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논문 기본 정보
- 자료유형
- 연구보고서
- 저자정보
- 발행연도
- 2006.12
- 수록면
- 1 - 110 (110page)
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1. 연구 필요성 및 목적
쾌적한 에너지에 대한 수요의 증가와 에너지산업에 대한 경쟁이 강화됨에 따라 집단에너지사업자에게 난방연료를 공급하던 도시가스사업자들이 신규 지역난방사업에 대한 관심을 높이고 있으며, 실제로 사업에 참여하는 사례도 증가하고 있다.
새로운 형태의 집단에너지사업인 구역형집단에너지사업(CES)은 지역난방사업자가 생산한 전력을 집단에너지공급구역 내의 소비자에게 판매할 수 있다. 그리고 향후 냉ㆍ난방열과 전력, 취사용 도시가스까지 일괄 판매할 수 있는 종합적인 에너지사업으로 발전할 수 있는 잠재력도 지니고 있다. 만약 도시가스사업자가 지역난방사업을 직접 운영할 경우에는 연료 공급의 측면에서 안정성 확보, 거래비용의 축소, 더블 마진의 제거를 통한 효율성 제고와 같은 편익이 발생할 수 있다.
집단에너지를 둘러싼 사업여건의 변화는 지역의 난방시장에 참여하는 기업 간 전략적 제휴를 포함하여 다양한 형태의 기업결합을 가능하게 한다. 따라서 도시가스 사업자의 지역난방사업 진출은 수직적으로 결합된 독점사업자를 출현시킬 수 있고, 이는 곧 생산자 후생과 소비자 후생 즉 사회적 후생을 변화시키는 요인이 될 것이다. 본 연구에서는 난방연료를 공급하는 도시가스회사와 난방열을 생산ㆍ판매하는 지역난방회사간의 합병을 수직적 기업결합으로 규정하고자 한다.
대부분 독점적으로 운영되는 국내 에너지산업에 개방과 시장경쟁의 흐름이 나타나고 있는 현실적 여건 하에서 도시가스가 독점적으로 공급되는 어떤 구역 내에 독점적인 집단에너지시장이 창출될 경우, 신규 진입자의 사업형태에 따라 그 지역의 난방시장이 받는 영향은 다르게 나타날 것이다. 그러므로 사회적 후생을 증대시키는 방향으로 규제하려는 정부나 규제를 받는 기업의 입장에서 어떠한 시장형태를 유지하는 것이 사회적으로 바람직한 지가 관심 사항이 아닐 수 없다. 본 연구의 목적은 신규로 난방시장에 진입하는 지역난방 사업자가 독자적으로 사업을 운영하는 경우와 기존의 연료공급 사업자와 수직 결합하여 독점적으로 추진하는 경우 중 어느 것이 사회적 후생을 높일 수 있는지를 검토하는데 있다.
2. 연구결과 및 한계점
본 연구는 독점권이 인정되는 기존 도시가스사업구역 내에서 지역난방사업을 독점적으로 추진하고자 하는 어떤 지역을 가정하였다. 도시가스사업자는 독점지역 내에 개별난방용 연료를 MG<SUB>u</SUB>의 가격에 개별난방사업자에게 공급하고, 신규 지역난방사업자에게 P<SUB>w</SUB>의 가격으로 지역난방 연료용 도시가스를 공급한다.
난방시장에서 동일한 가치를 가진 동질적인 소비자가 [0,1]의 난방시장에 균일하게 분포한다고 전제하고, Hotelling의 가격경쟁 모형으로 시장균형을 모색하였다. 동 모형에 적용하는 수송비용(t)은 포괄적인 개념의 번잡비용(불편비용)으로 인식하였다. 이러한 모형을 이용하여 도시가스사업과 지역난방사업이 공존하는 복점시장, 두 기업이 수직적 결합을 이룬 자연독점시장의 사회적 후생의 크기를 각각 도출하고 이를 상호 비교하였다.
사회적 후생을 시장형태별로 비교해 본 결과, 복점과 자연독점 간에는 한계비용과 투자비의 조건에 따라 사회적 후생의 크기가 달라짐을 알 수 있었다. 모델 분석의 주요 결과는 다음과 같다.
