Peak-load Pricing

INHALTSVERZEICHNIS

ABBILDUNGSVERZEICHNIS.

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS.

1. EINLEITUNG.

2. GEGENSTAND DES PEAK-LOAD PRICING.

3. BESCHREIBUNG DES GRUNDMODELLS
3.1 ANNAHMEN
3.2 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN PREISSTRUKTUR
3.3 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN KAPAZITÄT
3.3.1 DER FIRM-PEAK FALL
3.3.2 DER SHIFTING-PEAK FALL.

4. MODELLMODIFIKATIONEN (KRITISCHE WÜRDIGUNG)
4.1 HIRSHLEIFER (1958)
4.2 WILLIAMSON (1966)
4.3 PEAK-LOAD PRICING UND PRICE CAPS.

5. REALISTISCHERE WEITERENTWICKLUNGEN.

6. PEAK-LOAD PRICING IN DER PRAXIS.

7. SCHLUSSBETRACHTUNG.

LITERATURVERZEICHNIS.

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

ABBILDUNG 1: AUSWIRKUNGEN DES PEAK-LOAD PRICING.

ABBILDUNG 2: DER FIRM-PEAK-FALL.

ABBILDUNG 3: DER SHIFTING-PEAK-FALL.

ABBILDUNG 4: OPTIMALE KAPAZITÄT IM SHIFTING-PEAK FALL.

ABBILDUNG 5: HIRSHLEIFER-LÖSUNG.

ABBILDUNG 6: UNGLEICHLANGE PERIODENDAUER.

ABBILDUNG 7: NICHTTEILBARKEIT DER KAPAZITÄTSEINHEITEN.

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten.

1. EINLEITUNG

Diese Seminararbeit beschäftigt sich mit der Theorie des Peak-Load Pricing (PLP), die sich in der Literatur als Antwort auf Probleme der öffentlichen Versorgungseinrichtun-gen wie der Elektrizitätswirtschaft und Telekommunikation entwickelte. Die Produkte dieser Branchen sind nicht oder nur zu prohibitiv hohen Kosten lagerfähig und mit einer periodisch schwankenden Nachfrage konfrontiert. Hierfür bietet das PLP einen Lö-sungsansatz der folgende Ziele verfolgt: erstens die Reduzierung der Spitzenlastnach-frage mittels eines höheren Spitzenlastpreises das eine Kapazitätserweiterung verhin-dert, und zweitens die Verlagerung der Spitzenlastnachfrage (peak) in die Schwachlast-periode (off-peak) mittels eines niedrigeren Preises in der Schwachlastperiode. Die Konsequenz ist sowohl die Verbesserung der Kapazitätsauslastung als auch die Redu-zierung der Betriebs- und Kapazitätskosten (KapK). Im Kontext von öffentlichen Ver-sorgungseinrichtungen und solchen Peak-Load Problemen brachten Ökonomen wie Boiteux (1949), Steiner (1957), Hirshleifer (1958) und Williamson (1966) u. a. dazu, Peak-Load Pricing Modelle mit dem Hintergrund der Wohlfahrtsmaximierung zu ent-wickeln..

Inhalt dieser Seminararbeit soll sein, das Modell des PLP darzustellen und zu erläutern, wobei im zweiten Kapitel zunächst der Gegenstand des PLP aufgezeigt werden soll. In Kapitel 3 erfolgen die von Steiner (1957) aufgestellten Annahmen, worauf im An-schluss die graphische und analytische Herleitung der optimalen Preisstruktur und Ka-pazität des Modells folgt. Da das PLP Modell nach Steiner (1957) auf sehr restriktiven Annahmen beruht, werden in Kapitel 4 die wichtigsten Modellmodifikationen und die Effekte von Price-Caps auf das PLP dargestellt und erläutert. Weiterhin kam es in der Literatur zu Weiterentwicklungen des Modells basierend auf realitätsnäheren Annah-men, welche aus Platzgründen in Kapitel 5 nur kurz angerissen werden. Im sechsten Kapitel soll anhand der Elektrizitätsindustrie die empirische Evidenz des PLP Modells untersucht werden. Die Arbeit schließt mit einer kurzen Zusammenfassung..

2. GEGENSTAND DES PEAK-LOAD PRICING

Das PLP, im deutschen auch als Spitzenlasttarif bekannt, ist ein Instrument der Wohl-fahrtsökonomik und lässt sich sowohl der Preispolitik als auch der Allokationstheorie zuordnen¹. Probleme des PLP treten typischerweise bei der Produktion von Gütern mit periodisch schwankender Nachfrage auf, die nicht oder nur zu prohibitiv hohen Kosten lagerfähig sind. Das oberste Ziel des PLP ist die Maximierung der gesamtwirtschaftli-chen Wohlfahrt. Hierfür werden wohlfahrtstheoretisch fundierte Lösungen für eine op-timale Preisstruktur bei gegebener Kapazität einerseits, und für die Bestimmung der optimalen Kapazität andererseits gesucht. Anhand eines graphischen Beispiels (Abbil-dung 1) sollen die Auswirkungen von PLP dargestellt werden. Traditionell wurde die Kapazitätsplanung an der Spitzenlast ausgerichtet und in allen Perioden ein einheitlicher Preis verlangt. Dies führte allerdings dazu, dass in den Schwachlastperioden die Kapazi-tät nicht ausgelastet wurde, es folglich zu Leerkapazitäten kam, und dies wiederum zu erhöhten Kosten durch die permanente Bereitstellung der Kapazität führte. Im PLP Mo-dell hingegen werden aus ökonomischer Sicht für verschiedene Güter (die aus Nachfra-gersicht Substitute sind) unterschiedliche Preise verlangt. Die Streuung der einzelnen Periodennachfragemengen können so mittels relativ hoher Preise in den Spitzenperio-den und relativ niedriger Preise in den Schwachlastperioden reduziert werden. Ein Sin-ken der benötigten Kapazität und eine Verbesserung des Auslastungsgrades kann somit erreicht werden²..

