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二氧化碳排放量与电力市场耦合的纳什均衡
可人4
1100 14
2022-05-05
英文标题：
《Nash equilibrium for coupling of CO2 allowances and electricity markets》
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作者：
Mireille Bossy and Nadia Maizi and Odile Pourtallier
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最新提交年份：
2013
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英文摘要：
  In this note, we present an existence result of a Nash equilibrium between electricity producers selling their production on an electricity market and buying CO2 emission allowances on an auction carbon market. The producers\' strategies integrate the coupling of the two markets via the cost functions of the electricity production. We set out a clear Nash equilibrium that can be used to compute equilibrium prices on both markets as well as the related electricity produced and CO2 emissions covered.
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中文摘要：
在本文中，我们给出了发电商在电力市场上出售其生产和在拍卖碳市场上购买二氧化碳排放配额之间纳什均衡的存在性结果。发电商的策略通过电力生产的成本函数整合了两个市场的耦合。我们设定了一个明确的纳什均衡，可以用来计算两个市场的均衡价格，以及相关的发电量和二氧化碳排放量。
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分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Trading and Market Microstructure        交易与市场微观结构
分类描述：Market microstructure, liquidity, exchange and auction design, automated trading, agent-based modeling and market-making
市场微观结构，流动性，交易和拍卖设计，自动化交易，基于代理的建模和做市
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kedemingshi
2022-5-5 04:17:11
煤电市场耦合的纳什均衡*Mireille Bossy+Nadia Ma"iziOdile Pourtallier§2018年9月15日摘要在本文中，我们给出了发电商在电力市场上出售其生产与在拍卖碳市场上购买共同排放配额之间纳什均衡的存在结果。发电商的策略通过电力生产的成本功能整合了两个市场的耦合。我们设定了一个明确的纳什均衡，可用于计算两个市场的均衡价格，以及相关的发电量和成本。1简介本论文的目的是开发分析工具，以便为碳市场设计相关机制，其中涉及减排。为此，我们关注与碳市场相连的电力市场中的发电商。在这种情况下，如果代理数量有限，则采用标准博弈论方法。生产商被视为在以碳和电为代表的两个金融市场上的行为人。我们通过两个市场之间的耦合机制，为这种不合作的J-playergame建立了一个纳什均衡。最初的想法来自法国电力部门，在那里，电力市场通常用于满足p e ak dema and的需求。生产者行为主义是由需求驱动的，并与电力生产的最高水平相联系。每个生产商都努力最大限度地扩大其市场份额。与此同时，它必须通过受欧盟ETS框架启发的机制来管理与电力生产相关的环境负担：总产量必须通过许可证或支付罚款来平衡。通过碳市场模拟排放许可分配，允许生产商在拍卖会上购买配额。
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可人4
2022-5-5 04:17:14
O我们对电力行业的关注源于其在欧盟ETS第三阶段的引入及其在排放份额中的普遍性。在本文中，碳市场设计假设致力于促进整个电力行业的减排。*这项工作的部分支持来自ADEME的Grant 0805C00098。+伊里亚，米雷尔。bossy@inria.fr娜迪亚，我是米斯巴里斯特。maizi@mines-帕里斯特奇。fr§Inria，odile。pourtallier@inria.frEuropean排污权交易系统基于静态弹性需求曲线（指有组织电力市场的时间阶段，主要是日前和日内），我们解决了两个耦合市场建立非合作纳什均衡的局部问题。虽然文献主要讨论利润最大化，但我们的份额最大化方法通过具体假设处理利润：不亏损销售，在购买补贴和发电的碳足迹之间取得平衡。在这里，市场是通过需求动态驱动的，而不是最近的工作中所做的电力现货价格动态（见[5][4][6]）。在第2节中，我们正式确定了市场（汽车和电力）规则以及相关的可接受的参与者耦合策略集。然后，我们首先研究了电力市场上的电力平衡（见Proposition3.1）。第三部分是我们的纳什均衡结果。2.耦合市场机制2。1电力市场在电力市场中，需求通过函数P7进行聚合和汇总→ D（p），其中D（p）是买方准备以最大单价p获得的电量。我们假设如下：假设2.1。需求函数D（·）：[0+∞) → [0+∞) 是递减的，左连续的，使得D（0）>0。每个制作人j∈ {1, . . .
