Рынок в электроэнергетике: проблемы развития генерирующих мощностей (стр. 7 )

Гораздо сложнее процесс накопления капитала в условиях свободного рынка, когда электростанция строится частным инвестором. С одной стороны, инвестор уже располагает капиталом (обозначим его K1), а с другой, - вкладывая этот капитал в строительство электростанции, он создает новый, иной капитал K2. Можно представить себе ситуацию, когда инвестора интересует лишь имеющийся капитал K1 и он хочет вернуть его с желаемым процентом s, пренебрегая капиталом K2. Такая ситуация возможна, если установить срок возврата капитала K1 равным сроку службы электростанции (TR = TL) и не делать амортизационных отчислений. Тогда к концу срока TL капитал K1 будет возвращен (с процентом), электростанция изношена, остановлена и капитала K2 не будет. Однако такая ситуация мало правдоподобна.

Наиболее легко в этом убедиться, если предположить, что новую электростанцию строит существующая ЭГК для увеличения установленных мощностей компании на заемный капитал. В этом случае капитал K1 она берет в банке и затем возвращает в срок TR с процентом s. Если TR < TL, то компания будет еще какое-то время (TL - TR ) эксплуатировать эту электростанцию. Однако целью компании было увеличение своих мощностей, поэтому после износа данной электростанции она должна построить новую. Это можно сделать только, если ЭГК накапливала амортизационные отчисления, т. е. включала амортизацию в издержки.

Кроме того, расплачиваясь с банком в течение срока TR, компания, несомненно, хотела бы получать какую-то («нормальную») прибыль от эксплуатации электростанции. Следовательно, в издержках построенной электростанции должна присутствовать и эта составляющая. Таким образом, более логично исходить из того, что инвестор, наряду с имеющимся капиталом K1, захочет создать новый капитал K2. И оба этих капитала должны «жить и работать», т. е. сохраняться и давать прибыль. Для капитала K1 это означает возврат с процентом. Капитал K2, материализованный в новой электростанции, должен:

- во-первых, сохраняться, что возможно, если в издержки производства включать амортизационные отчисления;

- во-вторых, приносить прибыль, хотя бы нормальную, которая также должна присутствовать в издержках.

При таком представлении капитал K1, «работавший» и возросший в течение срока своего возврата TR, может быть использован затем в других проектах (не обязательно в электроэнергетике). Новый же капитал K2 «отработает» в течение срока службы электростанции TL, принося прибыль, и сохранит себя в виде накопленных амортизационных отчислений. Последние в условиях свободного рынка, как и возросший капитал K1, могут быть использованы не только для строительства новой электростанции взамен выбывшей, но и в любых других отраслях, если это более выгодно. Это достаточно важное отличие от регулируемой монополии, где накопленный капитал остается в электроэнергетике. В условиях свободного рынка капитал может утекать из электроэнергетики, оставляя выбывающие электростанции без компенсации.

Данная схема накопления капитала в условиях свободного рынка соответствует второму способу использования чистого дохода частного инвестора, рассмотренному выше, и составу эксплуатационных издержек, показанному на рис. 2.2. Она же будет принята в следующем параграфе при выводе математического выражения для инвестиционной составляющей цены электроэнергии при свободном рынке.

Вставка 8. Предположения, принятые при сопоставлении тарифов и цен на электроэнергию. 1. Состав издержек производства электроэнергии следует считать одинаковым при регулируемой монополии и свободном рынке. При свободном рынке они могут снижаться под влиянием конкуренции. 2. Амортизационная составляющая издержек обеспечивает простое воспроизводство генерирующих мощностей и поддержание (сохранение) основного капитала электрогенерирующих компаний. 3. Развитие (прирост) генерирующих мощностей осуществляется за счет инвестиционной составляющей тарифов или цен электроэнергии, которая добавляется к издержкам производства. Механизмы формирования инвестиционной составляющей различны для регулируемых монополий с самофинансированием и кредитованием, а также для свободного рынка. 4. Капитал монопольных компаний возрастает по мере роста установленной мощности электростанций за счет инвестиционной составляющей тарифа. 5. Частные инвестиции в условиях свободного рынка создают новый капитал, материализованный в построенной электростанции и сохраняемый в виде накопленных амортизационных отчислений. 6. Возвращенный инвестиционный капитал и накопленные амортизационные отчисления в условиях свободного рынка могут направляться в другие отрасли, если это более выгодно.

