Il était une fois Petya, il avait sa propre boulangerie, Fresh Bun. La boulangerie avait trois puissants fours électriques. La boulangerie était connectée à une ligne électrique de 110 kV. Une telle ligne est considérée comme haute tension. Les maisons ordinaires sont connectées à des lignes 220, 380 V, soit presque mille fois moins. Petya est le soi-disant consommateur industriel, il achète de l'électricité pour sa boulangerie à la société MyEnergoSbyt. En fait, tous les consommateurs d'électricité peuvent être divisés en deux grands groupes: les consommateurs industriels et la population. En Russie, en 2017, les consommateurs industriels représentaient environ 85% de toute l'électricité consommée. Le prix de l'électricité pour Petina «Bun frais» dans le même 2017 s'élevait à 4 roubles / kWh, c'est-à-dire que pour chaque 250 kWh, Petya a payé un sac d'argent - 1000 roubles.

1. Marchés de gros et de détail de l'électricité

Premièrement, le sac doit être divisé en deux grandes parties: au détail et en gros . Je dis à ceux qui sont dans le réservoir que depuis 2006, il y a un marché de gros de l'électricité en Russie, où de grandes stations (avec une capacité installée de plus de 25 mégawatts) vendent de l'électricité, et de gros consommateurs (puissance de réception des équipements de plus de 20 mégavolt-ampères) l'achètent. Oui, vous avez bien entendu, c'est le marché de l'électricité! La plupart des consommateurs sur le marché de gros n'achètent de l'électricité pas pour eux-mêmes, mais uniquement à des fins de revente ultérieure sur le marché de détail. Ces consommateurs sont appelés sociétés de commercialisation . Ils fonctionnent comme un magasin Pyaterochka: achetés en vrac, moins chers, vendus au détail, plus chers. Ils vivent donc. Depuis que Petya a acheté de l'électricité pour le pain frais au bureau MyEnergoSbyt, cela signifie qu'il était membre du marché de détail. Certes, il y a ce que l'on appelle les consommateurs finaux, c'est-à-dire en fait de très gros consommateurs industriels qui achètent eux-mêmes de l'électricité sur le marché de gros. Ce sont, par exemple, d'énormes usines et des usines qui ont besoin de beaucoup d'électricité pour fonctionner. Il n'y en a pas beaucoup.

Le marché de l'électricité au détail a également vu le jour hier et a commencé à fonctionner en Russie depuis 2011. Et que s'est-il passé avant 2006-2011? Avant cela, il y avait des tarifs: le paiement de toute l'électricité produite et consommée était effectué à des tarifs fixés par les législateurs locaux.

Fig. 1. Part de gros et de détail dans le coût de l'électricité

Dans un premier temps, nous diviserons 1000 roubles Petina en deux parties: 540 ont fui vers le marché de gros et les 460 restants vers le commerce de détail. Et ce rapport est vrai non seulement pour Petit, mais aussi pour tous les consommateurs industriels de détail connectés à un réseau de 110 kV.

2. Paiement de l'électricité et de la capacité sur le marché de gros

L'électricité est un type d'énergie obtenue en convertissant l'énergie de source (par exemple, l'énergie solaire ou éolienne) ou le vecteur d'énergie (par exemple, le charbon et le mazout) en une combinaison de courant et de tension dans le réseau électrique. Le fonctionnement de la civilisation moderne dépend à 100% de l'électricité. Blague sur le sujet. Google a dit: "Je vais tout trouver", Facebook a dit: "Je vais me faire des amis tous", youtube a dit: "Je vais tout montrer", et l'électricité a commenté: "Hehe" ...

L'électricité en tant que marchandise a deux caractéristiques clés, qui en anglais sont appelées défauts côté demande (fissures). Dans la traduction officielle russe, il s'agit de «lacunes organiques du côté de la demande». Bonjour traducteurs!

Premièrement, tout en consommant de l'électricité, nous ne connaissons pas son coût . Deuxièmement, la logistique de l'électricité , c'est-à-dire sa transmission sur le réseau, n'est pas soumise aux lois de l'économie, mais aux lois de l'électrotechnique . Je m'attarderai un peu plus sur ces deux fissures.

Pourquoi ne connaissons-nous pas le coût de l'électricité? Parce que le processus de génération et de transmission de l'électricité des centrales électriques aux consommateurs est un processus complexe. À chaque fois, lorsqu'un consommateur allume ou éteint l'équipement du réseau, la charge des centrales électriques change, leur facteur d'efficacité change et, par conséquent, le coût de l'électricité change. Étant donné que la mise sous et hors tension de la charge se produit constamment, le coût de l'électricité est en constante évolution. Cependant, il convient de noter que la plupart de ces changements restent dans une fourchette connue.

