Fejér Levente
DOC vagy RTF vagy PDF formában
A természetes monopólium jellegről
Nem ritka, hogy a nélkül használják a természetes monopólium kifejezést,
hogy tudnák mit jelent. Villamosenergia-ipari szempontból a természetes
monopólium jelleg a következőkkel világítható meg:
A villamos energia a legsokoldalúbban alkalmazható, legolcsóbban szálíthetó energiaféleség, mely nagyon sok területről szorította ki másfajta energiák használatát, és e folyamat jelenleg is folytatódik.
A villamos-energia nagyon sokféle módon biztosítható és a helyhez nem
kötött alkalmazások esetén ez a sokféleség a gyakorlatban is megnyilvánul.
Helyhez kötött felhasználás esetén viszont a Közcélú Hálózati Villamos energia- rendszer (továbbiakban KHVER) mellett a többi villamosenergia-ellátási
mód háttérbe szorult és számos nem helyhez kötött alkalmazásnál
(pl. nagyvasúti és közúti villamos vontatás, trolibusz, akkumulátoros
villamos közlekedési eszközök) is a KHVER biztosítja a villamos-energiát.
Ebből kitűnik, hogy a közcélú hálózati villamosenergia-ellátás
nem az egyedüli villamos-energia biztosítási lehetőség, ezért technikai
szempontból nem tekinthető monopóliumnak. A KHVER döntő fölénye - nem valami gonosz mesterkedés - hanem számos természetes - objektív körülménynek - minősülő ok következménye. Ezek közül említést érdemelnek a következők:
Számos energiahordozó közcélú felhasználását szinte kizárólag a
KHVER biztosítja, (atomenergia, vízenergia, alacsony fűtőértékű
lignitek, nagy meddőtartalmú barnaszén stb.) és lehetővé teszi
a költséges környezetvédelmi eszközök koncentrált felhasználását.
A háztartásokban fűtésre szolgáló szenet környezetvédelmi szempontból
földgázzal indokolt kiváltani, és a szenet erőművekben célszerű eltüzelni,
mivel ott fajlagos költségeket tekintve viszonylag olcsón eszközölhető
környezetvédelmi intézkedések, ezzel szemben a szénnel tüzelő háztartásoknál
ez rendkívül költséges lenne. A gáz, a kőolaj és a nagy fűtőértékű, vízi úton szállított szén kivételével a KHVER a legolcsóbb és környezetvédelmi szempontból legkedvezőbb energiaszállítási mód.
Az úgynevezett egyidejűség jelensége elvi lehetőséget biztosít,
hogy a növekvő villamosenergia-igények mellett a berendezések műszaki
kihasználtsága a villamos-energia igény növekedését meghaladó mértékben
növekedjen. Az egyidejűség jelensége széles körben megnyilvánul,
de legjobban a háztartási fogyasztóknál figyelhető meg. A fogyasztónál
egy készülék csatlakozó vezetékét a készülék teljeítmény 100 %-ára kell méretezni. Az együttműködő rendszerhez csatlakozó, csak háztartásokat ellátó erőműveknél viszont a háztartásoknál használható készülékteljesítmények összegének 5-6 %-a jelentkezik csúcsterhelésként. A nagy hálózati rendszerek kialakulásának egyik fő oka nem valamiféle gigantománia, hanem az egyidejűség gazdaságilag nagyfontosságú jelensége. (A berendezések jobb kihasználása ezen túlmenően technikai eszközökkel - kapcsolóórák, hangfrekvenciás vezérlés - és tarifális eszközökkel is lehetséges. Ezek előnye elsősorban nagy rendszereknél érvényesül.) Ebből következik, hogy ahol nagy rendszer kialakítására van mód, a kis rendszerek nem gazdaságosak.
