270 ТВт·ч 60% обеспечивается турбогазовыми электростанциями — 162 ТВт·ч, а 40% — возобновляемыми источниками — 108 ТВт·ч), сравнив цену, определяемую критерием предельной полезности (теоретическая цена PUN, основанная исключительно на стоимости газа), с реальной средневзвешенной ценой, основанной на фактических затратах на производство отдельных источников энергии.

Стоимость производства турбогаза (при цене газа ~90 евро/МВт·ч)

1. Стоимость топлива (сырья)

Учитывая среднюю эффективность тепловых электростанций с комбинированным циклом (CCGT) в 55–60%, для производства 1 МВт·ч электроэнергии требуется примерно 1,7–1,8 МВт·ч тепловой энергии газа.

При цене газа 90 евро/МВт·ч только стоимость сырья составляет примерно 153–162 евро/МВт·ч.

2. Расходы на систему ETS (квоты на выбросы CO₂)

Примерно 0,35–0,40 тонны CO₂ на 1 МВт·ч электроэнергии. При стабильных ценах на разрешения на выбросы в размере около 65–75 евро/тонна, затраты на CO₂ остаются на уровне 24–28 евро/МВт·ч.

3. Фиксированные и эксплуатационные затраты (O&M)

Около 10–15 евро/МВт·ч.

Сравнение с затратами на производство из возобновляемых источников

В отличие от газа, возобновляемые источники не имеют затрат на топливо и не платят за квоты на CO₂, поэтому стоимость производства определяется в основном амортизацией первоначальных инвестиций (CapEx) и затратами на техническое обслуживание (OpEx).

При таких же уровнях, как у газа, стоимость производства одного мегаватт-часа с помощью газовых тепловых электростанций значительно растет, что сильно увеличивает разницу в затратах по сравнению с возобновляемыми источниками:

Источник энергии

Стоимость производства (евро/МВт·ч)

Стоимость производства (евро/кВт·ч)

Примечания

Солнечная энергетика (крупномасштабная)

45–60

0,045–0,060

Очень конкурентоспособна в часы солнечной активности.

Ветровая энергетика (наземная)

40–55

0,040–0,055

Один из самых дешевых источников энергии вообще.

Гидроэнергетика (существующие станции)

30–50

0,030–0,050

Исторические установки с очень низкими затратами на эксплуатацию.

Газовые турбины (совмещенный цикл)

185–205

0,185–0,205

Зависит от цен на сырье и CO₂.

Стоимость производства 1 кВт·ч электроэнергии с помощью турбогазовых установок на метане в два с лишним раза выше средней стоимости производства в крупных солнечных и ветровых электростанциях. Основная причина, по которой турбогазовые установки остаются необходимыми, заключается в их программируемости и гибкости, что критически важно для поддержания стабильности электросети в периоды, когда солнце и ветер не работают.

Исходные предположения и базовые затраты (при цене на газ ~90 евро/МВт·ч)

Турбогазовые установки (60% производства / 162 ТВт·ч): оценочная стоимость производства — 195 евро/МВт·ч (среднее значение в диапазоне 185–205 евро/МВт·ч, включая затраты на газ, CO₂ и обслуживание).

Возобновляемые источники (40% производства / 108 ТВт·ч): средняя взвешенная стоимость производства (солнечная энергетика, ветроэнергетика, гидроэнергетика) оценивается примерно в 50 евро/МВт·ч.

1. ПУН, основанный на предельной цене (правило электроэнергетического рынка)

На итальянском и европейском рынках электроэнергии (метод краевой ценообразования) оптовая цена (PUN) не является средним значением затрат всех электростанций, а определяется самой дорогой станцией, необходимой для удовлетворения последней единицы спроса (краевая станция).

В сценарии, когда 60% энергии обеспечивается за счёт газа, а 40% — за счёт возобновляемых источников, в течение большей части суток (особенно при высоком спросе или когда фотовольтаика не производит энергию, например, в вечерние часы) доминирующей остаётся газовая электростанция.

Теоретическая краевая цена PUN: поскольку газ определяет рыночную цену для всех технологий во время своей работы, цена продажи за каждый MWh, обмениваемый на рынке, соответствует затратам на газовую станцию.

Значение PUN: 195 евро/МВт·ч (0,195 евро/кВт·ч).

В таких условиях энергия, производимая из возобновляемых источников (производство которой стоит 50 евро/МВт·ч), также «ценится» на рынке по цене газа (~195 евро/МВт·ч), что приносит значительную дополнительную прибыль производителям возобновляемой энергии.

2. PUN, рассчитанный путем правильной оценки затрат на производство (среднее взвешенное значение)

Если же представить систему, в которой энергия оплачивается исключительно в соответствии с промышленной стоимостью производства (метод cost-plus), взвешенной в зависимости от фактических объемов:

При замене значений из данного сценария:

Общая стоимость производства энергии:

Результативная средняя взвешенная цена:

Таблица сравнительного обзора

Параметр / Метод

PUN по предельной цене (текущие условия)

PUN по средней взвешенной стоимости (реальные/смешанные)

Самая низкая стоимость

195 евро/МВт·ч (0,195 евро/кВт·ч)

137 евро/МВт·ч (0,137 евро/кВт·ч)

Кто устанавливает цену

Предельная стоимость последнего завода (газ)

Средневзвешенное значение всех технологий

Экономическое воздействие на систему (из 270 ТВт·ч)

~52,6 миллиарда евро теоретических оптовых затрат

~37,0 миллиарда евро фактических затрат на производство

Разница / Маржа

—

Теоретическая экономия в размере более 15 миллиардов евро на текущем рынке поглощается в виде предельных доходов/дополнительной прибыли.