Quels sont les inconvénients de la logistique, soumis aux lois de l'électrotechnique? Une telle logistique n'est pas pratique pour conclure des accords bilatéraux. Non loin de la boulangerie Petina, Vasya vit, qui a une centrale électrique. Cette centrale électrique produit de l'électricité au prix de, disons, 1 rub / kWh. Cependant, Petya ne peut pas se rendre à Vasya et conclure un contrat d'achat d'électricité au prix de, disons, 1,5 rouble / kWh. Pourquoi? Parce que lorsque la centrale électrique produit de l'électricité et la transmet au réseau, elle circulera vers le réseau où les lois de l'électrotechnique le disent, et non le contrat entre Petya et Vasya. Bonjour à tous ceux qui ont étudié les fondements théoriques de l'électrotechnique!

Et un autre aspect important: l'équilibre des pouvoirs . La constance de la fréquence du réseau 50 Hz AC est très importante! Cette constance fournit un équilibre instantané de production et de consommation d’électricité (si c’est instantané, alors nous parlons d’électricité): combien nous consommons, ils doivent en produire autant. En cas d'excès de consommation par rapport à la production, un soi-disant déséquilibre se produit, ce qui entraîne une diminution de la fréquence et de la tension dans le système électrique. Si soudain le déséquilibre devient important, des méthodes réglementaires spéciales sont utilisées, par exemple, pour déconnecter de force les consommateurs. La fiabilité de l'approvisionnement en énergie pour les ingénieurs électriciens est plus importante que «Notre Père».

Dans le cadre de ce qui précède, le marché de l'électricité est structuré comme suit: il existe un bureau appelé la bourse (en Russie, il est appelé l'administrateur du système commercial), qui achète toute l'électricité des centrales électriques et la vend aux consommateurs.

Les coûts de production d'électricité peuvent être divisés en variables et fixes. Les coûts variables comprennent généralement les coûts de carburant. Pour les centrales thermiques qui brûlent du gaz, du charbon, du fioul pour produire de l'électricité, ces coûts peuvent aller de 0,3 à 20 roubles / kWh. Pour les centrales hydroélectriques ou les centrales nucléaires, ces coûts peuvent être considérés comme nuls. Les coûts fixes comprennent le fonds de paie, le coût de la réparation de l'équipement et, surtout, la construction de nouvelles stations.

S'il est d'usage de partager les coûts sur le marché, alors deux produits sont échangés: l'électricité et la capacité. Le produit de la vente d'électricité couvre les coûts variables des centrales électriques, le produit de la vente de capacité est fixe. Il existe deux produits sur le marché de gros de l'électricité en Russie, au Royaume-Uni et aux États-Unis. Sur d'autres marchés de l'électricité, par exemple en Europe et en Scandinavie, il n'y a qu'un seul produit et le coût total des stations est inclus dans le prix de l'électricité sur le marché.

Fig. 2. La structure ajustée du coût de l'électricité sur le marché de gros

Sur les Petins, 540 roubles sont allés sur le marché de gros, 300 roubles pour payer les coûts variables des centrales électriques et 240 roubles pour payer les coûts fixes.

2.1. Paiement de l'électricité sur le marché de gros

Qu'est-ce que Petya a payé 300 roubles?

Fig. 3. Composantes du coût de l'électricité sur le marché de gros

Le marché a une journée d'avance . La majeure partie des paiements d'électricité sur le marché de gros tombe sur le marché un jour à l'avance: sur 300 roubles, ce secteur représente 273 roubles. Sur le marché day-ahead, les centrales électriques et les consommateurs échangent des plans de production et de consommation. Attention: échanges de plans de production et de consommation. À quoi ça ressemble? Aujourd'hui, jusqu'à 13 h 30, heure de Moscou, toutes les centrales électriques qui participent au marché de gros soumettent leurs plans de production et leurs prix de l'électricité pour demain à la bourse. De plus, seuls les frais de carburant sont inclus dans le prix de l'électricité. Parallèlement aux stations, les consommateurs d'électricité soumettent leurs plans (en fait des prévisions) à la bourse. Sur la base de ces informations, la bourse calcule la charge de chaque station pour garantir la consommation prévue et les prix de change de l'électricité. Petin «MyEnergoSbyt» soumet un plan de consommation totale pour tous ses consommateurs, y compris la boulangerie de Petin. Voyons ce que Petya paie dans ce cas? En fait, 273 roubles sur 1000 sont allés payer le coût des centrales électriques au carburant.