첫째, 도시가스를 독점적으로 공급하고 있는 지역 내에서 지역난방사업은 원활히 추진되기가 어렵다. 기존의 도시가스사업자가 지역난방용 연료에 독점가격을 높게 설정하여 시장 진입을 방해할 것이기 때문이다.
둘째, 정부(또는 규제기관)는 도시가스사업자(DU₁)의 지역난방용 연료가격(P<SUB>w</SUB>)을 규제함으로써 지역난방기업이 일정한 시장점유율을 확보할 수 있도록 유도할 수 있다. 주어진 연료가격 하에서 시장균형은 개별 난방투자비, 각 기업의 한계비용 차이, 그리고 제품의 선호도인 불편비용(t)에 의하여 결정된다.
셋째, 지역난방과 개별난방이 공존하는 복점시장에서는 P<SUB>w</SUB>=MC<SUB>u</SUB>=0인 경우, 즉 지역난방에 대한 시장진입의 장애가 없을 때가 사회적 후생이 높게 나타났다. P<SUB>w</SUB>가 증가할수록 새로운 진입자의 시장점유율은 줄어들고, 시장의 독점화와 가격의 상승으로 사회적 후생도 감소한다. 정부 또는 규제자가 각 기업의 제품가격을 한계비용으로 책정(P=MC)할 때 사회적 후생이 극대화된다. 이 경우는 P<SUB>w</SUB> = 0의 특수한 케이스로 볼 수 있는데, 이때의 사회적 후생이 복점과 자연독점 중에서 가장 높게 나타난다.
넷째, 기업결합 여부에 대한 사회적 후생의 크기는 하류부문 기업의 한계비용과 투자비에 의존한다. 도시가스사업과 지역난방사업의 수직적 결합이 사회적 후생이 큰 경우 하류부문의 한계비용 차이(ΔC)가 개별투자비(k)의 일정비보다 큰 때, 즉 ΔC＜2/5κ 인 경우이다.
본 모형의 현실적 적용에는 여러 가지 제약이 수반되는 것이 사실이다. 우선 본 모델은 개별난방과 지역난방간의 자유로운 경쟁을 가정하고 있다. 그러나 현실적으로 개별난방이나 지역난방은 상이한 구조의 열수송망을 필요로 하고 있고, 특히 지역난방은 정책적으로 도입되고 있어 실제로는 제한적인 경쟁이 이뤄질 수밖에 없다. 둘째, 정부가 후생 극대화를 유도할 수 있는 규제정책을 수행하기 위해서는 복점 및 자연독점기업의 정보를 완전하게 파악할 수 있어야 한다. 현실적으로 정부가 기업에 대한 완벽한 정보를 파악하기란 불가능하므로 독점 또는 복점기업의 전략적 행위에 취약하게 된다. 셋째, 분석의 단순화를 위하여 모형내의 한계비용과 투자비 등을 일차함수로 간주하고 있으나, 현실적으로는 이들과 난방요금 및 연료가격 간에는 보다 복잡한 관계가 있음을 고려해야 할 것이다. 그리고 넷째, 본 연구는 난방시장만을 분석대상으로 하고 있다. 따라서 취사용 도시가스, 조명용 전력시장 등을 고려하지 못하여 부분 시장균형에 그치고 있다.
3. 정책적 제언
이상의 한계에도 불구하고 본 모형은 제한적이지만 몇 가지 정책적시사점을 제시하고 있다.
우선 지역의 도시가스사업자에게 정부가 독점적 사업권을 부여하고 있는 현재의 시장구조 내에서 신규 지역난방 사업은 가격경쟁을 통해서는 지역의 난방시장에 진입하기 어렵다는 것을 확인하였다. 이러한 사실은 만약 정부가 지역난방사업이 정책상 필요(에너지의 효율적 이용, 대기환경개선 등)하다고 판단할 경우 이의 도입을 전적으로 시장기능에 의존해서는 곤란하며 정부의 개입이 불가피하다는 것을 보여주고 있다. 본 연구에서 검토된 정부의 시장개입은 지역난방용 연료가격에 대한 독점가격을 규제하는 방안을 채택하고 있다. 한 시장 내에 두 기업이 공존할 경우, 즉 복점인 경우는 지역난방용 연료가격(P<SUB>w</SUB>)이 낮을수록 지역난방의 시장 점유율이 증가하며, P<SUB>w</SUB> = 0인 경우가 사회적 후생이 가장 높게 나타났다.
