Мої розрахунки ціни на кВт·год: легалізована афера на суму 15 мільярдів щорічно?

«Якби PUN був налаштований відповідно до фактичних витрат на виробництво енергії в Італії, ціна знизилась б на 30% для сімей та підприємств (а також для держави». За допомогою ШІ Бруно Кампаніно, читача, який нам написав, було проведено два розрахунки щодо того, як формується ціна на 1 кВт·год. Він дійшов висновку: «Це „легалізована афера“ з боку ДЕРЖАВИ та ЄВРОПИ». То чому ж «продавати ядерну енергію як рішення всіх проблем або шукати складні алгоритми для зниження PUN у фінансових звітах на 1–2 центи за кВт·год? Що ви думаєте? Я помиляюся?». Щоб написати нам: info@vaielettrico.it.

Ось детальний розрахунок, зроблений на основі офіційних даних Terna та GSE

Яку роль відіграють відновлювані джерела енергії та скільки коштує газ

1. Валове/чисте внутрішнє виробництво становить приблизно 270 ТВт·год на рік.
2. Частка відновлюваних джерел енергії (загальний обсяг FER). Якщо враховувати всі відновлювані джерела (а не лише сонячну, вітрову та гідроелектроенергію, а також біоенергію та геотермальну енергію), їхня частка у загальному обсязі виробництва зазвичай становить від 45% до 49% від національного виробництва (а близько 40–41%, якщо розраховувати частку у загальних італійських потребах, які також покриваються за рахунок імпорту з-за кордону).
3. Сонячна, вітрова та гідроелектроенергія. Як окремо, так і разом, вони не перевищують постійно 50% від загального обсягу виробництва в Італії, історично коливаючись у межах від 40% до 48% залежно від гідрологічного року (адже гідроелектроенергія сильно змінюється залежно від кількості опадів).

Таблиця порівняння обсягу виробництва електроенергії в Італії

Середні базові дані

Джерело/Категорія

Орієнтовна кількість у ТВт·год на рік

Відсоток від внутрішнього виробництва

Загальний обсяг відновлюваних джерел (гідро, сонячна, вітрова, біо, геотермальна енергія)

125–135 ТВт·год

45%–49%

Теплова енергетика (переважно з природного газу)

130–140 ТВт·год

48%–52%

Інші джерела (наприклад, відходи/залишкове вугілля)

5–10 ТВт·год

2%–3%

Порівняння маржинальної ціни та реальних витрат на виробництво

Розглянемо запропонований гіпотетичний сценарій (загалом 270 ТВт·год, з яких 60% забезпечується турбогазом — 162 ТВт·год, а 40% — відновлюваними джерелами енергії — 108 ТВт·год), порівнюючи ціну, визначену за критерієм маржинальної вартості (теоретична ціна PUN, яка ґрунтується виключно на вартості газу), з фактичною середньою вагованою ціною, що базується на реальних витратах на виробництво окремих джерел енергії.

Витрати на виробництво турбогазу (з газом за ціною ~90 €/МВт·год)

1. Вартість палива (сировина)

З огляду на середню ефективність блоків зі змішаним циклом (CCGT) у рівні 55–60%, для виробництва 1 МВт·год електроенергії потрібно приблизно 1,7–1,8 МВт·год теплової енергії газу.

При ціні газу 90 €/МВт·год вартість лише сировини становить близько 153–162 €/МВт·год.

2. Витрати на систему ETS (квоти на викиди CO₂)

Приблизно 0,35–0,40 тонни CO₂ на 1 МВт·год електроенергії. Зі стабільними цінами на дозволи на викиди близько 65–75 євро/тонна, вплив CO₂ залишається на рівні 24–28 євро/МВт·год.

3. Фіксовані та операційні витрати (O&M)

Близько 10–15 євро/МВт·год.

Порівняння з витратами на виробництво від відновлюваних джерел

На відміну від газу, відновлювані джерела енергії не мають витрат на паливо чи квоти на CO₂, тому вартість виробництва визначається переважно амортизацією початкових інвестицій (CapEx) та витратами на технічне обслуговування (OpEx).

