ارائه یک روش جدید مدل سازی ریسک اقتصادی برای شرکتهای تولید در بازارهای برق

با آغاز تجدید ساختار در صنعت برق، قیمت برق مورد توجه تمام فعالیت ها در بازار قرار گرفته است. در یک بازار برق مهمترین سیگنال برای همه شرکت کنندگان بازار، قیمت برق می باشد. و قیمت تصویه بازار (mcp) پایه ای ترین مفهوم قیمت گذاری است. اغلب وقتی تراکم انتقال وجود ندارد mcp تنها قیمت موجود در سیستم می باشد. با این وجود وقتی تراکم انتقال وجود دارد قیمت ناحیه ای تصویه بازارzmcp) ) یا قیمت حاشیه ای محلی بازار lmp)) قابل استفاده خواهد بود. zmcp ممکن است برای نواحی مختلف متفاوت باشد اما برای یک ناحیه یکسان است. lmp برای شین های مختلف می تواند متفاوت باشد. بارزترین ویژگی قیمت برق، ناپایداری آن است. ناپایداری میزان تغییر قیمت برق در یک دوره زمانی معین می باشد. دلیل اصلی ناپایداری برق در این است که عرضه و تقاضا باید در هر لحظه با هم برابر باشند. دلایل دیگر از این قرارند: 1) نوسان قیمت سوخت 2) نا مشخص بودن مقدار بار 3) پر شدگی خطوط انتقال 4) انرژی برق را نمی توان در مقیاس زیاد ذخیره کرد . 5) مشترکین برق نسبت به قیمت برق بی تفاوت هستند . 6) دست کاری بازار (قدرت بازار، ریسک همکاری) 7) خروج ناگهانی یک واحد تولیدی پیش بینی قیمت مدتهاست در دیگر بازارهای کالا، همچون بازار بورس و بازار کالاهای کشاورزی مورد مطالعه قرار گرفته است. در سال های اخیر برق مانند یک کالا مورد معامله قرار می گیرد. با این وجود برق دارای ویژگی خاصی در مقایسه با دیگر کالاهاست. برای مثال روش اقتصادی برای ذخیره برق وجود ندارد و مراکز کنترل به دلیل تراکم انتقال ممکن است از مبادله آزادانه توان ممانعت به عمل آورند. بنابراین به کارگیری روش های رایج پیش بینی قیمت در دیگر بازارهای کالا می تواند خطای بزرگی در پیش بینی قیمت برق ایجاد کند. بر اساس نوع خاص کاربرد، پیش بینی قیمت به صورت کوتاه مدت (چند روزه)، میان مدت(چند ماهه) و بلند مدت (چند ساله) قابل دسته بندی است. توجه اصلی روی پیش بینی کوتاه مدت برق (stpf) در بازار برق تجدید ساختار شده است. بدیهی است عوامل فیزیکی می تواند در قیمت برق اثر بگذارند. بنابراین باید عواملی انتخاب شوند که تأثیر قوی در پیش بینی قیمت در کاربرد کوتاه مدت دارند. به منظور تعیین عوامل فیزیکی موثر در فرایند پیش بینی، با استفاده از شبیه سازی مطالعات تحلیل حساسیت انجام می شود. عواملی که روی قیمت موثرند: 1) زمان: وقتی زمان تغییر می کند بار تغییر می کند و قیمت تغییر می کند. با تغییر زمان راندمان نیروگاه ها و میزان تولید تغییر می کند. مثلا واحد های آبی در فصول بهار پرآب هستند ولی در تابستان کم آب می شود و میزان تولید تغییر می کند. 2) رزرو: شامل اطلاعات گذشته و رزرو پیش بینی شده است. هرچه رزرو بیشتر باشد یعنی تولید بیش از مصرف است و قیمت پایین می آید. 3) قیمت: فقط اطلاعات گذشته در دسترس است و قیمت آینده باید پیش بینی شود. 4) بار: بار پیشین و پیش بینی شده. تغییرات بار قادر به تأثیر گذاشتن بر روی قیمت می باشد. قیمت سوخت: بخش مهمی از تأمین برق به وسیله نیروگاه های حرارتی است که این نیروگاه ها به قیمت سوخت وابسته هستند. جهش های قیمت برق ویژگی های بارزی هستند که می توانند بر صحت پیش بینی تأثیر گذار باشند. در عمل وقتی میزان بار در سیستم به محدوده های ظرفیت تولید نزدیک می شود، پیش بینی دقیق جهش های قیمت مشکل است. بنابراین مطالعه احتمال آماری جهش های قیمت و مطالعه توزیع احتمالی قیمت ها در سطوح مختلف بار مفید خواهد بود]1[. شرکت های تولیدی انرژی الکتریکی را تولید کرده و به فروش می رسانند. آن ها همچنین ممکن است خدماتی از قبیل تنظیم، کنترل ولتاژ و خدمات رزرو را که بهره بردار سیستم برای حفظ کیفیت و امنیت عرضه برق به آن ها نیاز دارد ، به فروش برسانند. شرکت های تولیدی در تمام بازار های برق حضور دارند بنابراین نقش مهمی را دربازار برق ایفا می کنند. هدف genco در بازار برق ماکزیمم کردن سود حاصل از فروش توان و خدمات جانبی است. درحالیکه قیود مساوی و نامساوی واحد های تولیدی و سیستم توان از قبیل مینیمم زمان on/off و حدود ظرفیت تولید برآورده شود. بنابراین genco ها برای اینکه در بازار برق شرکت کننده موفقی باشند نیازمند استراتژی پیشنهاد مناسبی هستند. این استراتژی پیشنهاد باید عدم قطعیت قیمت پیش بینی شده همراه با مدیریت ریسک را دربر داشته باشد[2]. روش هایی که برای توسعه استراتژی پیشنهاد شکل گرفته است شامل مدل های متعادل و مدل های نامتعادل می باشد. مدل های متعادل از قبیل تعادل کارنو به طور وسیعی برای توسعه استراتژی پیشنهاد و آنالیز توان بازار استفاده می شود]3[. با توجه به پیچیدگی سیگنال قیمت (نظیر رفتار غیر خطی، بی ثبات و متغیر با زمان آن) بروز خطاهای پیش بینی امری اجتناب ناپذیر است. لذا نیاز به ابزارهای تحلیلی مناسب برای مدل سازی ریسک اقتصادی شرکت های تولیدی در بازار های برق داریم. روش های اولیه مدل سازی ریسک در بازار-های برق نظیرmean-variance از تئوری سهام منشعب شده بودند. به تدریج روش های کامل تر مدل سازی ریسک اقتصادی نظیر value at risk (var)و conditional value at risk (cvar) وexpected downside risk (edr) ارائه شده اند که باخصوصیات بازار برق همخوانی بیشتری دارند.