따라서 도시가스회사가 지역난방회사를 합병하여 자연독점기업으로 운영하고자 할 때 이를 승인해야 하는가의 문제에서 정부는 사회적 후생의 크기로 판단할 수 있다. 즉 규제자는 본 분석의 사회후생 비교방법론을 정책판단의 도구로 활용할 수 있다. 본 연구에서 복점상태가 사회적으로 유리한 경우는 개별난방기업과 지역난방기업간의 한계비용 차이가 상당히 큰 지역(ΔC＞1/3t+½κ)이고, 한계비용의 차이가 크지 않은 지역(ΔC＜2/5κ)에서는 수직 결합된 자연독점으로 운영하는 것이 사회적으로 유리한 것으로 나타났다.
본 연구의 실질적 활용도를 높이기 위해 다음의 사항들이 적절하게 고려될 필요가 있다.
첫째, 정부가 사회적 후생을 극대화할 수 있는 합리적인 규제수단을 마련하기 위해서는 기업에 대한 정보, 특히 비용과 관련한 자료를 충분히 파악되어야 하므로 이를 위한 노력이 경주되어야 한다. 예를 들면, 정부는 지역난방사업자 선정 과정에서 수요의 규모, 난방요금, 열 생산비용 등과 같이 시장구조의 결정에 영향을 주는 정보들을 체계적으로 수집ㆍ관리하며 이를 적극적으로 모니터링 할 필요가 있다.
둘째, 정책판단에 도움을 줄 수 있는 현실적인 정책수단을 발굴하기 위해서는 보다 다양하고 세분화된 에너지시장에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 개별난방과 지역난방을 주요 분석대상으로 삼고 있으나, 실제로 도시가스회사는 취사용 도시가스도 판매하고 있으며 집단에너지사업자는 열과 함께 생산된 전기를 판매하여 수익을 확보한다. 이를 고려한 사회후생의 분석은 더욱 복잡하게 산출될 것이고, 정책수단도 다양하게 나타날 수 있다.
셋째, 규제기관은 향후 출현하게 될 복수에너지를 공급하는 독과점 기업들에 대비하여 사회적 후생을 고려한 실질적인 규제방안을 마련해야 한다. 조만간 구역형집단에너지사업인 CES 사업이 활성화되고 에너지산업의 구조개편이 진전되면, 기업 간의 전략적 제휴, 수직ㆍ수평결합 등으로 복합에너지서비스 기업이 등장하게 된다. 이러한 기업들은 수익 극대화를 위하여 여러 가지 판매전략(가격 차별화, 끼워 팔기 등)을 구사하게 될 것이다. 그러므로 정부는 이러한 전략적 행위가 사회적 후생에 미치는 영향을 파악할 수 있도록 관련 연구 및 규제정책의 개발에 보다 큰 관심을 기울여야 한다.
1. Research Purpose
As demand for clean and convenient energy increases and energy sector has been more competitive than before, local gas companies that supply fuel to district heating firms are interested in the district heating business. At present, some town gas companies enter into the district heating market, which is gradually growing.
CES(community energy supply system), one type of integrated energy system, can sell to consumer the heat and power produced by district heating companies. It is highlighted as a emerging energy business model. This type of business has the possibility to evolve as a multi energy company supplying city gas for cooking, power for lighting and heating and cooling in the future. If a local gas firm operates directly district heating business in some areas, there would be benefits of low cost of fuel supplying, deduction of transaction cost, and removal of double marginalization.
According to the change of these business circumstances, heating market players can be integrated in various types of form as well as strategic alliance. Entering the heating market, a gas supplier can be a vertical integrated monopoly company and thus it may affect social welfare. In this study, a gas supplier vertically integrates with a district heating company.
Suppose a vertically integrated firm in energy market exists under prevailing market circumstances. New entrant in the market brings changes in the local heating market.
Therefore, it is interesting to review the market structure raising up more the social welfare to both regulator and business company controlled by ruler. The aims of this study are to analyze whether vertical integration between a local supplier and a district heating company leads to higher social welfare or not.