З газом на такому рівні вартість виробництва одного мегават-години за допомогою газових теплових електростанцій значно зростає, що суттєво збільшує різницю у витратах порівняно з відновлюваними джерелами:

Джерело енергії

Вартість виробництва (євро/МВт·год)

Вартість виробництва (євро/кВт·год)

Примітки

Сонячна енергетика (у масштабах енергосистеми)

45–60

0,045–0,060

Дуже конкурентоспроможна під час сонячних днів.

Вітрова енергетика (на суші)

40–55

0,040–0,055

Одне з найекономічніших джерел енергії взагалі.

Гідроелектроенергетика (існуючі установки)

30–50

0,030–0,050

Історичні установки з дуже низькими витратами на експлуатацію.

Газові турбіни (змішаний цикл)

185–205

0,185–0,205

Залежить від цін на сировину та CO₂.

Витрати на виробництво 1 кВт·год електроенергії за допомогою турбогазових установок на метані перевищують удвічі середні витрати на виробництво великомасштабними сонячними та вітровими електростанціями. Основною причиною, чому турбогазові установки залишаються незамінними, є їхня програмованість та гнучкість, які є ключовими для підтримки рівноваги в електромережі у моменти, коли сонце та вітер не є доступними.

Вихідні припущення та базові витрати (з газом приблизно за 90 €/МВт·год)

Турбогазові установки (60% виробництва / 162 ТВт·год): орієнтовні витрати на виробництво становлять 195 €/МВт·год (центральне значення діапазону 185–205 €/МВт·год, що включає витрати на газ, CO₂ та обслуговування).

Відновлювані джерела енергії (40% виробництва / 108 ТВт·год): середні взважені витрати на виробництво (сонячна, вітрова, гідроелектроенергетика) оцінюються приблизно у 50 €/МВт·год.

1. ПУН, заснований на маржинальній ціні (правило електроенергетичного ринку)

На італійському та європейському електроенергетичному ринку (маржинальне ціноутворення) оптова ціна (PUN) — це не середнє значення витрат усіх електростанцій, а визначається найдорожчою установкою, необхідною для задоволення останньої одиниці попиту (маржинальною установкою).

У сценарії, коли 60% енергії забезпечується за рахунок газу, а 40% — відновлюваними джерелами, протягом більшої частини доби (особливо коли попит високий або фотовольтаїка не працює, наприклад, у вечірні години), вирішальну роль відіграє газова електростанція.

Теоретична маржинальна оптова ціна: оскільки газ визначає ринкову ціну для всіх технологій під час своєї роботи, ціна продажу за кожен MWh, що обмінюється на ринку, відповідає вартості газової електростанції.

Значення PUN: 195 €/MWh (0,195 €/kWh).

У цьому режимі навіть енергія, вироблена з відновлюваних джерел (виробництво якої коштує 50 €/MWh), «цінується» на ринку за ціною газу (~195 €/MWh), що створює значний додатковий прибуток для виробників відновлюваної енергії.

2. PUN, розрахований шляхом правильного зважування витрат на виробництво (середнє зважене)

Якщо ж уявити систему, в якій енергія оплачується саме відповідно до промислової вартості виробництва (cost-plus), зваженої за фактичними обсягами:

Підставляючи значення з цього сценарію:

Загальна вартість виробництва:

Отримана середня зважена ціна:

Таблиця для порівняння

Параметр / Метод

PUN за маржинальною ціною (текущий режим)

PUN за середньою зваженою вартістю (реальний/змішаний)

Найнижча/найдешевша вартість

195 €/MWh (0,195 €/kWh)

137 €/MWh (0,137 €/kWh)

Хто визначає ціну

Маржинальна вартість останнього об’єкта (газ)

Середнє значення за всіма технологіями

Економічний вплив на систему (за 270 ТВт·год)

~52,6 мільярдів євро теоретичних оптових витрат

~37,0 мільярдів євро фактичних витрат на виробництво

Різниця / Маржа

—

Теоретична економія понад 15 мільярдів євро на поточному ринку поглинається у вигляді маржинальних доходів/додаткових прибутків.

Для сімей та підприємств: величезний вплив

Економія 30% на оптовій вартості енергії зовсім не є дрібницею:

Перехід від 0,195 €/кВт·год до 0,137 €/кВт·год означає зниження вартості на 58 € за Мегават-годину.