2.2. Модели ценообразования и их анализ

Здесь приведены формулы для инвестиционной составляющей r и самих цен или тарифов р для трех рассматриваемых способов финансирования развития генерирующих мощностей ЭЭС, проведены их анализ и сопоставление. Для всех трех случаев цена или тариф на электроэнергию представляется единообразно:

p = r + i, (2.1)

где i - издержки производства, состав которых показан на рис. 2.1 и 2.2. Предполагается, что состав издержек одинаков при регулируемой монополии и при свободном рынке, что обеспечивает сопоставимость тарифов и рыночных цен.

Для удобства анализа и большей наглядности при выводе формул сделан ряд упрощений и допущений:

- рассматриваются электростанции одного и того же типа с одинаковыми и неизменными технико-экономическими показателями как у действующих, так и у новых станций. Предполагается, что вся ЭЭС состоит только из таких электростанций. Для условий свободного рынка будет оговариваться возможность снижения издержек под воздействием конкуренции;

- не учитывается срок строительства электростанций - предполагается, что электростанция строится один год и вводится в эксплуатацию в конце года;

- в инвестиционную составляющую r включаются капиталовложения, необходимые для развития (обеспечения приростов установленных мощностей) только электростанций (от электрических сетей отвлекаемся);

- не учитываются расход электроэнергии на собственные нужды, потери в сетях и налоги;

- предполагается, что установленная мощность ЭЭС W возрастает (вслед за электропотреблением) с постоянным годовым темпом l:

Wt = W0 (1+l)t ; (2.2)

- рассматривается длительный период развития ЭЭС, значительно превышающий срок службы электростанций TL и, тем более, сроки возврата кредитов или инвестиций TR.

В Приложении 1 дан вывод формул для инвестиционной составляющей r. Ниже приведен лишь их окончательный вид (нумерация способов финансирования сохраняется такой же, как в предыдущем параграфе).

Для регулируемой монополии с самофинансированием тариф на электроэнергию, обеспечивающий развитие генерирующих мощностей с темпом l, определяется выражением

, (2.3)

где к и h - удельные капиталовложения (дол./кВт) и годовое число часов использования установленной мощности электростанции (ч/год) при размерности р1 и i (дол./кВт×ч).

Простой вид выражения (2.3) объясняется тем, что при самофинансировании годовой объем капиталовложений Kt , необходимый для обеспечения годового прироста мощности DWt,

Kt = к DWt = к l Wt-1

относится на выработку электростанций, имевшихся к концу предыдущего года Эt = h Wt-1 :

(2.4)

Выражение для тарифа у регулируемой монополии, развивающейся путем кредитования, оказывается гораздо более сложным:

(2.5)

или, если преобразовать к виду с положительными степенями,

, (2.5а)

где TR и s - срок (годы), на который берутся кредиты (срок возврата), и процент на капитал (в долях от единицы), под который выдаются кредиты.

Можно видеть, что инвестиционная составляющая тарифа, которая представляет в данном случае годовой объем возвращаемых кредитов (взятых в предыдущие годы), отнесенный на годовую выработку ЭЭС, зависит не только от темпа развития l, но и от срока возврата кредита TR и процента на капитал s.

Первая дробь в выражениях (2.5) и (2.5а) представляет собой достаточно широко известный и применяемый CRF (capital recovery factor), или коэффициент возврата (или окупаемости) капитала (см., например, [33]):

. (2.6)

Он получен в предположении, что заимствованный капитал возвращается с процентом s равными ежегодными долями в течение TR лет. Умножив на этот безразмерный коэффициент общую сумму займа, получим сумму годового равномерного возврата. Если умножить этот коэффициент на число лет возврата TR, то можно узнать, насколько общая сумма возврата превышает первоначально заимствованную сумму за счет начисления процента s. Этот же коэффициент (CRF) будет фигурировать в формуле цены на электроэнергию при свободном рынке, которая будет рассмотрена позже.