Egy Deprez által 1881. évben felismert összefüggés lehetővé teszi, hogy növekvő villamosenergia-igények esetén a hálózatot úgy tudjuk fejleszteni, hogy a kedvezőtlen jelenségeket (a soros veszteség teljesítménynégyzettel arányos növekedése) túlkompenzálva a villamos-energia- és elosztás fajlagos költségei csökkenjenek. Ez a módszer a teljesítmény növekedésével az egyre nagyobb feszültségszintek átvitelre és elosztásra való felhasználásán alapul. Megjegyezzük, hogy a növekvő villamosenergia-átviteli feszültségszintek környezetvédelmi szempontból előnyösek, mivel a mágnes teret keltő áramok nagyságát csökkentik. A növekvő villamos térerősség - a szokásos tartományban - az emberi test felület Faraday kalitka jellege miatt a veszélyeztetettséget számottevő mértékben nem növeli. Ezzel szemben azonos teljesítmény átviteléhez nagyobb feszültségen kisebb áram, így kisebb mágneses térerősség tartozik.
Az alacsony frekvenciás mágneses tér leárnyékolása viszont - a villamos térerősséghez képest - sokkal nehezebb feladat.
A KHVER-ben széles területen törvényszerű, hogy növekvő villamos teljesítmények esetén nagyobb egységteljesítményű villamos energia termelő és elosztó, valamint környezetvédelmi berendezések alkalmazása gazdaságosabb (kisebb fajlagos létesítési költség és önfogyasztás, jobb hatásfok miatt) és biztonságtechnikai, környezetvédelmi, földvédelmi és természetvédelmi szempontból a társadalom számára kedvezőbb. Például ha az erőműi rendszert tekintjük, a rendszer (L) összteljesítményétől függően az optimális átlagos gépnagyságát (P)
a P=0,4 * L0,66 összefüggés mutatja.
Hasonlóképp a környezetvédelmi berendezések költségénél is az optimális egységteljesítmény a kibocsátás 1-nél kisebb (kb. 0,75) kitevőjű hatványfüggvényeként jelentkezik. Ezért a villamosenergia-iparban "A kicsi szép" elve csak viszonylag kis térbeli méretekre, nem pedig egységteljesítményekre vonatkozhat. A villamos-energia veszélyes, a KHVER veszélyes üzem. Ezért
az üzemi viszonyokhoz képest a berendezések villamos feszültséget,
mechanikai védettséget és mechanikai szilárdságot tekintve túlméretezettek,
emiatt nagy a teljesítménytől független költségek aránya. Ezért is a növekvő teljesítmény igények esetén a fajlagos költségek széleskörűen csökkenő jellegűek. Ebből következik, hogy ugyanazon részterületen egynél több KHVER alkalmazása nem gazdaságos. Például 1 m lefektetett kisfeszültségű kommunális kábel költsége kb. 3000 Ft. Ebből 2600 Ft nincs kapcsolatban a teljesítő-képességet jellemző vezetőér keresztmetszettel. Ha a természetes-monopólium helyzet felszámolására irányuló törekvés úgy érvényesülne, hogy 4 kábel lefektetésével oligopólium helyzet alakulna ki, úgy az 1 m-re eső költség 10900 Ft lenne, melyből csupán 500 Ft tartozna a kábelek vezetőanyagához. (Az egyidejűség jelensége miatt, ez utóbbi esetben kb. 25 %-kal több aktív anyagot kellene beépíteni.) Ez a többletköltség megjelenne a villamos-energia árában is.
A KHVER-rel kapcsolatos üzembiztonsági igény nagy. (Az üzemzavar és karbantartás miatt kieső villamos-energia kevesebb, mint 1 ezreléke a rendelkezésre állónak.) Ezt az igényt az üzemelő berendezéseket tekintve az emberi beavatkozás - késedelmessége miatt - nem elégíti ki. Ezért a KHVER az ország minden szempontból legnagyobb, majdnem teljesen automatizált, összefüggő rendszere, melynek csak a létesítésével, karbantartásával, üzemzavar-megelőzésével, üzemzavar-elhárításával foglalkozik az ember, aki csak a felsorolt feladatainak elvégzése érdekében módosítja az automatizált rendszer működését. Mindezen
feladatok elvégzése olyan speciális eszközök, ismeretek alkalmazását,
olyan egymással összefüggő rendszerek üzemeltetését és fejlesztését
tételezik fel, melyek egy bizonyos vállalati mérethatár alatt gazdaságosan
nem teremthetők meg.
