Peak-load Pricing

Friedrich – Schiller – Universität Jena
Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät
Lehrstuhl für Volkswirtschaftslehre
Preisbildung auf regulierten Märkten
Fachsemester 8

Peak-load Pricing

von: Yvonne Schindele

INHALTSVERZEICHNIS

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

1. EINLEITUNG 1

2. GEGENSTAND DES PEAK-LOAD PRICING 1

3. BESCHREIBUNG DES GRUNDMODELLS  2

3.1 ANNAHMEN 2
3.2 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN PREISSTRUKTUR  3
3.3 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN KAPAZITÄT  5

3.3.1 DER FIRM-PEAK FALL 5
3.3.2 DER SHIFTING-PEAK FALL 6

4. MODELLMODIFIKATIONEN (KRITISCHE WÜRDIGUNG)  7

4.1 HIRSHLEIFER (1958)  7
4.2 WILLIAMSON (1966)  8
4.3 PEAK-LOAD PRICING UND PRICE CAPS  11

5. REALISTISCHERE WEITERENTWICKLUNGEN 13

6. PEAK-LOAD PRICING IN DER PRAXIS 13

7. SCHLUSSBETRACHTUNG 15

LITERATURVERZEICHNIS  17
 

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

PLP = Peak-Load Pricing
lGK = Langfristige Grenzkosten
kGK = Kurzfristige Grenzkosten
KapK = Kapazitätskosten

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 Versorgungseinrichtungen 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 Lösungsansatz der folgende Ziele verfolgt: erstens die Reduzierung der Spitzenlastnachfrage mittels eines höheren Spitzenlastpreises das eine Kapazitätserweiterung verhindert, und zweitens die Verlagerung der Spitzenlastnachfrage (peak) in die Schwachlastperiode (off-peak) mittels eines niedrigeren Preises in der Schwachlastperiode. Die Konsequenz ist sowohl die Verbesserung der Kapazitätsauslastung als auch die Reduzierung der Betriebs- und Kapazitätskosten (KapK). Im Kontext von öffentlichen Versorgungseinrichtungen 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 entwickeln. 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 Anschluss die graphische und analytische Herleitung der optimalen Preisstruktur und Kapazität 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 Annahmen, 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 Wohlfahrtsökonomik 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 gesamtwirtschaftlichen Wohlfahrt. Hierfür werden wohlfahrtstheoretisch fundierte Lösungen für eine optimale Preisstruktur bei gegebener Kapazität einerseits, und für die Bestimmung der optimalen Kapazität andererseits gesucht. Anhand eines graphischen Beispiels (Abbildung 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 Kapazität nicht ausgelastet wurde, es folglich zu Leerkapazitäten kam, und dies wiederum zu erhöhten Kosten durch die permanente Bereitstellung der Kapazität führte. Im PLP Modell hingegen werden aus ökonomischer Sicht für verschiedene Güter (die aus Nachfragersicht Substitute sind) unterschiedliche Preise verlangt. Die Streuung der einzelnen Periodennachfragemengen können so mittels relativ hoher Preise in den Spitzenperioden und relativ niedriger Preise in den Schwachlastperioden reduziert werden. Ein Sinken der benötigten Kapazität und eine Verbesserung des Auslastungsgrades kann somit erreicht werden2.

Abbildung 1: Auswirkungen des Peak-Load Pricing [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

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 homogen und es wird weiterhin von vollständiger Teilbarkeit der Anlagen ausgegangen, d.h. es benötigt genau eine Anlage für die Herstellung einer Produkteinheit pro Zeiteinheit. Es werden nur zwei Arten von Kosten verursacht: die bis zur starren Kapazitätsgrenze 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 langfristiger 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 identisch, 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 Spitzenlastnachfrage3.

3.2 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN PREISSTRUKTUR

[...]

1 Vgl. Schellhaaß (1978), S. 463.

2 Vgl. Schellhaaß (1978), S. 463.

3 Vgl. Steiner (1957), S. 585, 587.