Marché d'équilibrage . Quand demain viendra, les consommateurs, qu'ils soient mal, s'écartent de leur plan de prévision. À cet égard, il est nécessaire de s'écarter du plan et de la centrale électrique. Par exemple, ils prévoyaient de consommer 100 kWh et ils en consommaient 102 kWh. Dans le plan de la station, il y avait une génération de 100 kWh, mais cette génération a dû être portée à 102 kWh. Ces écarts par rapport au plan sont appelés activités d'équilibrage du système. Le coût total de toutes les actions d'équilibrage (réduction et augmentation de la production des centrales électriques) est payé sur le marché dit d'équilibrage. De plus, plus le consommateur s'écarte du plan, plus l'électricité lui coûte cher. La logique inverse fonctionne pour la centrale: plus la centrale participe à l'équilibrage du système, plus elle gagne. Que coûte Petya? 18 roubles sur 1000 ont dû être payés à des stations qui équilibrent le système en temps réel.

Traités bilatéraux libres . Il s'agit d'un type d'accords bilatéraux dont les volumes et les prix sont pris en compte sur le marché un jour à l'avance. La conclusion de contrats bilatéraux pour l'électricité danse toujours avec un tambourin. Pourquoi? Nous avons discuté ci-dessus que l'électricité ne se soucie pas de l'économie. Il s'agit toujours de négocier des "volumes virtuels d'électricité": un oncle est assis, il a une petite centrale électrique d'une capacité de 25 mégawatts, et il achète un gigawatt · heures (beaucoup) d'électricité moins cher, puis vend les mêmes gigawatt · heures plus cher et gagne. Un tel oncle est appelé commerçant. Dans les pays où le commerce virtuel de l'électricité est autorisé, les accords bilatéraux ne posent aucun problème particulier, car l'électricité virtuelle est soumise aux lois de l'économie. En Russie, le commerce est interdit: vous ne pouvez pas acheter ou vendre ce que vous n'êtes pas prêt à consommer ou à produire. Pourquoi? Parce que l'activité des commerçants entraîne la volatilité (volatilité) des prix de l'électricité. Et nos régulateurs au mot volatilité commencent à convulser: tout sauf ça! Mais la Russie veut vraiment avoir un marché de l'électricité et suivre les pays développés. Ils ont donc trouvé un type d'accord stupide, qui semble être là, mais il ne permet ni de gagner ni de réduire les risques. Donc, personne n'a vraiment recours à de tels accords.

Qu'est-ce que Petya a payé 9 roubles sur 1000? En fait, il a payé pour un minuscule contractant bilatéral, qui a apparemment conclu «MyEnergoSbyt» pour un changement.

2.2. Paiement de la capacité sur le marché de gros

Le paiement de la capacité, c'est-à-dire couvrant les coûts fixes des centrales électriques, sur le marché de gros s'effectue par le biais de plusieurs types de contrats. Voyons, pourquoi Petya a-t-il payé 240 roubles?

Fig. 4. Composantes du coût de la capacité sur le marché de gros

Prise de force compétitive . Il s'agit d'un mécanisme de bourse pour payer les coûts fixes d'exploitation des centrales électriques. Les centrales électriques demandent à être prêtes à produire de l'électricité pendant plusieurs années à venir. L'échange forme un plan de consommation et réalise la prise de force dite concurrentielle. Quelle est la compétition? La concurrence entre les centrales électriques est que ceux qui ont des coûts inférieurs recevront le paiement de leurs coûts fixes. Selon les résultats de la sélection, nous savons quelles stations prévoient de fonctionner à long terme et combien elles seront payées pour maintenir l'équipement en état de marche. Maintenant, par exemple, les résultats de la sélection concurrentielle pour 2021 sont connus. Qu'est-ce que Petya a payé? En fait, 73 roubles sur 1000 ont été dépensés pour la réparation des centrales électriques en fonctionnement.

Contrats d'électricité gratuits . Par analogie avec les contrats d'électricité bilatéraux, des accords de capacité bilatéraux ont été développés. La conclusion de tels accords a pour but de réduire les risques de prix concurrentiels de prise de force. 72 roubles sur 1000 ont été dépensés pour la réparation de centrales électriques en fonctionnement, avec lesquelles MoyEnergoSbyt a conclu un accord bilatéral à l'insu et sans l'autorisation de Petit.