Формула (2.6) со сроком возврата, принятым равным сроку службы (ТR =TL), используется в [34] для оценки постоянных (не зависящих от режима) издержек электростанций. В [35] величина 1/CRP получена при расчете суммарных дисконтированных затрат за некоторый период Т при постоянных (неизменных) годовых затратах.

Вторая дробь (или квадратная скобка) в выражениях (2.5) или (2.5а), содержащая темп l, характеризует прогрессивно нарастающий долг монопольной компании за взятые кредиты. При выводе формул (2.5) или (2.5а) предполагалось, что кредиты во все годы берутся под одинаковый процент s и на одинаковый срок TR. Поэтому здесь содержится тот же срок возврата TR, который имеется в первой дроби (долг компании накапливался за предыдущие TR лет, а за еще более ранние годы он уже был возвращен).

Выражения вида (2.5) или (2.5а) нам в литературе не встречались, поэтому возможно, что в данной книге они приведены впервые.

Следует заметить, что выражения (2.3) и (2.5) для тарифов монопольной компании имеют смысл тарифов, которые устанавливают регулирующие органы (энергетические комиссии). Такие тарифы, с одной стороны, обеспечивают нормальное развитие и функционирование ЭЭС, принадлежащей компании (как показано в предыдущем параграфе, в издержках i содержатся нормальная прибыль, амортизация, налоги и другие эксплуатационные расходы компании). С другой стороны, при таких тарифах будет отсутствовать монопольная прибыль компании (при однотипных электростанциях тарифы, естественно, будут средними по ЭЭС или компании).

Для условий свободного рынка цена на оптовом рынке электроэнергии, обеспечивающая возврат частных инвестиций и покрытие эксплуатационных издержек (см. рис. 2.2), будет иметь вид

, (2.7)

или с преобразованием к положительным степеням

, (2.7а)

где все обозначения прежние, но TR и s представляют срок возврата и процент на капитал не для кредитов, а для инвестиций в новую электростанцию. С учетом того, что частные инвестиции при свободном рынке должны окупаться за счет продажи собственной электроэнергии построенной электростанции, выражения (2.7) и (2.7а) записываются для каждой отдельной электростанции (и в них отсутствует темп l). Здесь предполагается, что она такого же типа, как и при регулируемой монополии, и с такими же технико-экономическими показателями (за исключением, возможно, издержек, которые могут быть меньше, чем при монополии).

Множитель при в (2.7) и (2.7а) представляет собой уже рассмотренный CRF (2.6). В целом эти формулы проще, чем для монополии с кредитованием, а определяемая по ним цена имеет смысл минимальной цены на электроэнергию на оптовом рынке, при которой инвестиции окупятся за срок TR c процентом s. Естественно, такая цена должна поддерживаться в течение всего срока окупаемости.

При историческом анализе в следующем параграфе предполагается, что в соответствии с формулой (2.7) формировались цены на электроэнергию в начале ХХ в., когда в электроэнергетике стран с рыночной экономикой действовал свободный рынок. Таким же образом будут формироваться цены в будущем при переходе к свободному рынку, если государствами не будут приняты специальные меры по обеспечению более эффективного развития генерирующих мощностей ЭЭС.

Инвестиционная составляющая r имеет разный вид в выражениях (2.3), (2.5) и (2.7), поэтому целесообразно провести качественный и количественный их анализ. Однако, прежде чем к нему перейти, укажем несколько иную форму выражений (2.5) и (2.7).

Если перейти от дискретных годовых интервалов к непрерывному времени, то выражение (2.5) примет вид

. (2.8)

Аналогично вместо выражения (2.7) можно записать

. (2.9)

Выражения (2.5) и (2.7), тем более (2.8) и (2.9), достаточно сложны для анализа, поэтому желательно их упростить и сделать более наглядными. Этого можно достичь, если биномиальные функции или разложить в ряды по формуле бинома Ньютона (см. [36]) и использовать только первые, наиболее значимые члены ряда. Не приводя здесь подробных выкладок, укажем, что, используя два первых члена таких рядов, можно получить

. (2.10)

Воспользовавшись этими уравнениями и выражениями (2.5а) и (2.7а), нетрудно получить приближенные формулы тарифов и цен. Для регулируемой монополии с кредитованием будем иметь

, (2.11)

а для свободного рынка -

. (2.12)

Эти выражения вместе с выражением (2.3) для монополии с самофинансированием, которое не требовало упрощений, уже гораздо легче анализировать и сопоставлять. Например, выражение (2.11) оказалось достаточно близким к (2.3): в нем появилась дополнительная простого вида дробь, содержащая величины s, l и TR.

