SECTION I: MULTIPLE CHOICE (60 points)

1. Emissions creating businesses and activities sometime move from areas with strong envi- ronmental policies to those with weak environmental policies.   This phenomenon is called emissions “leakage.” What types of environmental regulations are vulnerable to leakage?

(a)  Carbon Taxes.

(b)  Cap and Trade mechanisms.

(c) Emissions Technology mandates.

(d) All of the above.

2. Each of the below figures depicts a market demand curve with a solid line and the residual demand curve for firm one with a dashed line.  Which residual demand curve would reflect that firm one faces one competitive firm with that has limited capacity at a MC of 0 and some additional but limited capacity at a MC of 10?

(a)  Market A.

(b)  Market B.

(c)  Market C.

(d)  Market D.

3. A gasoline refinery company may want to buy a gas station retail chain as a means to

(a) Increase double marginalization.

(b)  Decrease double marginalization.

(c) Execute an exclusion strategy.

(d)  Both (b) and (c).

Figure 1: The Texas Power Market

4.  The Texas power market is described in figure 1. There are currently 100 MW of coal capacity and 200 MW of CCGT already operating in the market. The inverse demand in peak hours is a = 550 - p and in off-peak hours it is a = 200 - p. What is the short-run on peak price (including the scarcity value needed to clear supply and demand) in the Texas power market?

(a)  1000.

(b)  10.

(c)  50.

(d)  250.

5. Assume that you can build new CCGT power plants for an investment expense that pro-rates to $50 per MW per day and that each day consists of 1 off peak and 1 on peak hour.  In other words, for $50 you can add 1 MW of $50/MWh MC power plant. If entry is perfectly competitive, how many new MW of CCGT will enter the Texas market?  (You can assume that no new coal will be constructed).

(a)  150.

(b)  100.

(c)  50.

(d) none.

6.  The Governor of Texas has proposed a $20/ton tax on Coal generation.  Coal plants emit 1 ton/MWh so this tax would increase the MC of coal plants by $20/ton.  Assuming market conditions are as in the above figure (e.g no new entry), what would be the carbon reductions achieved by this tax in the short run (e.g. before any new CCGT plants are constructed)?

(a) 400.

(b)  200.

(c)  20.

(d) zero.

7.  The above figure shows the market for steel ingots.  What is the reduction in externality cost if the market switches from competitive equilibrium to social optimum?

(a)  a + b

(b) b + c

(c) c

(d)  a + b + c

8.  The above figure shows the market for steel ingots.  If the market is competitive, and the government institutes a $100 specific tax on steel, then

(a) less than the socially optimal quantity of steel is produced.

(b) the socially optimal quantity of steel of 50 units is produced.

(c) the socially optimal quantity of steel of 100 units is produced.

(d) more than the socially optimal quantity of steel is produced.

The Davis Electricity Co-Op (DECO) is considering establishing a new electricity retail busi- ness in Davis.   The above figure illustrates the monthly demand for a typical electricity customer in Davis, which is p = 500 - 50a. DECO’s estimates that its marginal cost of sup- plying electricity would be 6 cents/kWh. They also would have to invest substantial capital in various infrastructure that they would need to recover. These costs would work out to $5 (or 500 cents) per customer per month. Your new pricing strategist has recommended a pricing scheme that would charge each customer $5 per month to be connected and an additional 6 cents per kWh for every kWh of power they consume.

9.  This type of pricing scheme could be considered a form of

(a)  Ramsey Pricing.

(b) Increasing Block Pricing.

(c)  Two-part pricing.

(d) All of the above.

10. Under this pricing scheme, how much power would the typical consumer illustrated above consume?

(a)  100.

(b)  200.

(c)  300.

(d) zero.

SECTION II: SHORT ANSWER (84 points)

1.  The Federal Energy Regulatory Commission is attempting to reduce market power in elec- tricity markets by restricting the flexibility of bidding.  FERCs goal is to encourage firms to act like perfectly competitive firms, while making it harder for them to exercise market power.

(a)  [10] The FERC is considering a rule that would allow each plant in a portfolio to bid a

different price, but would require that the price for each plant be fixed at the same level for every hour of the day. In other words, a firm with two plants, P1 and P2, could bid a different price for the output of P1 as from P2, but the price for P1 in hour 1 must be the same as the price from P1 in hour 2, hour 3, etc.

