Lumpy investment in regulated natural gas pipelines: an application of the theory of the second best

Abstract

We address investment in regulated natural gas pipelines when investment is lumpy and the demand for gas is stochastic. This is a problem that can be solved in theory as a dynamic program, but a practical solution depends on functions and parameters that are either subjective or cannot be estimated. We then reformulate the problem from the standpoint of consumers that face incomplete markets. It is shown that for reasonable parameter values consumers prefer to pay for excess capacity rather than bear the risk of congestion. These strategies can be implemented with reasonably straightforward policies. Since the demand for gas is very inelastic, the welfare losses associated from small deviations from a first best optimum are minimal. This implies that the gas pipeline system can be regulated with a relatively simple set of transparent rules without any significant loss of welfare.

Tratamos la inversión en ductos regulados de gas natural cuando ésta presenta saltos discretos y la demanda de gas es estocástica. Este problema puede ser resuelto en teoría con programación dinámica, pero una solución práctica depende de la función y los parámetros que son subjetivos o que no pueden ser estimados. Reformulamos entonces el problema desde el punto de vista de consumidores que enfrentan mercados incompletos. Se demuestra que, bajo valores de los parámetros razonables, los consumidores prefieren pagar por exceso de capacidad en lugar de asumir el riesgo de la congestión. Estas estrategias pueden ser implementadas con políticas razonablemente directas. Puesto que la demanda por gas es muy inelástica, la pérdida del bienestar asociada a desviaciones pequeñas de un óptimo primero mejor son mínimas. Esto implica que el sistema de ductos de gas puede ser regulado con un conjunto relativamente simple de reglas transparentes sin ninguna pérdida significativa de bienestar.