Проведем сначала качественный анализ формул тарифов и цен. Начнем его с рассмотрения и сопоставления выражений (2.3) и (2.11) для тарифов в регулируемой монополии. Постараемся уяснить, в частности, при каких условиях выгодно развивать монополию (генерирующие мощности ЭЭС) путем самофинансирования, а при каких - за счет кредитов.

Анализируя и сопоставляя выражения (2.3) и (2.11), можно установить следующие тенденции и особенности:

A. При TR = 0 выражение (2.11) становится тождественным выражению (2.3). Это означает, что самофинансирование равноценно немедленному возврату кредитов и имеет вполне реальный экономический смысл (соответствует фактическому механизму финансирования).

Б. При l = s числитель и знаменатель дроби в выражении (2.11) сокращаются и оно опять становится одинаковым с выражением (2.3). Из этого можно сделать вывод, что если кредиты берутся под процент, равный темпу развития, то безразлично, какой способ финансирования использовать. В этом случае инвестиционная составляющая r будет одинаковой при самофинансировании и кредитовании, причем при кредитовании становится безразличным, на какой срок брать кредиты (числитель и знаменатель, содержащие TR, в выражениях (2.5) и (2.11) сокращаются и TR исчезает).

К данному выводу следует относиться осторожно. Он справедлив, если ЭЭС достаточно долго развивается с постоянным темпом l. Если представить, что в какой-то момент развитие прекратится, то при кредитовании у компании останутся долги перед банками, которые придется выплачивать еще в течение определенного периода, включая их в инвестиционную составляющую. При самофинансировании таких долгов не будет и тариф на электроэнергию в течение этого периода «последействия» будет меньше, чем при кредитовании. Данное обстоятельство не отражено в формулах (2.3) и (2.11), как и в выражениях (2.5) и (2.5а), ввиду предположения о постоянстве темпа l, которое принято при их выводе.

В. Если l < s, то в выражении (2.11) дробь

,

т. е. тариф р2 при кредитовании будет больше, чем тариф р1 при самофинансировании. Это означает, что при l < s целесообразно не брать кредиты, а развивать генерирующие мощности путем самофинансирования.

Если же, наоборот, l > s, то указанная дробь станет меньше единицы и соотношение тарифов будет обратным - р2 < p1. Следовательно, более выгодным будет развитие за счет кредитов.

Данная особенность формирования тарифов при регулируемой монополии достаточно интересна и важна. Из нее следует, что при высоких темпах развития электроэнергетики, которые обычно бывают на ранних стадиях формирования ЭЭС, целесообразно строительство электростанций за счет кредитов. В дальнейшем же, после уменьшения темпов l ниже уровня процента на капитал s, под который можно брать кредиты в условиях регулируемой монополии (при отсутствии финансового риска), следует переходить на самофинансирование. Такое положение имеет место сейчас в большинстве развитых стран мира, в том числе и в России.

Г. При l > s, когда целесообразно развитие за счет кредитов, дробь в выражении (2.11) будет тем меньше, чем больше TR. Из этого следует, что кредиты выгодно брать на как можно больший срок, вплоть до TR = TL (на весь срок службы электростанции).

Д. Если s = 0, то тариф при кредитовании всегда меньше тарифа при самофинансировании:

,

т. е. всегда выгодно развитие за счет беспроцентных кредитов, причем брать их желательно на максимальный срок TR = TL. Данное обстоятельство достаточно очевидно по своему экономическому смыслу.

