A megújuló áramtermelés támogatására vonatkozó aukciók elemzése

Kivonat, rövid leírás

Dolgozatomban a megújuló áramtermelés támogatásához kapcsolódó aukciókat vizsgálom. A megújuló energia támogatása világszerte fontos eszköze a klímaváltozás elleni küzdelemnek. Egyre több helyen ismerik fel, hogy a támogatások hatékony allokációját az aukciók biztosíthatják. Az Európai Unióban ezért már jogszabályi kötelezettség a támogatások ilyen módon történő kiosztása, így az aukciók vizsgálat kétségtelenül aktualitás és releváns téma. A munka a következő felépítést követi: a konkrét kutatási kérdéseknek és a kutatásom céljának rövid bemutatását követően áttérek az Európai Uniós megújuló politika összefoglalására. Ezután bemutatom a német árampiacot és támogatási rendszert. Ezt követően röviden kitérek a magyar piacra is. Ismertetem a legújabb fejleményeket, és röviden megindoklom, hogy miért nem a hazai aukciókat modellezem. A harmadik fejezet a megújuló technológiák költségeinek becsléséről szól. Először ismertetem a szakirodalomban használatos LCOE (levelised cost of energy) számítási keretrendszert, majd a német árampiacra vonatkozóan a napenergia esetén saját becslést készítek. A dolgozat fontos hozzáadott értéke, hogy a szokásos LCOE számításon túlhaladok, az eredeti módszertant továbbfejlesztem, és ezt a módosított LCOE számítást használom fel az aukcióelméleti modellemhez. Ehhez egy külön modellel elvégzem az áramárak előrejelzését is a következő 30 évre vonatkozóan. A negyedik fejezetben ismertetem az aukcióelméleti modellemet. A modellezési keretrendszer és a feltételezések részletes ismertetése után rátérek a szereplők optimalizációjára, és az egyensúlyi licitfüggvények megkeresésére. Az ajánlati áras esetben két megközelítés mellett is megkeresem az egyensúlyt: az iterációt normális és egyenletes eloszlás feltételezéssel is elindítom. Majd az aukció lejátszását is elvégzem szimuláció segítségével. A modellt két különböző szabályrendszer esetén (ajánlati áras és egyenáras) építem fel, és mindkét esetben le is játszom az aukciót. A kapott eredményeket összevetem egymással, illetve más szerzők eredményeivel is. Végül az utolsó fejezetben összefoglalom a legfontosabb eredményeket, felvázolom a további lehetséges kutatási irányokat, és kísérletet teszek rá, hogy bemutassam az eredmények gyakorlati alkalmazásának lehetőségeit. A számszerű eredmények a vizsgált keretrendszerben a következők. Az általam vizsgált modellben a szereplők jelentős része, nagyjából 7-8\%-a számára támogatás nélkül is megérné megvalósítani a beruházást, de a várható többletprofit reményében ezek a szereplők is elindulnak az aukción. Az elmúlt néhány év nemzetközi aukciói megmutatták, hogy ezen szereplők részvétele reális feltevés, ugyanis több esetben is a jövőbeli áramár várakozásoknál jóval alacsonyabb támogatási szint alakult ki az aukciókon (jó példák erre a legutóbbi spanyol naperőművi és szélerőművi aukciók, melyek eredményeit 2021 elején publikálták: a támogatási szintek 15 és 30 €/MWh között alakultak, miközben a spanyol nagykereskedelmi áramárak február elején 50 €/MWh környékén mozogtak). Ez pedig azt jelenti, hogy a szereplőknek nincs szüksége a piaci árakon felüli többletre ahhoz, hogy megépítsék a projektjüket, csupán annak biztonságára, hogy egy adott (várhatóan a jövőbeli áramáraknál jóval alacsonyabb) összeget biztosan megkapjanak az általuk termelt áramért a támogatási időszak alatt. Az