Для середньої сім’ї з споживанням 2.700 кВт·год на рік це означає економію близько 150–160 € на рік лише на сировині (до чого додаються ПДВ та пропорційні податки).

Для компанії чи виробничої галузі, яка споживає гігават-години, різниця у 30% є межею між конкурентоспроможністю на світовому ринку та виходом з нього.

Для держави та ринку: проблема маржинальних доходів

15 мільярдів євро різниці, виявленої під час розрахунків, становлять величезну передачу багатства.

У системі з маржинальними цінами ці 15 мільярдів не йдуть на покриття реальних виробничих витрат, а стають доходами від позиції (додатковими прибутками) для тих, хто виробляє за допомогою обладнання з відновлюваних джерел енергії, у якого вже амортизовані або дуже низькі постійні витрати.

Це механізм, який потрібно скоригувати. Але яка альтернатива?

Безумовно, правдою є те, що відновлювані джерела енергії мають загалом нижчі витрати на виробництво, ніж газ. Також правдою є те, що механізм граничної ціни може створювати нижчі за граничні доходи для об’єктів, які виробляють за витратами, нижчими за ті, що визначають ринкову ціну.

Проте з цього постулату не випливає, що автоматично існує 15 мільярдів євро додаткових прибутків.

Перша проблема полягає у тому, що припускається, ніби газ визначає ціну для всієї виробленої енергії, тоді як гранична ціна встановлюється в кожному ринковому діапазоні та в різних географічних регіонах. Саме поєднання видів виробництва протягом року не визначає, скільки годин газ є граничним джерелом енергії. Наприклад, за сильного розвитку фотовольтаїки та вітроенергетики ціна може суттєво знизитися, навіть якщо газ становить значну частку річного виробництва.

Математика працює, а одиниці вимірювання — ні

Друга проблема полягає у порівнянні різних економічних величин. 195 €/MWh для турбогазу є оцінкою вартості виробництва за певних умов цін на газ та CO₂. 50 €/MWh для відновлюваних джерел енергії — це оцінка середньої вартості виробництва, яка також включає початкові інвестиції. Це не прямо однорідні величини.

Третя проблема стосується 15,66 мільярдів євро. Математичні розрахунки є правильними, якщо припустити, що 60% енергії коштує 195 €/MWh, решта 40% — 50 €/MWh, і що всі 270 TWh оплачуються за ціною 195 €/MWh. Однак це лише теоретичне припущення, а не показник фактично отриманих додаткових прибутків. Щоб дізнатися останню цифру, необхідно знати, скільки енергії насправді продається на ринку спот, за якою ціною, через які контракти та з якими витратами та обов’язками для виробників.

Маржинальна ціна координує попит та пропозицію

Нарешті, є одне фундаментальне питання: гранична ціна не створювалася для того, щоб компенсувати кожен об’єкт за його середньою вартістю, а для координації попиту та пропозиції та забезпечення постійного виробництва необхідної енергії. Цілком нормально, що у моменти найбільшої навантаженості на мережу, тобто коли існує ризик відключення електроенергії, система готова платити більше постачальнику, який забезпечує додаткову кількість енергії. Це звичайний закон ринку.

Розширення використання відновлюваних джерел енергії та відокремлення від ціни на газ для сталого майбутнього

Отже, цілком доцільно обговорювати, чи слід інтегрувати цей механізм чи виправити його, особливо в системі, де відновлювані джерела енергії відіграють все більшу роль. Але альтернативу, засновану на середній вартості виробництва, не можна автоматично вважати більш ефективною, дешевшою та, що найважливіше, такою ж безпечною. Принаймні в системі вільної конкуренції між приватними виробниками. Тож серед різних варіантів також розглядається можливість «націоналізації» турбогазових електростанцій, доки вони залишатимуться необхідними для балансування мережі.

У підсумку ми погоджуємося з тезою про те, що більша поширеність відновлюваних джерел енергії може знизити середню вартість енергії та залежність від газу. Однак ми не погоджуємося з висновком про те, що поточна система необхідно призведе до отримання виробниками відновлюваної енергії додаткових прибутків у розмірі 15 мільярдів євро. Щоб це довести, потрібні реальні дані ринку, а не лише симуляція, заснована на двох середніх показниках.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: „Чиста та дешева електроенергія? SENEC: Італія також може це досягти“ та перегляньте ВІДЕО