A KHVER az üzembiztonság érdekében a vertikumtól függő mértékben minden
alrendszerét redundánsan tartalékot képezve fejlesztette. E tartalékok
egy része egy részterület ellátása érdekében létesül, más - sok szempontból
jelentősebb - része a villamosenergia-rendszer részterületeit mind
horizontálisan (adott feszültségszinten belül) mind vertikálisan (egymás
fölé rendelt feszültségszintek között) köti össze és segíti ki egymást.
Ez a módszer olyan jelentős költségmegtakarítást jelent a megfelelő
üzembiztonság elérésében, mely egy elkülönült részekre bontott rendszer
esetén nem jelentkezik.
A KHVER üzembiztonsága mindig tartalék anyagkészleteket és készenlétben
levő üzemzavar elhárító személyzetet igényel. A villamos-energetikai
berendezések meghibásodása Poisson - eloszlást követ, ahol a maximális
meghibásodás értéke a Poisson - eloszlás paramétere (a paraméter = a
várható értékkel) plussz a paraméter négyzetgyökének (biztonságtól függő) többszörösével arányos, és az üzembiztonsági készleteket valamint
a személyzet létszámát ez a maximális érték szabja meg. Ebből belátható,
hogy mind a helyi, mind a központi üzemzavari készletek és üzemzavar-elhárító
személyzet alkalmazása csak bizonyos üzemméret felett gazdaságos.
Bizonyos nagy értékű eszközök (pl. kábel hibahely mérőkocsi, átviteli
transzformátorokat szállító utánfutó és vontató, transzformátorjavító
üzem, megszakító javító üzem stb.) és specializált szakemberek alkalmazásának
gazdaságossága kifejezetten nagy üzemméretet igényel, és ez is hozzájárul a villamos-energia kibocsátás növekedésével monoton csökkenő átlagköltség-jelleg kialakulásához. A villamos-energiaipari berendezéseket átlagosan előforduló
kedvezőtlen behatásokra méretezik (ez alól csak az atomerőmű és
az atom-erőműhöz csatlakozó alaphálózati rendszer kivétel).
Ritkán előfordulnak kivételes körülmények, amelyek hatása akár az ország
területének 10 %-ára több napon át kiterjednek (pl. olyan hóvihar,
amikor rendkívüli állapotot rendelt el a hatóság, vagy több üzemigazgatóságot
egy időben érintő ónos eső okozta jegesedés, vagy rendkívüli erejű szélvihar).
Ilyen esetekben tapasztalatok szerint a normális viszonyokhoz alkalmazott
üzemirányítású és üzemzavar elhárítási rendszer elégtelenné válik,
szükség van más szomszédos területek személyzetének és készleteinek
igénybevételére, sőt az üzemzavar-elhárítással rendes esetben nem
foglalkozó hálózatszerelési részleg személyzetének, anyagának, eszközeinek
igénybevételére. Ilyen esetekben a nagy vállalatmérethez tartozó
nagyobb rendelkezési jog a fogyasztók számára előnyt jelent. Fentiekből
következik, hogy a decentralizált villamosenergia-ellátás üzembiztonsági
szempontból a KHVER-rel nem versenyképes.
Az együttműködő villamos-energia rendszernek számottevő előnye,
hogy alkalmazható az alaphálózati veszteségviszonyokat is figyelembevevő
növekményköltség arányos terhelés elosztási módszer. E módszer
lehetővé teszi, hogy a villamos terhelés pillanatnyi nagyságának megfelelően
azok az erőműi egységek, és olyan mértékben kiterhelten üzemeljenek,
melyek az üzemeltetési költségek minimum szintjét biztosítják.
A fentiekben ismertetett KHVER előnyére szolgáló, természetes okok
gazdasági szempontból úgy jelentkeznek, hogy a KHVER által szolgáltatott
villamos-energia fajlagos átlag- és határköltsége a rendszer egészét
tekintve a villamosenergia-igények növekedésekor - minden egyebet
változatlannak tekintve és az észszerű fejlesztés lehetőségét biztosítva
- egy határértékhez tartva monoton csökkenő jellegű.
