Langfristige Simulation eines hydrothermischen Strommarktes mit strategischen Bietern

Core Concepts

Die Autoren entwickeln eine Simulationsmethodik, die es ermöglicht, das strategische Verhalten mehrerer Marktteilnehmer in einem großskaligen hydrothermischen Strommarkt unter Berücksichtigung von Unsicherheiten und intertemporalen Restriktionen zu modellieren. Die Methodik kann Regulierungsbehörden, Marktüberwacher und Marktdesigner dabei unterstützen, bestehende Strommärkte zu verstehen und alternative Marktdesigns zu erproben.

Abstract

Der Artikel beschreibt eine Simulationsmethodik für langfristige hydrothermische Strommärkte mit strategischen Bietern. Zunächst wird ein zentralisiertes Modell für den hydrothermischen Dispatch präsentiert, das auf Stochastischer Dualer Dynamischer Programmierung (SDDP) basiert. Darauf aufbauend wird ein Modell für die Optimierung eines einzelnen strategischen Bieters entwickelt, das die Möglichkeit berücksichtigt, Marktpreise durch das eigene Angebot zu beeinflussen. Um das Zusammenspiel mehrerer strategischer Bieter zu simulieren, wird ein iteratives Verfahren basierend auf der Diagonalisierungsmethode vorgestellt. Die Leistungsfähigkeit der Methodik wird anhand von Fallstudien zum brasilianischen Stromsystem demonstriert. Dabei werden die Auswirkungen von Marktkonzentration und Terminverträgen auf den Missbrauch von Marktmacht untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei hoher Marktkonzentration erheblicher Missbrauch von Marktmacht auftreten kann, der jedoch durch einen ausreichend hohen Anteil an Terminverträgen (etwa 75%) effektiv eingedämmt werden kann.

Stats

Die durchschnittlichen Spotpreise sind deutlich höher, wenn es keine Terminverträge gibt und die Marktkonzentration hoch ist. Die Einnahmen der strategischen Bieter sind ebenfalls deutlich höher, wenn es keine Terminverträge gibt und die Marktkonzentration hoch ist. Der Anteil an Wasserspillage ist ein relevanter Indikator für den Missbrauch von Marktmacht.

Quotes

"Wir fanden Hinweise darauf, dass die in der aktuellen brasilianischen Stromwirtschaft beobachteten Marktkonzentrationen in der Lage sind, den Missbrauch von Marktmacht zu ermöglichen." "Terminverträge sind relevante Instrumente, um den Missbrauch von Marktmacht in diesem Land zu verhindern." "Ein Anteil von 75% an Terminverträgen, der typischerweise bei brasilianischen Wasserkraftunternehmen beobachtet wird, ist effektiv, um den Missbrauch von Marktmacht zu reduzieren."

Key Insights Distilled From

Long-term Hydrothermal Bid-based Market Simulator

by Joaquim Dias... at arxiv.org 03-13-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.07270.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte ein Marktdesign aussehen, das den Missbrauch von Marktmacht in hydrothermischen Strommärkten noch effektiver verhindert als der Einsatz von Terminverträgen?

Um den Missbrauch von Marktmacht in hydrothermischen Strommärkten effektiv zu verhindern, könnten zusätzlich zu Terminverträgen auch andere Maßnahmen im Marktdesign implementiert werden. Ein Ansatz könnte die Einführung von Kapazitätsmechanismen sein, die sicherstellen, dass ausreichende Erzeugungskapazitäten vorhanden sind, um die Marktmacht einzelner Anbieter zu begrenzen. Durch die Schaffung von Anreizen für Investitionen in neue Kapazitäten und die Diversifizierung der Erzeugungslandschaft kann die Wettbewerbsfähigkeit des Marktes gestärkt werden. Darüber hinaus könnten Transparenzregelungen und Überwachungsmechanismen implementiert werden, um das Verhalten der Marktteilnehmer zu überwachen und potenziellen Missbrauch frühzeitig zu erkennen. Durch die Kombination verschiedener Instrumente im Marktdesign kann eine umfassende und effektive Regulierung erreicht werden, um den Missbrauch von Marktmacht zu verhindern.

Welche anderen Faktoren neben der Marktkonzentration und Terminverträgen könnten den Missbrauch von Marktmacht in hydrothermischen Strommärkten beeinflussen?

Neben der Marktkonzentration und dem Einsatz von Terminverträgen können weitere Faktoren den Missbrauch von Marktmacht in hydrothermischen Strommärkten beeinflussen. Ein wichtiger Faktor ist die Regulierung und Aufsicht des Marktes. Eine unzureichende Regulierung oder unklare rechtliche Rahmenbedingungen können es Marktteilnehmern erleichtern, ihre Marktmacht auszunutzen. Darüber hinaus können politische Einflüsse und Lobbyarbeit die Marktbedingungen beeinflussen und potenziell den Wettbewerb einschränken. Technologische Entwicklungen und die Integration erneuerbarer Energien können ebenfalls Auswirkungen auf die Marktmacht haben, da sie die Erzeugungslandschaft verändern und neue Marktteilnehmer einführen. Die Verfügbarkeit von Speichertechnologien und Flexibilitäten im Netz kann auch die Marktmacht beeinflussen, da sie die Reaktionsfähigkeit der Akteure auf Marktsignale verbessern können.

Wie lassen sich die Erkenntnisse aus der Fallstudie zum brasilianischen Stromsystem auf andere Länder mit ähnlichen hydrothermischen Strommärkten übertragen?

Die Erkenntnisse aus der Fallstudie zum brasilianischen Stromsystem können auf andere Länder mit ähnlichen hydrothermischen Strommärkten übertragen werden, um ähnliche Marktbedingungen zu analysieren und potenzielle Lösungen abzuleiten. Durch die Untersuchung der Auswirkungen von Marktkonzentration, Terminverträgen und anderen Faktoren auf den Missbrauch von Marktmacht in hydrothermischen Strommärkten können allgemeine Prinzipien und Best Practices identifiziert werden, die auch in anderen Ländern anwendbar sind. Die Bedeutung von Transparenz, Regulierung und effektiven Marktmechanismen kann universell sein und als Leitfaden für die Gestaltung von Strommärkten dienen. Darüber hinaus können die spezifischen Ergebnisse und Empfehlungen aus der Fallstudie als Grundlage für politische Entscheidungsträger und Regulierungsbehörden in ähnlichen Märkten dienen, um den Wettbewerb zu fördern und den Missbrauch von Marktmacht zu verhindern.