2. Summary
This study supposes that the monopoly district heating business will be developed in the monopoly local gas supplying area. Gas supplier provides city gas for individual heating with the price of MC<SUB>U</SUB> and for district heating with the price of P<SUB>W</SUB> ＞ MC<SUB>U</SUB> to district heating company.
In order to explore the market equilibrium we use a traditional Hotelling's price competition model. The model assumes homogeneous consumers distributed in the interval of [0,1] heating market. We understand the concept of Hotelling's transportation cost(t) as a cumbersome disutility. Using this model, we compare the social welfare of duopoly with that of natural monopoly in heating market. In duopoly, two products(individual heating and district heating) are produced by two firms (local gas firm and district heating firm), and in monopoly, two products are supplied by a vertically integrated firm.
From the result of analysis, the social welfare varies between the duopoly and monopoly of the heating business depending on the marginal cost and investment of individual heat producing equipment. Main results of this study are as follows.
First, it is found that a district heating business can not enter the local heating market through the market competition, as the existing local gas firm deters the entrance of the district heating firm by raising the fuel price for district heating.
Second, regulator can induce the constant market shares for two firms in the district heating market by controlling of gas price for district heating. Under the given fuel price, market equilibrium depends on individual heating investment, heterogeneity of marginal costs, and consumers' preferences of two products.
Third, in duopoly market, social welfare is the highest at the gas price of P<SUB>w</SUB> = MC<SUB>u</SUB> = 0, where there exist no entrance barriers. As fuel price of Pw becomes higher, the market share of new entrant would be smaller, and the social welfare also diminishes due to price increase in the heating market.
Fourth, government or regulator can maximize social welfare when firms set the product price at P=MC. This is the special case of P<SUB>w</SUB> = MC<SUB>u</SUB> = 0.
Fifth, social welfare depends on marginal costs and the amounts of investment of individual equipment. In duopoly where two individual heating and district heating firms exist, social welfare is maximized when ΔC＞1/3t+½κ, while social welfare from a monopoly market structure is maximized when ΔC＜2/5κ.
And last, regulator can apply the methodology of this study as a tool to evaluate whether a vertical integration in energy market is beneficial to its society.
But this model has some limitations. First of all, it is assumed that there is competition between district heating and individual gas heating. In reality, they compete in a constrained way within the regulated heating market.
Second, government needs to capture detailed information at firms' level, in particular costs of products, in order to implement the regulatory measures to maximize social welfare. However, it is not easy to get data from firms and thus this model can not capture entirely firm's strategic behaviour.
Third, for the simplicity, marginal cost and investment are treated as exogenous parameters in this analysis, but it is considered that they are in a certain functional relationship among marginal costs, investments, fuel prices, and heat tariffs.
And fourth, this study focuses on heating market only. So the research is limited to partial equilibrium of district energy market.
3. Research Results & Policy Suggestions
In spite of the limitations, this analysis suggests some policy implications.
There will be s entry deterrence. If government wants to have a competitive heating market, it needs to intervene the heating market.
This study has several scenarios in which government takes regulation options of gas price to local gas. In the case of duopoly, when PW is lower, the market share of district heating firm is bigger. When P<SUB>W</SUB> = 0, social welfare will be the highest.
For the application of the model further, some points may be considered as follows. First, government needs collective information at firms' level. For example, government requires and monitors relevant information of the new entrant such as a scale of demand, tariff, expected supplying cost, and retail tariff.
Second, to scrutiny policy options in detail, it needs to evaluate energy market closely. This analysis considers only individual heating and district heating, but actually local gas firms make profits from sales of gas for cooking and integrated energy firm also gets gains by providing power company such as KEPCO with power produced with heat. If these markets are considered, analysis would suggest more useful policy implications, but with more complicated model.
Last, regulator should prepare the regulation-system for duopoly, oligopoly or more competitive market structure. In the near future, CES business will be activated and thus restructuring of energy industry will be progressed. Multi energy company would be appeared naturally as results of strategic alliance and horizontal vertical integration between firms. Then they drive various business strategies for profit maximization. Government therefore tries to cope with these strategic behaviors effecting social welfare and to develop a profound theoretical background and proper regulation systems.