Accords de capacité . Il s'agit d'un type d'accord spécial pour payer la construction de nouvelles centrales électriques en Russie. De plus, le retour sur investissement avec des rendements élevés sur une telle construction est garanti par l'Etat. Autrement dit, si le rendement réel est inférieur à celui garanti, l'État paiera un supplément sur le budget. Dans le cadre de ces types de contrats, tous les types de centrales sont en cours de construction: centrales thermiques, hydroélectriques et nucléaires, ainsi que solaires et éoliennes. Je note en passant qu'en Russie d'ici 2024, avec l'aide de centrales solaires et éoliennes, on prévoit de produire 4,5% de l'électricité totale. Qu'est-ce que Petya a payé? 42 roubles sur 1000 sont allés payer la construction de nouvelles centrales électriques, dont des panneaux solaires et des éoliennes.

Contrats avec des centrales électriques produisant de l'électricité en mode d'urgence . Il y a des stations spéciales dans le système d'alimentation. Par exemple, une centrale électrique produit à la fois de l'électricité et de la chaleur pour la ville N. De telles centrales sont appelées centrales de chaleur et d'électricité (CHP). Dans le même temps, les coûts de production et de réparation de cette centrale électrique sont énormes. Ensuite, pour des raisons économiques, il devrait être complètement désactivé. Cependant, sa mise hors tension entraînera le fait que toute la ville N restera sans chauffage ni eau chaude, ce qui nous obligera à maintenir cette centrale en état de marche au détriment de frais supplémentaires. Qu'est-ce que Petya a payé? 8 roubles sur 1000 sont allés réparer des centrales électriques fonctionnant en mode d'urgence.

Réseaux haute tension de FSK . Les réseaux haute tension sont un ensemble de lignes électriques d'une tension de 110 kV et plus. Tous les réseaux haute tension appartiennent à un seul bureau d'État - la Federal Grid Company (FGC). La maintenance et le développement des lignes électriques à haute tension sont payants par les consommateurs. Je n'ai pas pu trouver d'estimation précise de la part de l'excision dans le volume total du marché des capacités d'accès ouvert. Cependant, selon mes estimations, pour Petinoy "MyEnergoSbyt", ces frais s'élèvent à environ 45 roubles sur 1000. Alors, qu'est-ce que Petya a payé? 45 roubles sur 1000 sont allés dans la poche de la Federal Grid Company pour couvrir les coûts fixes de maintenance et de développement des lignes électriques à haute tension. Il convient de noter que ces lignes sont très importantes pour le marché de l'électricité. En raison de deux fissures de consommation (voir ci-dessus), la concurrence sur le marché de gros de l'électricité n'est possible qu'entre les centrales électriques. Et cette concurrence est la plus élevée, les réseaux haute tension les mieux développés.

3. Paiement de l'électricité sur le marché de détail

3.1. Paiement des services de la société de vente

Que se passe-t-il sur le marché de détail? MyEnergoSbyt a acheté de l'électricité sur le marché de gros et tous les coûts de cet achat ont été radiés en toute sécurité dans la boulangerie de Petina. De plus, les ventes n'ont besoin que d'argent pour le travail. Le paiement des activités de MyEnergoSbyt s'effectue aux frais de l'indemnité de vente. Petya a payé 70 roubles sur 1000 pour le travail consciencieux de ses ventes A titre de comparaison: Petina, le coût de construction de nouvelles stations ne s'élève qu'à 42 roubles.

Fig. 5. Composantes du coût de l'électricité sur le marché de détail

Il semblerait que ce soit tout? Non, il reste à payer les pertes dans les réseaux.

3.2. Paiement des services de transport d'électricité

En Russie, il existe un type particulier de contrats d' électricité - les contrats réglementés . Ce type d'accord vise à fournir à la population une électricité bon marché. En 2017, la population représentait environ 15% de toute l'électricité consommée. La population, comme vous l'avez peut-être remarqué sur leurs factures d'électricité, paie cette même électricité à un tarif. Pendant un moment, nous nous éloignons du consommateur industriel et regardons notre héros en tant que citoyen et propriétaire d'un appartement. Notre ami Petya paie la lumière dans son appartement au taux établi par le pouvoir exécutif local pour la population, par exemple 3,5 roubles / kWh. Afin d'assurer les volumes nécessaires d'électricité à un prix donné, les sociétés de vente concluent des accords spéciaux avec les centrales électriques dans lesquelles un tel tarif est fixé. C'est, en substance, l'héritage du système de fonctionnement précédent de l'industrie de l'énergie électrique, lorsque tous les paiements étaient effectués à un tarif. La population est membre du marché de détail de l'électricité et, comme les consommateurs industriels, achète de l'électricité à une société de vente.