Е. Наконец, если l = 0, то инвестиционная составляющая и при самофинансировании (2.3), и при кредитовании (2.11) будет, естественно, равна нулю. В этом случае ЭЭС не развивается и ее установленная мощность поддерживается за счет амортизационной составляющей издержек (простое воспроизводство). В случае, когда электропотребление уменьшается (l < 0), тариф на электроэнергию может быть дополнительно снижен регулирующим органом путем уменьшения амортизационных отчислений.

Рассмотренные особенности и тенденции (тезисы) можно установить и при непосредственном анализе исходных выражений (2.5), (2.5а) и (2.8). Но этот анализ был бы гораздо более сложным. Потребовалось бы, в частности, использовать аппарат нахождения пределов функций, например, в пунктах «А» и «Д» . Такой анализ был проведен и подтвердил справедливость тезисов «А-Е», но приводить его здесь было бы нецелесообразно.

Наиболее интересен вывод пункта «В» о целесообразности изменения способа развития генерирующих мощностей при изменении соотношения l > s на обратное l < s. Этот вывод использован в следующем параграфе.

Сопоставим теперь (также качественно) тарифы в регулируемой монополии при кредитовании р2 (2.5) с ценами р3, необходимыми для окупаемости частных инвестиций при свободном рынке (2.7). Можно видеть, что инвестиционная составляющая при свободном рынке в выражении (2.7) содержит CRF (2.6):

. (2.7б)

Тариф для монополии с кредитованием (2.5) также содержит CRF, но он умножается на дополнительный множитель, включающий темп развития l и отражающий тот факт, что в монополии инвестиции относятся на выработку всей ЭЭС, а не только одной вновь построенной электростанции, как это происходит при свободном рынке:

. (2.5б)

Нетрудно убедиться, что выражение в квадратных скобках всегда меньше единицы при положительных l и TR (при l = 0 оно обращается в нуль). Это можно сделать, например, используя приближенное уравнение (2.10):

(2.13)

Из этого можно сделать важное заключение:

Ж. При одинаковых процентах на капитал s и сроках возврата кредита и частных инвестиций TR инвестиционная составляющая тарифа в регулируемой монополии всегда меньше аналогичной составляющей цены, требующейся для окупаемости инвестиций при свободном рынке. Хотя, как видно из (2.13), эта разница уменьшается при увеличении l и TR.

Между тем, как неоднократно отмечалось в гл. 1, ввиду повышения финансового риска в условиях свободного рынка процент на капитал s возрастает по сравнению с кредитами в условиях регулируемой монополии. Это отражается на величине CRF (2.6). Анализируя выражение (2.6), можно установить, что CRF будет тем больше, чем больше процент s. Следовательно, в условиях свободного рынка (2.7б) CRF будет больше, чем при регулируемой монополии с кредитованием (2.5б), и можно сделать еще один вывод:

З. Повышенный финансовый риск в условиях свободного рынка дополнительно повышает цену на электроэнергию, необходимую для окупаемости частных инвестиций в электростанции, по сравнению с тарифом в регулируемой монополии. Это обстоятельство усиливает вывод, сделанный в пункте «Ж».

Теперь появляется возможность качественного сопоставления тарифов при монополии с самофинансированием (2.3) с ценами свободного рынка (2.7). Непосредственное сопоставление выражений (2.3) и (2.7) было невозможно, так как в них фигурируют разные величины: в одном темп развития l, а в другом процент на капитал s и срок возврата TR. Выражение для тарифов в монополии с кредитованием (2.5) явилось связующим звеном, так как в нем содержатся все эти величины. После сопоставления тарифов при монополии с самофинансированием и кредитованием, а также тарифов при кредитовании и цен свободного рынка можно попытаться сопоставить первые и последние.

Учитывая, что инвестиционная составляющая тарифов при кредитовании всегда меньше аналогичной составляющей цен свободного рынка (тезис «Ж»), а тарифы при самофинансировании ниже тарифов при кредитовании, если l < s (тезис «В»), можно сделать уверенный вывод:

И. Тарифы в регулируемой монополии с самофинансированием р1 (2.3) будут заведомо ниже цен, необходимых для возврата частных инвестиций в условиях свободного рынка р3 (2.7), при l < s (при одинаковых издержках производства i). При этом, естественно, величина s соответствует условиям свободного рынка (т. е. повышенному финансовому риску). В §1.4 приведена оценка процента на капитал для условий свободного рынка: s = 0,12-0,20. Следовательно, самофинансирование заведомо выгоднее использования частных инвестиций (в однотипные электростанции) при темпах развития ЭЭС l < 0,12-0,20. Это неравенство справедливо сейчас для всех промышленно развитых стран и для большинства развивающихся.