쾌적한 에너지에 대한 수요의 증가와 에너지산업에 대한 경쟁이 강화됨에 따라 집단에너지사업자에게 난방연료를 공급하던 도시가스사업자들이 신규 지역난방사업에 대한 관심을 높이고 있으며, 실제로 사업에 참여하는 사례도 증가하고 있다.
새로운 형태의 집단에너지사업인 구역형집단에너지사업(CES)은 지역난방사업자가 생산한 전력을 집단에너지공급구역 내의 소비자에게 판매할 수 있다. 그리고 향후 냉ㆍ난방열과 전력, 취사용 도시가스까지 일괄 판매할 수 있는 종합적인 에너지사업으로 발전할 수 있는 잠재력도 지니고 있다. 만약 도시가스사업자가 지역난방사업을 직접 운영할 경우에는 연료 공급의 측면에서 안정성 확보, 거래비용의 축소, 더블 마진의 제거를 통한 효율성 제고와 같은 편익이 발생할 수 있다.
집단에너지를 둘러싼 사업여건의 변화는 지역의 난방시장에 참여하는 기업 간 전략적 제휴를 포함하여 다양한 형태의 기업결합을 가능하게 한다. 따라서 도시가스 사업자의 지역난방사업 진출은 수직적으로 결합된 독점사업자를 출현시킬 수 있고, 이는 곧 생산자 후생과 소비자 후생 즉 사회적 후생을 변화시키는 요인이 될 것이다. 본 연구에서는 난방연료를 공급하는 도시가스회사와 난방열을 생산ㆍ판매하는 지역난방회사간의 합병을 수직적 기업결합으로 규정하고자 한다.
대부분 독점적으로 운영되는 국내 에너지산업에 개방과 시장경쟁의 흐름이 나타나고 있는 현실적 여건 하에서 도시가스가 독점적으로 공급되는 어떤 구역 내에 독점적인 집단에너지시장이 창출될 경우, 신규 진입자의 사업형태에 따라 그 지역의 난방시장이 받는 영향은 다르게 나타날 것이다. 그러므로 사회적 후생을 증대시키는 방향으로 규제하려는 정부나 규제를 받는 기업의 입장에서 어떠한 시장형태를 유지하는 것이 사회적으로 바람직한 지가 관심 사항이 아닐 수 없다. 본 연구의 목적은 신규로 난방시장에 진입하는 지역난방 사업자가 독자적으로 사업을 운영하는 경우와 기존의 연료공급 사업자와 수직 결합하여 독점적으로 추진하는 경우 중 어느 것이 사회적 후생을 높일 수 있는지를 검토하는데 있다.
2. 연구결과 및 한계점
본 연구는 독점권이 인정되는 기존 도시가스사업구역 내에서 지역난방사업을 독점적으로 추진하고자 하는 어떤 지역을 가정하였다. 도시가스사업자는 독점지역 내에 개별난방용 연료를 MG<SUB>u</SUB>의 가격에 개별난방사업자에게 공급하고, 신규 지역난방사업자에게 P<SUB>w</SUB>의 가격으로 지역난방 연료용 도시가스를 공급한다.
난방시장에서 동일한 가치를 가진 동질적인 소비자가 [0,1]의 난방시장에 균일하게 분포한다고 전제하고, Hotelling의 가격경쟁 모형으로 시장균형을 모색하였다. 동 모형에 적용하는 수송비용(t)은 포괄적인 개념의 번잡비용(불편비용)으로 인식하였다. 이러한 모형을 이용하여 도시가스사업과 지역난방사업이 공존하는 복점시장, 두 기업이 수직적 결합을 이룬 자연독점시장의 사회적 후생의 크기를 각각 도출하고 이를 상호 비교하였다.
사회적 후생을 시장형태별로 비교해 본 결과, 복점과 자연독점 간에는 한계비용과 투자비의 조건에 따라 사회적 후생의 크기가 달라짐을 알 수 있었다. 모델 분석의 주요 결과는 다음과 같다.
첫째, 도시가스를 독점적으로 공급하고 있는 지역 내에서 지역난방사업은 원활히 추진되기가 어렵다. 기존의 도시가스사업자가 지역난방용 연료에 독점가격을 높게 설정하여 시장 진입을 방해할 것이기 때문이다.