Abbildung 1: Auswirkungen des Peak-Load Pricing.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten.

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Schellhaaß (1978).

3. BESCHREIBUNG DES GRUNDMODELLS

3.1 ANNAHMEN

In Anlehnung an Steiner (1957) wird ein nicht lagerfähiges Produkt in zwei Perioden von gleicher Länge (Beispiel: Tag und Nacht) produziert. Der Anlagenbestand ist ho-mogen und es wird weiterhin von vollständiger Teilbarkeit der Anlagen ausgegangen, d.h. es benötigt genau eine Anlage für die Herstellung einer Produkteinheit pro Zeitein-heit. Es werden nur zwei Arten von Kosten verursacht: die bis zur starren Kapazitäts-grenze konstant angenommen Betriebskosten b pro Einheit (auch direkte Kosten oder kurzfristige Grenzkosten (kGK)), und die ebenfalls als konstant und unabhängig von der nachgefragten Kapazitätsmenge angenommen Kapazitätskosten β (KapK). Aus lang-fristiger Sicht entstehen daher bei der Produktion unterhalb der Kapazitätsgrenze die Grenzkosten b und bei Erreichen der Kapazitätsgrenze wird eine zusätzliche Einheit zu Kosten von b+β hergestellt. Weiterhin wird von zwei bekannten Nachfragekurven (N1 als Spitzenlastnachfrage und N2 als Schwachlastnachfrage) ausgegangen, die nicht iden-tisch, aber unabhängig voneinander sind. Die Spitzenlastnachfrage N1 liegt über der Schwachlastnachfrage N2. Die benötigte Kapazitätsmenge entspricht dem maximalen Output jeder Periode und dies wiederum entspricht der maximalen, also der Spitzenlast-nachfrage³..

3.2 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN PREISSTRUKTUR

Steiner (1957) begründet sein Modell auf die Ableitung der Kapazitätsnachfragefunkti-onen N’1 und N’2, die aus den Nachfragekurven N1 und N2 abzüglich der marginalen.

Betriebskosten resultieren [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] Es werden also nur Nachfragekurven berück- sichtigt, die die direkten Produktionskosten decken. Wenn zwei Kapazitätsnachfragen in zwei Perioden gelten, werden diese nach Steiner (1957) kombiniert betrachtet. Somit ergibt sich die „effective demand curve“ als gesamte Kapazitätsnachfrage (N’ges) durch die vertikale Addition von N’1 und N’2. Dies ist aufgrund der unterstellten Unabhängigkeit der Nachfragen möglich⁴. N’ges gibt folglich den verfügbaren Beitrag zur Deckung der Kapazitätsgrenzkosten pro Zeiteinheit an. Die Optimalkapazität (x1) ergibt sich aus dem Schnittpunkt der gesamten Kapazitätsnachfrage N’ges mit der Kurve für den 2-Perioden-Fall maßgebenden Kapazitätsgrenzkosten 2β..

Abbildung 2: Der Firm-Peak-Fall.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten.

Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Aberle/Eisenkopf (2000).

Die Spitzenlastnachfrage N’1 determiniert allein die optimale Kapazität. Dies bedeutet, dass die Spitzenlastna chlastperiode ist die Kapazität nicht vollständig ausgelastet, was wiederum bedeutet, dass auf die Schwachlastnachfrager auch keine KapK fallen⁵. Der Grenzkos-tenpreis der Schwachlastperiode entspricht daher den direkten Produktionsgrenzkosten (kGK) und beträgt [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]. Im Vergleich zur Anwendung eines Einheitspreises steigt die gesamtwirtschaftliche Wohlfahrt. Obwohl die KapK einseitig zugerechnet werden, bleibt die Nachfragemenge in der Spitzenlastperiode größer als in der Schwachlastperi-ode. Aus diesem Grund nennt Steiner (1957) diesen Fall den „firm-peak“ Fall⁶. Der „shifting-peak“ Fall hingegen beschreibt die Situation, in der die Anwendung der Grenzkostenpreisregel dazu führt, dass der Schwachlastpreis p2 kurzfristig über den marginalen Betriebskosten liegt. Würde ein Preis in Höhe von p gesetzt, käme es zu einer Schwachlastspitze (xs), d.h. die nachgefragte Menge in der Schwachlastperiode würde die der Spitzenlastperiode übersteigen. Und diese nachgefragte Menge (xs) könn-te bei begrenzter Kapazität (xk) nicht befriedigt werden⁷. Daher tragen beide Perioden einen Teil der KapK, wobei die Aufteilung der Kosten nicht der Intensität der Nachfra- ge entspricht. Die Kosten betragen [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] und [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]. Die Kapa- zität in beiden Perioden ist voll ausgelastet und die Produktionsmenge somit identisch. Die Nachfrageintensität ist allerdings nur noch durch die verschiedenen Preise ersicht-lich⁸..

Abbildung 3: Der Shifting-Peak-Fall.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten.

Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Aberle/Eisenkopf (2000).

[...].

¹ Vgl. Schellhaaß (1978), S. 463..

² Vgl. Schellhaaß (1978), S. 463..

³ Vgl. Steiner (1957), S. 585, 587..

⁴ Vgl. Steiner (1957), S. 588, FN 8..

⁵ Vgl. Aberle/Eisenkopf (2000), S. 241..

⁶ Vgl. Schellhaaß (1978), S. 464..

⁷ Vgl. Aberle/Eisenkopf (2000), S. 241..

⁸ Vgl. Steiner (1957), S. 589-590..