在整个欧洲，电价已经达到了历史最高水平。2020年10月，欧洲平均批发电价约为每兆瓦时30欧元(€/MWh)。两年后，它超过了300欧元/兆瓦时，也就是说增长了十倍多。原因众所周知:与俄罗斯的冲突引发的天然气价格上涨推高了天然气厂的边际发电成本，导致批发电价虚高。整个经济都受到了损害，欧盟通货膨胀率在9月份达到了创纪录的10%。鉴于电力消费相对缺乏弹性，且广泛用于经济的所有部门，这种巨大的影响不应令人感到意外。
图12020年9月至2022年9月全欧洲批发电价
电价上涨对消费者的分配产生了影响。电价的上涨让所有人的处境都变得更糟，但相对而言，一些消费者受到的影响更大。那些与时不变价格挂钩的消费者因平均价格的上涨而蒙受损失。相反，那些受到小时批发电价变化影响的人受到了不同的价格影响，这取决于他们是在电价较高的高峰时段消费，还是在电价较低的非高峰时段消费。一个自然的问题出现了:在时变价格或时不变价格下，能源危机的分配后果在消费者中是或多或少明显?
由于去年在消费者层面缺乏详细的小时消费数据，我们不可能对这个问题进行详细的探讨。然而，我们最近的工作提供了一个框架，一旦数据可用，就可以分析这个问题。
在与Michael Cahana和jinyuan Wang (Cahana et al. 2022)合作的一篇论文中，我们分析了将家庭价格从定时不变的价格转换到反映满足电力需求成本变化的价格的分配后果，即所谓的“实时定价政策”(RTP)。我们是在西班牙电力市场的背景下这样做的。自2015年RTP成为所有家庭的默认选项以来，西班牙是唯一一个广泛推广RTP的国家。经济学家通常认为RTP是一种有效的定价政策(Borenstein和Holland 2005年)，因为它鼓励在高价格高成本的工作时间节约，并鼓励需求从高时间向低成本的工作时间转移。反过来，预计这将带来额外的好处，如减缓市场力量，减少满足需求高峰所需的后备能力，以及改善可再生能源的使用，这往往会压低电价。然而，人们普遍担心RTP会带来不利的分配影响，这可能阻碍了它在其他司法管辖区的采用(Joskow和Wolfram 2012)。
通过获取2016年至2017年超过100万西班牙家庭的智能电表小时用电数据，我们可以计算他们在RTP和时不变收入中性价格下的账单。我们的分析量化了从定时价格转向实时tp后的账单变化，调查了这些账单变化与家庭收入是正相关还是负相关，并揭示了使政策进步或倒退的潜在机制。基本假设是，在这两种定价政策下，消费模式将保持不变。我们之前与David Rapson和Jingyuan Wang (Fabra et al. 2021)的研究证明了这一假设是正确的，该研究表明，西班牙家庭对实时价格变化的短期弹性至少在这一时期与零没有显著差异。
要正确估计农村收入分配的影响，揭示家庭收入的异质性至关重要。然而，没有家庭收入的数据。除了他们的消费模式，我们只知道他们的邮政编码。在许多情况下，缺乏个人收入数据是一个常见的挑战，因为研究人员可以获得丰富的个人数据(如健康结果、教育、就业历史等)，但缺乏有关其收入的精确信息。将观察到的收入分配在邮政编码级别分配给每个家庭将隐藏邮政编码内的分配效应，可能会对结论产生偏差(Borenstein 2012)。
为了避免这种偏差，我们开发了一种新的方法，将个人用电数据与邮政编码级别的收入分布结合起来，为每个家庭分配一个概率收入分布。该方法分为两个步骤。在第一步中，我们使用灵活的分类算法，根据家庭的消费情况将其分配到离散数量的代表性类型。例如，由此产生的集群可能将工作日午餐时间和晚上消费最多的家庭、主要在晚上消费的家庭或主要在周末消费的家庭分组。在第二步中，我们估计每种类型具有一定收入水平的概率。为此，我们采用广义矩量法，假定基于我们家庭类型的收入分配与邮编级别(观察到的)收入分配概率相匹配。这个方法给出了某一类人拥有特定收入水平的概率。
在其他收入异质性很重要的情况下，类似的方法可能很有价值。例如，假设我们想衡量碳税的分配影响，Chanut(2022)有扫描仪数据，但缺乏个人收入数据。我们可以根据消费者的消费组合将他们划分为不同的类型，然后我们提出的方法将根据这些类型提供他们的估计收入。可以使用类似的方法来分析收入与健康结果之间的关系(利用病人的医疗记录)或收入与退休决定之间的关系(利用任期、经验和健康，如果通过调查数据在个人层面上有的话)，仅举两例。