둘째, 정부(또는 규제기관)는 도시가스사업자(DU₁)의 지역난방용 연료가격(P<SUB>w</SUB>)을 규제함으로써 지역난방기업이 일정한 시장점유율을 확보할 수 있도록 유도할 수 있다. 주어진 연료가격 하에서 시장균형은 개별 난방투자비, 각 기업의 한계비용 차이, 그리고 제품의 선호도인 불편비용(t)에 의하여 결정된다.
셋째, 지역난방과 개별난방이 공존하는 복점시장에서는 P<SUB>w</SUB>=MC<SUB>u</SUB>=0인 경우, 즉 지역난방에 대한 시장진입의 장애가 없을 때가 사회적 후생이 높게 나타났다. P<SUB>w</SUB>가 증가할수록 새로운 진입자의 시장점유율은 줄어들고, 시장의 독점화와 가격의 상승으로 사회적 후생도 감소한다. 정부 또는 규제자가 각 기업의 제품가격을 한계비용으로 책정(P=MC)할 때 사회적 후생이 극대화된다. 이 경우는 P<SUB>w</SUB> = 0의 특수한 케이스로 볼 수 있는데, 이때의 사회적 후생이 복점과 자연독점 중에서 가장 높게 나타난다.
넷째, 기업결합 여부에 대한 사회적 후생의 크기는 하류부문 기업의 한계비용과 투자비에 의존한다. 도시가스사업과 지역난방사업의 수직적 결합이 사회적 후생이 큰 경우 하류부문의 한계비용 차이(ΔC)가 개별투자비(k)의 일정비보다 큰 때, 즉 ΔC＜2/5κ 인 경우이다.
본 모형의 현실적 적용에는 여러 가지 제약이 수반되는 것이 사실이다. 우선 본 모델은 개별난방과 지역난방간의 자유로운 경쟁을 가정하고 있다. 그러나 현실적으로 개별난방이나 지역난방은 상이한 구조의 열수송망을 필요로 하고 있고, 특히 지역난방은 정책적으로 도입되고 있어 실제로는 제한적인 경쟁이 이뤄질 수밖에 없다. 둘째, 정부가 후생 극대화를 유도할 수 있는 규제정책을 수행하기 위해서는 복점 및 자연독점기업의 정보를 완전하게 파악할 수 있어야 한다. 현실적으로 정부가 기업에 대한 완벽한 정보를 파악하기란 불가능하므로 독점 또는 복점기업의 전략적 행위에 취약하게 된다. 셋째, 분석의 단순화를 위하여 모형내의 한계비용과 투자비 등을 일차함수로 간주하고 있으나, 현실적으로는 이들과 난방요금 및 연료가격 간에는 보다 복잡한 관계가 있음을 고려해야 할 것이다. 그리고 넷째, 본 연구는 난방시장만을 분석대상으로 하고 있다. 따라서 취사용 도시가스, 조명용 전력시장 등을 고려하지 못하여 부분 시장균형에 그치고 있다.
3. 정책적 제언
이상의 한계에도 불구하고 본 모형은 제한적이지만 몇 가지 정책적시사점을 제시하고 있다.
우선 지역의 도시가스사업자에게 정부가 독점적 사업권을 부여하고 있는 현재의 시장구조 내에서 신규 지역난방 사업은 가격경쟁을 통해서는 지역의 난방시장에 진입하기 어렵다는 것을 확인하였다. 이러한 사실은 만약 정부가 지역난방사업이 정책상 필요(에너지의 효율적 이용, 대기환경개선 등)하다고 판단할 경우 이의 도입을 전적으로 시장기능에 의존해서는 곤란하며 정부의 개입이 불가피하다는 것을 보여주고 있다. 본 연구에서 검토된 정부의 시장개입은 지역난방용 연료가격에 대한 독점가격을 규제하는 방안을 채택하고 있다. 한 시장 내에 두 기업이 공존할 경우, 즉 복점인 경우는 지역난방용 연료가격(P<SUB>w</SUB>)이 낮을수록 지역난방의 시장 점유율이 증가하며, P<SUB>w</SUB> = 0인 경우가 사회적 후생이 가장 높게 나타났다.