egyenáras aukció esetén a szakirodalom korábbi eredményei alapján az én modellemben is minden szereplő a valós értékelésének megfelelő ajánlatot ad be. 1000 db lejátszásból számolva a kialakuló támogatási szintek 64,8 és 71,6 €/MWh között mozognak, az átlagos támogatás szint 68,4 €/MWh, az átlagos összköltség nettó jelenértéke pedig (a teljes támogatási időszakra számítva, 2019-es €-ban) körülbelül 5,95 millió euro. Az ajánlati áras szabályrendszer esetén az iterációval nem találok valódi Nash-egyensúlyt, csak pszeudo-Nash-egyensúlyt. A kapott eredmények nagyon hasonlóak akár normális, akár egyenletes eloszlás feltételezéssel élek az iteráció kezdő lépéseként. Érdekes eredmény, hogy ha az első alkalommal, amikor a feltételezett és kapott ajánlatok közötti különbség megnő kilépünk az iterációból (a szereplők ekkor $F_4$ ajánlati eloszlást feltételeznek), akkor a várható összköltség elég közel van az egyenáras esetben kapotthoz (6,07 millió euró). Ha azonban továbblépünk, akkor a későbbi iterációs lépések során további pszeudo-Nash�egyensúly(ok)ra akadhatunk, melyek esetén már jelentősen eltér a várható összköltség és a nyertes ajánlatok eloszlása. Ezekben az esetekben várhatóan jóval magasabb lesz a teljes kifizetendő támogatás: 7,00-7,09 millió euró körül alakul, ami több mint 17\%-kal magasabb az egyenáras esetnél. Ezen egyensúlyi helyzetek esetén a feltételezett és kapott ajánlatok már közelebb vannak egymáshoz, mint az első kilépés esetén. Abban az esetben tehát, ha a szereplők az első megállási kritérium után még tovább vizsgálódnak, szignifikánsan eltérő egyensúlyi ajánlati függvényeket is kaphatunk. A két szabályrendszer eredményei kapcsán további különbség, hogy az egyenáras aukciók esetén az 1000 lejátszott esetből a legnagyobb és legkisebb kialakuló összköltség meglehetősen távol esik egymástól: a két érték 4,32 és 7,53 millió eurónak adódik, vagyis az átlaghoz képest az eredmények egy +/-27\%-os sávban szóródnak. Ezzel szemben az ajánlati áras esetben a különböző egyensúlyi kimenetekre vonatkozó eredmények jóval kisebb szórást mutatnak: 6,07- os átlag esetén -1,5\% + 5,1\%-os sávon belül marad az összköltség mind az 1000 lejátszott aukció esetén. A 7 milliós átlaggal rendelkező esetekben pedig még kisebb ez az érték: +/- 1,3\%-on belül marad az összköltség az átlaghoz képest, és az aukciók több mint 96\%-a esetén gyakorlatilag megegyezik az átlaggal. A döntéshozók szempontjából tehát, amennyiben a szabályok meghatározásakor elsődleges szempont az összeköltség minél alacsonyabb szinten tartása, ugyanakkor a költségek alakulásának kiszámíthatósága is fontos, a következő tanulságok vonhatóak le. Az egyenáras esetben a költségkockázat elsősorban abból fakad, hogy az adott aukción résztvevők esetén mik (az ismert támogatásigény eloszlásból adódó) konkrét realizációk, vagyis, hogy mik a résztvevők tényleges támogatásigényei - ettől függően a várható összköltségnél 27\%-kal magasabb, de akár ennyivel alacsonyabb érték is elképzelhető. Ezzel szemben az ajánlati áras esetben a kockázatot az jelenti, hogy melyik ajánlatadási stratégia valósul meg. Az adott stratégia mellett már elhanyagolható annak hatása, hogy az adott aukción résztvevők esetén (az ismert támogatásigény eloszlásból) éppen milyen realizációk adódtak. Attól függően azonban, hogy melyik stratégia kerül kiválasztásra a várható összköltség az egyenáras aukción várhatóhoz képest 2-18\%-kal magasabb lehet.