Если же темп развития ЭЭС превышает процент на капитал в условиях свободного рынка, то уверенного вывода о предпочтительности самофинансирования или частных инвестиций на основе качественного анализа сделать нельзя. Нужно провести количественные расчеты по определению CRF (2.6) и сопоставить его с темпом развития l.

Вставка 9. Результаты качественного анализа математических выражений для цен и тарифов. 1. В регулируемой монополии целесообразность развития генерирующих мощностей за счет кредитов или путем самофинансирования зависит от соотношения темпа развития ЭЭС l и процента на капитал s, под который берутся кредиты: при l > s тарифы на электроэнергию ниже при использовании кредитов, при l < s - наоборот, при самофинансировании. 2. При использовании кредитов (l > s) их целесообразно брать на как можно больший срок, вплоть до полного срока службы электростанции (TR = TL).

3. При одинаковых процентах на капитал s и сроках возврата кредитов и частных инвестиций TR инвестиционная составляющая тарифа в регулируемой монополии всегда ниже аналогичной составляющей цены при свободном рынке, требующейся для возврата инвестиций. Повышенный инвестиционный риск в условиях свободного рынка дополнительно увеличивает эту разницу. 4. Тарифы в регулируемой монополии с самофинансированием будут заведомо ниже необходимых цен свободного рынка при l < s, где s соответствует повышенному риску в условиях свободного рынка, (если не учитывать возможное снижение издержек производства под влиянием конкуренции).

Проведем теперь количественный анализ значений тарифов и цен для различных соотношений l, s и TR, которые имеют или могут иметь место в различных странах. Анализ будем проводить по выражениям (2.3), (2.5) и (2.7), полученным в Приложении 1 при дискретном представлении процесса развития ЭЭС с годичными интервалами времени. По-прежнему будем предполагать один и тот же вид электростанции с одинаковыми технико-экономическими показателями.

Учитывая, что указанные выражения различаются лишь множителями при , обозначим эти множители соответственно А1, А2 и А3:

А1 = l, (2.14)

, (2.15)

. (2.16)

Напомним, что множитель А3 представляет собой CRF, поэтому выражение (2.16) совпадает с (2.6). Этот же CRF входит в выражение (2.15) для А2. В табл. 2.1 приведены его значения в зависимости от s и TR, рассчитанные по формуле (2.6), которая тождественна (2.16). Эти значения А3 будут использоваться при дальнейшем анализе.

Заметим, что при s = 0

. (2.17)

Это соотношение вытекает из достаточно очевидного факта: если кредит возвращается без процентов равными ежегодными долями, то ежегодно выплачивается 1/TR часть кредита. Его можно получить также, если найти предел выражения (2.6) при или подставить s = 0 в выражение (2.12).

Т а б л и ц а 2.1

Значения capital recovery factor (и множителя А3)

s TR	0,00	0,03	0,05	0,08	0,10	0,15	0,20
5	0,2000	0,2184	0,2310	0,2505	0,2638	0,2983	0,3344
10	0,1000	0,1172	0,1295	0,1490	0,1627	0,1993	0,2385
15	0,0667	0,0838	0,0963	0,1168	0,1315	0,1710	0,2139
20	0,0500	0,0672	0,0802	0,1019	0,1175	0,1598	0,2054
25	0,0400	0,0574	0,0710	0,0937	0,1102	0,1547	0,2021
30	0,0333	0,0510	0,0651	0,0888	0,1061	0,1523	0,2008

В табл. 2.2 представлены значения множителя А2, которые зависят не только от s и TR, но и от l. Используя значения табл. 2.1 и 2.2, проверим сначала справедливость выводов, сделанных выше на основании качественного анализа и сопоставления выражений (2.3), (2.5) и (2.7).