따라서 도시가스회사가 지역난방회사를 합병하여 자연독점기업으로 운영하고자 할 때 이를 승인해야 하는가의 문제에서 정부는 사회적 후생의 크기로 판단할 수 있다. 즉 규제자는 본 분석의 사회후생 비교방법론을 정책판단의 도구로 활용할 수 있다. 본 연구에서 복점상태가 사회적으로 유리한 경우는 개별난방기업과 지역난방기업간의 한계비용 차이가 상당히 큰 지역(ΔC＞1/3t+½κ)이고, 한계비용의 차이가 크지 않은 지역(ΔC＜2/5κ)에서는 수직 결합된 자연독점으로 운영하는 것이 사회적으로 유리한 것으로 나타났다.
본 연구의 실질적 활용도를 높이기 위해 다음의 사항들이 적절하게 고려될 필요가 있다.
첫째, 정부가 사회적 후생을 극대화할 수 있는 합리적인 규제수단을 마련하기 위해서는 기업에 대한 정보, 특히 비용과 관련한 자료를 충분히 파악되어야 하므로 이를 위한 노력이 경주되어야 한다. 예를 들면, 정부는 지역난방사업자 선정 과정에서 수요의 규모, 난방요금, 열 생산비용 등과 같이 시장구조의 결정에 영향을 주는 정보들을 체계적으로 수집ㆍ관리하며 이를 적극적으로 모니터링 할 필요가 있다.
둘째, 정책판단에 도움을 줄 수 있는 현실적인 정책수단을 발굴하기 위해서는 보다 다양하고 세분화된 에너지시장에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 개별난방과 지역난방을 주요 분석대상으로 삼고 있으나, 실제로 도시가스회사는 취사용 도시가스도 판매하고 있으며 집단에너지사업자는 열과 함께 생산된 전기를 판매하여 수익을 확보한다. 이를 고려한 사회후생의 분석은 더욱 복잡하게 산출될 것이고, 정책수단도 다양하게 나타날 수 있다.
셋째, 규제기관은 향후 출현하게 될 복수에너지를 공급하는 독과점 기업들에 대비하여 사회적 후생을 고려한 실질적인 규제방안을 마련해야 한다. 조만간 구역형집단에너지사업인 CES 사업이 활성화되고 에너지산업의 구조개편이 진전되면, 기업 간의 전략적 제휴, 수직ㆍ수평결합 등으로 복합에너지서비스 기업이 등장하게 된다. 이러한 기업들은 수익 극대화를 위하여 여러 가지 판매전략(가격 차별화, 끼워 팔기 등)을 구사하게 될 것이다. 그러므로 정부는 이러한 전략적 행위가 사회적 후생에 미치는 영향을 파악할 수 있도록 관련 연구 및 규제정책의 개발에 보다 큰 관심을 기울여야 한다.
1. Research Purpose
As demand for clean and convenient energy increases and energy sector has been more competitive than before, local gas companies that supply fuel to district heating firms are interested in the district heating business. At present, some town gas companies enter into the district heating market, which is gradually growing.
CES(community energy supply system), one type of integrated energy system, can sell to consumer the heat and power produced by district heating companies. It is highlighted as a emerging energy business model. This type of business has the possibility to evolve as a multi energy company supplying city gas for cooking, power for lighting and heating and cooling in the future. If a local gas firm operates directly district heating business in some areas, there would be benefits of low cost of fuel supplying, deduction of transaction cost, and removal of double marginalization.
According to the change of these business circumstances, heating market players can be integrated in various types of form as well as strategic alliance. Entering the heating market, a gas supplier can be a vertical integrated monopoly company and thus it may affect social welfare. In this study, a gas supplier vertically integrates with a district heating company.
Suppose a vertically integrated firm in energy market exists under prevailing market circumstances. New entrant in the market brings changes in the local heating market.
Therefore, it is interesting to review the market structure raising up more the social welfare to both regulator and business company controlled by ruler. The aims of this study are to analyze whether vertical integration between a local supplier and a district heating company leads to higher social welfare or not.
2. Summary
This study supposes that the monopoly district heating business will be developed in the monopoly local gas supplying area. Gas supplier provides city gas for individual heating with the price of MC<SUB>U</SUB> and for district heating with the price of P<SUB>W</SUB> ＞ MC<SUB>U</SUB> to district heating company.