However, FERC is concerned that this rule might interfere with bidding behavior of perfectly competitive firms. Would such a rule be more likely to interfere with perfectly competitive bidding behavior if the auction were a pay-as-bid auction (where all firms are paid their bid price) or a uniform price auction (where all firms are paid the price of the last bid taken)? Explain.

(b)  [10] The FERC is also considering a market rule that would require “baseball bat” bids

(i.e. a portfolio bid where all units must be bid at the exact same price). In other words, for a firm with two plants, P1 and P2, this firm must bid the same price for the output of P1 as for the output of P2. This price could be different for different hours of the day. Again, FERC’ s goal is to encourage firms to act like perfectly competitive firms, while making it harder for them to exercise market power. Would this rule be more likely to interfere with perfectly competitive bidding behavior if the auction were a pay-as-bid auction (where all firms are paid their bid price) or a uniform price auction (where all firms are paid the price of the last bid taken)? Explain.

2.  Mexico is considering a cap-and-trade for carbon dioxide market as a climate change policy. The market would cover only the electricity sector Their biggest polluter, CFE, is a dominant firm in this market. Its business-as-usual (BAU) emissions are 50 tons and has a marginal cost of abatement function of MCA(gc) = 10 + 2 * gc, where gc  is the amount CFE abates. There are other, price-taking power companies in the market (we will call them the  “competitive fringe”) with aggregate BAU emissions of 50 tons.  This fringes marginal cost of abatement function is MCA(gf) = 3 * gf, where gf  is the amount the fringe abates. Regulators release 70 tons of permits, where each permit can be used to comply with polluting one ton of CO2. So the cap is set at 70 tons. You may write your answers either by rounding to the nearest tenth or just use fractions.

(a)  [8] If every firm acts competitively what is the least cost solution to reducing emissions

from 100 to 70 tons? How much will each group (CFE, and the fringe) abate?

(b)  [10] Now assume that the government gives to CFE 50 tons of permits for free.  CFE

can choose to use them to offset their own emissions or to sell them to the fringe.  If they sell them, CFE gets to keep all the proceeds of the sale. Assume that CFE seeks to maximize profits. The fringe gets the remaining 20 tons allocated to it for free. Assume that the fringe can only consume the permits and will not sell them to CFE.

What will be the demand for permits from the fringe?   In other words express the quantity of allowances the fringe will want to buy as a function of the allowance price. This is the demand curve for selling permits that is faced by CFE. (hint:  how much abatement would the fringe do if the permit price were $100?  how much if the permit price were zero?)

(c)  [10] If CFE maximizes its profits, how many permits should it sell and how many should it keep to offset its own emissions?

(d)  [8] What is the deadweight loss resulting from CFE’s market power in part c?

3. In your state truck drivers can choose from one of two types of fuel, diesel and biodiesel. Diesel costs 50 cents a gallon to make while biodiesel costs 70 cents a gallon to make. However biodiesel is cleaner.  Your environmental advisor tell you that, while diesel creates 50 cents per gallon in environmental (pollution) costs, biodiesel creates only 20 cents per gallon in environmental costs. Currently there is no regulation of these environmental damages.

Truckers do not care at all whether they use biodiesel or diesel. They also do not care about the environment. They only want to buy whatever fuel is the cheapest for them to use. The demand for truck fuel (biodiesel and or diesel) in your state is 200 - a, (quantities in millions of gallons and prices in cents). You can assume that there is no limit to the amount of either diesel or biodiesel that can be supplied to your market.

(a)  [10] Assume biodiesel doesn’t exist yet. Without any new regulation, how much diesel

is consumed in your state?  What is the total cost (damage) of pollution in your state from truck fuel consumption? In the figure below draw deadweight loss.

(b)  [10] Now assume biodiesel is available in unlimited capacity but costs 70 cents a gallon to

make. Your environmental advisor recommends that you make biodiesel the fuel of choice for truck drivers by providing a 30 cent per gallon tax credit to the sale of biodiesel. You can assume that both diesel and biodiesel markets are perfectly competitive and that the full value of the tax credit will be passed on to retail prices. What is the environmental damage now?  What is the deadweight loss?  answer both.  You may drawn on the figure above for reference if you find it helpful.

(c)  [10] Assume instead that, there are only 50 (million gal) of biodiesel refining capacity, but still unlimited capacity to produce regular diesel. If you still apply the 30 cent credit (again fully passed through to retail) to biodiesel, what is the environmental damage now? What is the market clearing price of fuel? answer both