Для семей и предприятий: огромное воздействие

Экономия 30% на стоимости энергии оптом совсем не является незначительным фактором:

Переход от 0,195 €/кВт·ч до 0,137 €/кВт·ч означает снижение затрат на 58 евро за Мегаватт-час.

Для средней семьи с потреблением 2.700 кВт·ч в год это означает экономию примерно 150–160 евро в год только на сырье (к чему добавляются НДС и пропорциональные налоги).

Для компании или производственной отрасли, потребляющей гигаватт-часы, разница в 30% является рубежом между конкурентоспособностью на глобальном рынке и выходом с него.

Для государства и рынка: проблема предельных доходов

15 миллиардов евро, выявленные в результате расчетов, представляют собой огромную передачу богатства.

В системе с ценообразованием на основе предельных затрат эти 15 миллиардов не идут на покрытие реальных промышленных затрат на производство, а становятся доходами от привилегированного положения (дополнительной прибылью) для тех, кто производит с использованием оборудования на возобновляемых источниках энергии, у которого фиксированные затраты уже амортизированы или очень низки.

Механизм, требующий корректировки. Но какая альтернатива?

Безусловно, верно, что возобновляемые источники энергии обычно имеют более низкие затраты на производство, чем газ. Также верно, что механизм предельной цены может приводить к появлению нижепредельных доходов у установок, производящих энергию по затратам, ниже технологии, определяющей рыночную цену.

Однако из этого предположения не следует, что автоматически возникает дополнительная прибыль в размере 15 миллиардов евро.

Первая проблема заключается в том, что предполагается, будто газ определяет цену на всю производимую энергию, в то время как предельная цена устанавливается в каждом рыночном сегменте и в разных географических регионах. Не годовой состав производства определяет, сколько часов газ является предельным источником энергии. Например, при высоком уровне производства солнечной и ветровой энергии цена может существенно снизиться, даже если газ составляет значительную долю годового производства.

Математика работает, а единицы измерения — нет

Вторая проблема заключается в сравнении различных экономических величин. Значение 195 евро/МВт·ч для турбогазовых установок представляет собой оценку стоимости производства электроэнергии при определённых уровнях цен на газ и CO₂. Значение 50 евро/МВт·ч для возобновляемых источников энергии — это оценка средней стоимости производства, включающая также первоначальные инвестиции. Это величины, не являющиеся прямо однородными.

Третья проблема связана с суммой в 15,66 миллиарда евро. Математические расчеты верны, если предположить, что 60% энергии стоит 195 евро/МВт·ч, оставшиеся 40% — 50 евро/МВт·ч, и что все 270 ТВт·ч оплачиваются по цене 195 евро/МВт·ч. Однако это теоретическое упражнение, а не измерение фактически полученной дополнительной прибыли. Чтобы получить эту последнюю цифру, необходимо знать, сколько энергии фактически продаётся на спотовом рынке, по какой цене, посредством каких контрактов, а также каковы затраты и обязательства, ложащиеся на производителей.

Пограничная цена координирует спрос и предложение

Наконец, существует фундаментальный вопрос: предельная цена была создана не для того, чтобы компенсировать каждый завод его средними затратами, а для координации спроса и предложения и обеспечения производства необходимой энергии в любое время. В моменты максимальной нагрузки на сеть, когда существует риск отключения электроэнергии, вполне естественно, что система готова платить больше поставщику, который обеспечивает дополнительный объем энергии. Это простой закон рынка.

Расширение использования возобновляемых источников энергии и отделение от цены на газ ради устойчивого будущего

Следовательно, вполне уместно обсуждать, следует ли интегрировать или скорректировать этот механизм, особенно в системе, где возобновляемые источники энергии играют всё более важную роль. Однако альтернативу, основанную на средней стоимости производства, нельзя автоматически считать более эффективной, дешевлей и, прежде всего, такой же надёжной. По крайней мере, в системе свободной конкуренции между частными производителями. Не случайно среди различных вариантов рассматривается также возможность «национализации» турбогазовых электростанций до тех пор, пока они остаются необходимыми для балансировки сети.

В заключение мы согласны с тезисом о том, что более широкое использование возобновляемых источников энергии может снизить среднюю стоимость энергии и зависимость от газа. Однако мы не согласны с выводом о том, что текущая система неизбежно приведёт к поступлению производителям возобновляемой энергии дополнительных прибылей в размере 15 миллиардов евро. Для доказательства этого требуются реальные рыночные данные, а не просто моделирование, основанное на двух средних значениях.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: «Чистая и недорогая электроэнергия? SENEC: Италия тоже может этого добиться» и посмотрите ВИДЕО