In order to explore the market equilibrium we use a traditional Hotelling's price competition model. The model assumes homogeneous consumers distributed in the interval of [0,1] heating market. We understand the concept of Hotelling's transportation cost(t) as a cumbersome disutility. Using this model, we compare the social welfare of duopoly with that of natural monopoly in heating market. In duopoly, two products(individual heating and district heating) are produced by two firms (local gas firm and district heating firm), and in monopoly, two products are supplied by a vertically integrated firm.
From the result of analysis, the social welfare varies between the duopoly and monopoly of the heating business depending on the marginal cost and investment of individual heat producing equipment. Main results of this study are as follows.
First, it is found that a district heating business can not enter the local heating market through the market competition, as the existing local gas firm deters the entrance of the district heating firm by raising the fuel price for district heating.
Second, regulator can induce the constant market shares for two firms in the district heating market by controlling of gas price for district heating. Under the given fuel price, market equilibrium depends on individual heating investment, heterogeneity of marginal costs, and consumers' preferences of two products.
Third, in duopoly market, social welfare is the highest at the gas price of P<SUB>w</SUB> = MC<SUB>u</SUB> = 0, where there exist no entrance barriers. As fuel price of Pw becomes higher, the market share of new entrant would be smaller, and the social welfare also diminishes due to price increase in the heating market.
Fourth, government or regulator can maximize social welfare when firms set the product price at P=MC. This is the special case of P<SUB>w</SUB> = MC<SUB>u</SUB> = 0.
Fifth, social welfare depends on marginal costs and the amounts of investment of individual equipment. In duopoly where two individual heating and district heating firms exist, social welfare is maximized when ΔC＞1/3t+½κ, while social welfare from a monopoly market structure is maximized when ΔC＜2/5κ.
And last, regulator can apply the methodology of this study as a tool to evaluate whether a vertical integration in energy market is beneficial to its society.
But this model has some limitations. First of all, it is assumed that there is competition between district heating and individual gas heating. In reality, they compete in a constrained way within the regulated heating market.
Second, government needs to capture detailed information at firms' level, in particular costs of products, in order to implement the regulatory measures to maximize social welfare. However, it is not easy to get data from firms and thus this model can not capture entirely firm's strategic behaviour.
Third, for the simplicity, marginal cost and investment are treated as exogenous parameters in this analysis, but it is considered that they are in a certain functional relationship among marginal costs, investments, fuel prices, and heat tariffs.
And fourth, this study focuses on heating market only. So the research is limited to partial equilibrium of district energy market.
3. Research Results & Policy Suggestions
In spite of the limitations, this analysis suggests some policy implications.
There will be s entry deterrence. If government wants to have a competitive heating market, it needs to intervene the heating market.
This study has several scenarios in which government takes regulation options of gas price to local gas. In the case of duopoly, when PW is lower, the market share of district heating firm is bigger. When P<SUB>W</SUB> = 0, social welfare will be the highest.
For the application of the model further, some points may be considered as follows. First, government needs collective information at firms' level. For example, government requires and monitors relevant information of the new entrant such as a scale of demand, tariff, expected supplying cost, and retail tariff.
Second, to scrutiny policy options in detail, it needs to evaluate energy market closely. This analysis considers only individual heating and district heating, but actually local gas firms make profits from sales of gas for cooking and integrated energy firm also gets gains by providing power company such as KEPCO with power produced with heat. If these markets are considered, analysis would suggest more useful policy implications, but with more complicated model.
Last, regulator should prepare the regulation-system for duopoly, oligopoly or more competitive market structure. In the near future, CES business will be activated and thus restructuring of energy industry will be progressed. Multi energy company would be appeared naturally as results of strategic alliance and horizontal vertical integration between firms. Then they drive various business strategies for profit maximization. Government therefore tries to cope with these strategic behaviors effecting social welfare and to develop a profound theoretical background and proper regulation systems.
목차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 우리나라 집단에너지사업의 여건
Ⅲ. 집단에너지시장에서의 기업결합
Ⅳ. 기업결합의 후생영향
Ⅴ. 결론
참고문헌
요약
ABSTRACT
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