Le problème se pose lorsque le coût de production et de transport d'électricité pour la population dépasse le tarif: le tarif est de 3,5 roubles / kWh, et les coûts, disons, 8,3 roubles / kWh. Qui paiera la différence: qui paiera 4,8 roubles / kWh? Le transfert des coûts d'un endroit à l'autre, notamment de la population vers les consommateurs industriels, est appelé interfinancement.

Revenons maintenant au consommateur industriel - boulangerie Petina "Fresh bun". Le prix de l'électricité pour Petya, le propriétaire du Fresh Bun, est de 4 roubles / kW · h, et le prix pour la population est de 3,5 roubles / kW · h. Jetez un œil à vos reçus l'an dernier et assurez-vous que votre tarif était proche de la valeur indiquée.Dans le même temps, la boulangerie est connectée à des réseaux haute tension, dans lesquels les pertes sont d'environ 3%, et la population est connectée à des réseaux basse tension, dans lesquels les pertes totales atteignent 30%. Afin de maintenir des tarifs bas pour la population, le consommateur industriel Petya, le propriétaire de Fresh Bun, paie la société de réseau astronomique 390 roubles sur 1000. En fait, Petya paie tout de suite un tas de factures:

propres pertes (soit 3%, mais elles doivent être payées);
la différence entre le tarif de la population et les coûts réels de la station (par population);
pertes dans les réseaux basse tension (par habitant);
maintien de l'économie de réseau de moyenne et basse tension (par habitant).

Les tarifs des sociétés de réseaux régionaux sont fixés par les autorités exécutives locales. De plus, le calcul du tarif est effectué de telle manière que là le diable va se casser la jambe et comprendre combien d'argent a été dépensé pour chaque article, c'est presque impossible.

En 1985, le tarif pour la population était 2,5 fois plus élevé que le tarif pour les consommateurs industriels. En 2017 en Russie, après tous les soupirs sur les dangers de l'interfinancement, ce sont des valeurs comparables.

4. Conclusion

Nous avons examiné la structure du coût de l'électricité pour un consommateur industriel sur le marché de détail. Permettez-moi de vous rappeler qu'en 2017, les consommateurs industriels représentaient environ 85% de toute l'électricité consommée. La grande majorité des consommateurs industriels l'achètent sur le marché de détail.

Fig. 6. La structure du coût de l'électricité:

que paieront ces consommateurs industriels? De la figure ci-dessus, il est facile de distinguer trois articles principaux:

paiement des pertes et maintien de l'économie de réseau de basse et moyenne tension 39%;
paiement du carburant nécessaire à la production d'électricité, 27% + 1% = 28%;
paiement des réparations et de l'entretien des centrales en fonctionnement, 7% + 7% = 14%.

D'une part, il y a des coûts pour la maintenance et la réparation des centrales électriques , ainsi que des coûts d'achat d'environ 200 millions de tonnes de carburant en 2017. Au total, ces coûts représentent 42% du coût total de l'électricité pour les consommateurs industriels, comme le Petina «Fresh bun». D'autre part, il y a un paiement pour les pertes dans les réseaux et les services des organisations de réseau à des tarifs boueux établis par les législateurs à hauteur de 39% du coût total de la même électricité.

Une question évidente se pose : la maintenance des réseaux basse et moyenne tension et le paiement des pertes dans ces réseaux peuvent-ils être comparables en taille aux coûts de maintenance et d'exploitation des centrales électriques, y compris le coût des stations de chauffage à combustible? Je n'ai pas de réponse à cette question. Peut-être en avez-vous un? ..

Les références

Les données sources de la publication proviennent du rapport annuel sur les activités de l'Association NP Market Council pour 2017 , ainsi que du rapport analytique de Thomson Reuters, «Review of retail electric prices for industrial consumer in 2017».

Vous pouvez en savoir plus sur le commerce de l'électricité sur le marché de gros et l'analyse des prix de gros de l'électricité dans mon nouvel article de vulgarisation scientifique: I. Chuchueva. Le dragon à trois têtes: électricité, commerce, analytique. Énergie-Info. Octobre 2018. N ° 6. P. 32 - 47. Le

dragon à trois têtes: électricité, commerce, analytique. Head One - Électricité

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