A Compensation-Based Pricing Scheme in Markets with Non-Convexities

• Autorzy: Izabela Żółtowska , Eugeniusz Toczyłowski
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A compensation-based pricing scheme is a market clearing mechanism that may be applied when a uniform, linear pricing scheme cannot support equilibrium allocations in the auction markets. We analyze extensions of our previously proposed pricing scheme [14] to include various possible representations of bids that reflect some non-convex costs and constraints. We conclude with a discussion on directions for future research. (original abstract)

Rozważany w pracy model rozliczania obrotu oparty na rekompensatach jest odpowiednim narzędziem wyceny na rynkach giełdowych, gdy nie można wyznaczyć jednolitych cen równowagi. Sytuacja taka ma miejsce np. na bilansującym rynku energii elektrycznej, gdy w procesie bilansowania rynku są uwzględniane indywidualne ograniczenia i nieliniowe koszty jednostek wytwórczych. W pracy rozważono model wyceny opracowany przez autorów w [14], analizując jego właściwości istotne z perspektywy projektowania mechanizmów rynkowych (indywidualna racjonalność, neutralność finansowa, efektywność). W głównej części pracy przedstawiono szersze zastosowania modelu do różnych typów ofert (schodkowe, przedziałami liniowe) oraz wprowadzanych ograniczeń (czasy rozruchu i odstawienia, koszty rozruchu i odstawienia, koszty stałe). Ważnym obszarem zastosowań mechanizmu mogą być również giełdy energii, dopuszczające składanie ofert blokowych. Pokazano schematy modelowania zadania rozliczania obrotu w postaci zadania MILP dla różnych typów rynków. Poszczególne możliwości zastosowania zilustrowano na przykładach. W podsumowaniu zaprezentowano dalsze kierunki rozwoju badań nad modelami wyceny na rynkach z ograniczeniami. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Electric power; Energy market; Stock markets; Costs; Pricing models; Auctions

PL

Energia elektryczna; Rynek energetyczny; Rynki giełdowe; Koszty; Modele wyceny; Aukcje

• Czasopismo: Badania Operacyjne i Decyzje
• Rocznik: 2009
• Numer: nr 4
• Strony: 125--140

Twórcy

autor

Izabela Żółtowska

• Warsaw University of Technology, Poland

autor

Eugeniusz Toczyłowski

• Warsaw University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] ARROYO J.M., CONEJO A.J., Multiperiod auction for a pool-based electricity market, IEEE Transactions on Power Systems, 2002, Vol. 17 (4), 1225-1231.
• [2] BJORNDAL M., JORNSTEN K., Equilibrium prices supported by dual price functions in markets with non-convexities, European Journal of Operational Research, 2008, Vol. 190, 3, 768-789.
• [3] BOUFFARD F., GALIANA F.D., Generalized uplifts in pool-based electricity markets: Coordinating time-dynamic markets, [in:] Boukas E.K., Malhame R. (eds.), Analysis, Control and Optimization of Complex Dynamic Systems, Springer, New York, 2005, 193-215.
• [4] GALIANA F.D., MOTTO A.L., BOUFFARD F., Reconciling social welfare, agent profits, and consumer payments in electricity pools, IEEE Transactions on Power Systems, 2003, Vol. 18, 452-460.
• [5] GRIBIK P.R., HOGAN W.W., POPE S.L., Market-Clearing Electricity Prices and Energy Uplift, Harvard, 2007, working paper, Harvard Electricity Policy Group.
• [6] HOGAN W.W., RING B.J., On minimum-uplift pricing for electricity markets, Harvard, 2003, Working Paper, John F. Kennedy School of Government, Harvard University.
• [7] MADRIGAL M., QUINTANA V.H., Existence and determination of competitive equilibrium in unit commitment power pool auctions: Price setting and scheduling alternatives, IEEE Transactions on Power Systems, 2001, Vol. 16 (3), 380-388.
• [8] MOTTO A.L., GALIANA F.D., Equilibrium of auction markets with unit commitment: The need for augmented pricing, IEEE Transactions on Power Systems, 2002, Vol. 17, 798-805.
• [9] O'NEILL R.P., SOTKIEWICZ P.M., HOBBS B.F., ROTHKOPF M.H., STEWART Jr. W.R., Efficient market-clearing prices in markets with non-convexities, European Journal of Operational Research, 2005, Vol. 164, 269-285.
• [10] O'NEILL R.P., SOTKIEWICZ P.M., ROTHKOPF M.H., Equilibrium Prices in Power Exchanges with Non-convex Bids, Working Paper, revised July 2007.
• [11] ROCKAFELLAR R.T., The theory of subgradients and its applications to problems of optimization: convex and nonconvex functions, Heldermann Verlag, Berlin, 1981.
• [12] SIOSHANSI R., O'NEILL R., OREN S.S., Economic Consequences of Alternative Solution Methods for Centralized Unit Commitment in Day-Ahead Electricity Markets, IEEE Transactions on Power Systems, 2008, Vol. 23 (2), 344-352.
• [13] TOCZYŁOWSKI E., Optimization of Market Processes under Constraints, EXIT Publishing Company, 2002, Warsaw (in Polish).
• [14] TOCZYŁOWSKI E., ŻÓŁTOWSKA I., A new pricing scheme for a multi-period pool-based electricity auction, European Journal of Operational Research, 2009, Vol. 197, 1051-1062.
• [15] ŻÓŁTOWSKA I., A mixed-integer LP approach for pricing multiperiod auction on a pool-based electricity market with transmission capacity constraints, Proceedings of the 4th Conference The European Electricity Market, Cracow, Poland 2007, 67-73.