Ez azt jelenti, hogy a közcélú hálózati villamos-energiaellátási
rendszer a közgazdasági elmélet fogalmai szerint tipikusan természetes
monopólium (Lásd Samuelson - Nordhaus: Közgazdaságtan 1988. évi kiadás
743-744. és 1299. oldalakat) ahol már az oligopólium alkalmazása is a fajlagos átlagos és határköltségek növekedését okozza.
Figyelembe véve azt, hogy természetes monopóliumok esetén e monopóliumok állami árszabályozása az extraprofit megakadályozása érdekében általában a fajlagos átlagköltség fedezésére irányul, e monopóliumok erőltetett felszámolásával járó fajlagos átlagköltség növekedése társadalmilag nem kívánatos. Ezért a monopólium
jelleg felszámolására irányuló törekvések közgazdaságilag irracionálisak,
a nagyközönség számára lényeges többletköltségeket jelentenének.
A természetes monopólium jellegből következik, hogy a villamos-energiaiparnak
ellátási kötelezettsége van. Így, ha van szabad rendelkezésre álló
kapacitása, vagy a fogyasztó ennek műszaki-gazdasági feltételeit
kész megteremteni, a hatóságilag előírt tarifával köteles villamos-energiát
szolgáltatni. A villamos energia szolgáltatást gazdaságtalanságra való
hivatkozással nem tagadhatja meg. Ezért a villamos-energiaipartól
nem lehet számon kérni, hogy gazdaságtalan esetben is villamos-energiát
szolgáltat. A szolgáltatás megtagadása az energiagazdálkodási hatóság ügye.
A természetes monopólium jelleg egyik szükségszerű érdekessége,
hogy alacsony fajlagos villamos-energia felhasználás esetén - miközben
az ellátás minősége szükségszerűen kedvezőtlen - a villamos-energia
fajlagos ára rendkívül magas.
Például 1895-ben Szegeden 1 kWh villamos energia ára 1,5 korona volt, miközben nem is volt egész napos villamos-energiaellátás!
1910-ben 80 korona fillér/kWh volt az egységár. (1 kg színarany ára ekkor 3280 korona volt.)
1951-ben 1,5308 Ft/kWh volt a fajlagos háztartási villamos-energiaár, ami 1,53 kg barna kenyér árának felelt meg. A hálózati veszteség értéke ekkor 14,5 % volt, ami utal a feszültség-viszonyok kedvezőtlen állapotára is. 1951-ben 15,1 MW csúcsterhelésre, 48,51 GWh értékesített villamos-energiára 5000 km kis- és nagyfeszültségű hálózatra 1108 db transzformátorállomásra, 149867 fogyasztóra 1077 fő dolgozó jutott a DÉMÁSZ-nál.
1991. évben az átlagos háztartási villamos energiaár 2,65 Ft/kWh
volt. 1991. évben 631 MW csúcsterhelésre, 3231,8 GWh értékesített
villamos-energiára, 27000 km kis- és nagyfeszültségű hálózatra 8800
db transzformátorállomásra és 700000 fogyasztóra 2927 DÉMÁSZ dolgozó
jutott. Ha a különböző évekre vonatkozó adatokból létszámra vetítve
fajlagos értékeket képzünk kiderül, hogy a kibocsátás növekedésével
a fajlagos létszám szükséglet meredeken csökken. Ez a csökkenés a természetes monopólium jelleg szükségszerű következménye.
A különböző fajlagos kibocsátású villamos-energia rendszerek összehasonlítása
- ha egyéb körülményeiket azonosnak vesszük is - ha nem vesszük
figyelembe a természetes monopólium jelleget közgazdasági szempontból
megalapozatlan. Ezért igazolhatatlan az, az elvárás is, mely ötöd annyi hazai fajlagos villamos-energia kibocsátás és egyharmadnyi fajlagos Villamos-energiaárak esetén a magyar villamosenergia-ipartól nyugat-európai színvonalú villamosenergia-ellátást követel! A KHVR fizikai felépítéséből következik, hogy alacsony fajlagos villamos-energiaértékesítéshez, szükségszerűen magas fajlagos villamos-energiaár, és biztonságot tekintve rossz minőségű villamos-energia ellátás tartozik!
Fejér Levente
DOC vagy RTF vagy PDF formában
© Reális Zöldek Klub . Minden jog fenntartva.