根据我们估计的家庭水平收入，我们发现从时不变价格转向RTP会产生递减效应。图2显示了这一点，它将家庭分为五类。可以看到，在转换后，低收入家庭的电费增加了，而高收入家庭的电费下降了。有趣的是，如果我们给每个家庭分配邮政编码内的平均收入，这种影响就会被隐藏起来。在这种方法下，该政策的影响似乎与收入无关，或者只是非常有限，低收入家庭从转向RTP中平均受益。
图2由于从时不变价格切换到实时传输价格，账单发生了变化
这一结论的基础是三种机制:小时消费模式、电器所有权和地点。首先，通过分析家庭白天的消费模式，我们发现高收入家庭在高峰时段消费更多，而高峰时段物价往往更高。因此，从白天的时变价格转换为实时消费价格更有利于低收入消费者(如图3中的粉色条所示)。然而，不同收入群体的消费模式在一年内的差异得出了相反的结论。由于低收入家庭往往在冬季消费不成比例地更多，而冬季的价格往往更高，转向RTP将使他们的情况更糟(如图3中的红条所示)。鉴于不同月份之间的价格差异比当天的价格差异更明显，第二种效应占主导地位，使政策变化总体上是递减的。
图3在月内和月间的影响中分解账单的影响
家电拥有率(电加热和空调)和地点的差异造成了消费模式的这些差异。在西班牙，低收入家庭往往拥有不成比例的更多的电供暖和更少的空调，这就解释了为什么他们在冬季消耗更多，而在夏季消耗较少。反过来，有三个因素决定了供暖模式:天然气供暖并非在所有地方都可用(例如在农村地区，没有天然气基础设施)，它需要昂贵的前期投资，一些冬季温和的地区往往收入低于全国平均水平。Christian Gollier总结了我们的结果在推特上在美国，“通过在全年实行每千瓦时的统一价格，富人的空调交叉补贴穷人的电供暖。”
关于RTP在当前能源危机中可能产生的分布影响，这些证据告诉了我们什么?尽管缺乏实际数据使我们无法对这个问题进行实证分析，但我们进行了反事实分析，假设家庭消费与我们的样本时期一样，但面临着更高、更不稳定的能源价格。我们发现，在当前的能源危机中，RTP的不利分布影响可能被放大了。现在，低收入家庭在冬季支付的价格(相对于夏季)要高得多，这可能是导致高收入家庭境况恶化的日内或月内效应的主要原因。此外，高收入家庭能够更好地应对价格飙升，并从价格波动中受益，因为他们在电池、太阳能电池板、电动汽车或智能设备方面的投资更多。在当前的能源危机和未来，这些投资可能会扩大RTP的递减效应。
正如欧盟委员会(European Commission)最近要求西班牙做的那样，如果家庭不那么容易受到批发价格波动的影响，能源危机就不会得到解决。迟早，这些合同的对手方(无论是公用事业公司还是监管机构)将不得不将虚高的批发价格(无论是现货还是远期)转嫁给最终客户。能源危机的解决方案必须从问题的根源出发，这不是一些消费者使用RTP的事实，而是电力市场的设计方式。这并不是说应该忽视分配问题。相反，我们的工作提供了一个评估这些影响的框架，以制定定价政策，以保持RTP的高效特性，同时减轻其潜在的不利分配影响。
参考文献
Borenstein, S和L W Davis(2012)，“美国天然气市场两部分关税的公平和效率”，法律与经济杂志55(1): 75 - 128。
Borenstein, S和S Holland(2005)，“时变零售价格下竞争性电力市场的效率”，兰德经济学杂志36(3): 469 - 493。
Fabra, N, M reant, D Rapson和J Wang(2021)，“估算实时定价的弹性:来自西班牙电力市场的证据”，行政审批文件及议事录111: 425 - 29。
Cahana, M, N Fabra, M reant和J Wang (2022)， "实时定价对分配的影响， CEPR讨论论文DP17200。
Joskow, P L和C D Wolfram(2012)，“电力动态定价”，美国经济评论102(3): 381 - 385。