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大多数88
2022-5-5 04:17:17
，J}的特征是有限的生产能力κjan和有界且递增的函数cj:[0，κJ]-→ R+表示边际生产成本等于任何电量q。这些边际生产成本取决于反映与电力生产相关的技术成本的几个外部参数，例如：。能源价格、运营和维护成本、税收、碳罚款等。。。这种参数依赖性使得建立不同的市场耦合机制成为可能。在下文中，我们用它来连接碳和城市市场。优序排名的特点是边际成本函数根据生产成本排序。因此，这些都是递增的阶梯函数，每个阶梯指的是生产者拥有的特定单元的边际生产成本。生产商在专门的市场上交易他们的电能。对于给定的发电商j，该策略包含一个功能，使其能够在电力市场上建立一个询价，定义为：Cj×R+-→ R+（cj（·），q）-→ sj（cj（·），q），其中cj边际生产成本函数集明确定义如下（见（12））。sj（cj（·），q）是生产商准备出售数量q电能的单价。一个可接受的策略可以满足以下无损失销售约束条件Tsj（cj（·），q）≥ cj（q），Q∈ 多姆（cj）。（1） 例如，我们可以以sj（cj（·），q）=cj（q）或sj（cj（·），q）=cj（q）+λ（q）为例，其中λ（q）代表任何额外的利润。正如导言中提到的，约束（1）保证了利润转换，通过这类策略建立的平衡将为每个生产者带来利润。这在市场份额最大化和利润最大化范式之间建立了联系。让我们将S表示为电气市场上可接受的策略文件类别。我们有=s=（s。
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mingdashike22
2022-5-5 04:17:20
，sj）；sj:Cj×R+-→ R+（cj（·），q）-→ sj（cj（·），q）使得sj（cj（·），q）≥ cj（q），Q∈ 多姆（cj）. （2） 作为q的函数，sj（cj（·），q）在Dom（cj）上有界。为了清晰起见，我们定义了每个问题6∈ Dom（cj），sj（cj（·），q）=plolc，其中plolc是装载成本的损失，选择作为对最大生产成本的任何高估。对于生产商j的策略sj，我们以p asO（cj（·），sj；p） ：=sup{q，sj（cj（·），q）<p}。（3） 因此O（cj（·），sj；p） 指生产商j在市场上以单价p s提供的最大电量。备注2.1。（i） ask-size函数p7→ O（cj（·），sj；p） 是关于t to p，从[0]开始递增的满射+∞) 对[0，κj]，右连续，使O（cj（·），sj；0) =0. 对于递增策略sj，O（sj；）是关于q的广义逆函数。（ii）给出了两种策略q7→ sj（cj（·），q）和q 7→ s′j（cj（·），q）使得sj（cj（·），q）≤s′j（cj（·），q），代表所有的q∈ Dom（cj）我们有任何积极的pO（cj（·），sj；p）≥ O（cj（·），s′j；p） 。的确，如果p≥ pthen{q，sj（cj（·），q）≤ p} {q，sj（cj（·），q）≤ p} 由此我们推断O（cj（·），sj；·）越来越多。接下来，如果sj（cj（·），·）≤ s′j（cj（·），·），对于任何固定的p，我们有{q，s′j（cj（·），q）≤ p} {q，sj（cj（·），q）≤ p} 从中可以看出，请求的顺序是相反的。现在我们来描述电力市场清算。请注意，从市场观点来看，供应商对边际成本的依赖性不需要明确。为了清晰起见，我们将编写sj（q）a ndO（sj；p）而不是sj（cj（·），q），O（cj（·），sj；p） 。依赖关系将在需要时明确表达。通过汇总J ask尺寸函数，我们可以确定总体供应函数P7→ 对于生产者战略文件s=（s，…，sJ），OO（s；p）=JXj=1O（sJ；p）。
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nandehutu2022
2022-5-5 04:17:23
（4） 因此，对于任何生产商策略文件s，OO（s；p）是可以在市场上以单价p出售的电量。总体供应函数P7→ OO（s；p）是从[0+∞) 到[0，PJj=1κj]，这样OO（s；0）=0.2.1.1电力市场中的主要生产者战略文件s=（s（·），sJ（·））市场设定电力市场价格pelec（s）和数量（q（s），电子产品制造商出售的电能的qJ（s）。市场结算价格pelec（s）是支付给每个生产商的电量qj（s）的单价。价格p（s）可以定义为满足需求的价格。由于我们正在研究一个一般的非递增需求曲线（最终是局部非弹性的），满足需求的价格不一定是唯一的。因此，我们通过以下定义来确定结算价格。定义2.1（清算电价）。让我们定义nep（s）=inf{p>0；OO（s；p）>D（p）}和p（s）=supP∈ [p（s），plolc]；D（p）=D（p（s））（5） 按照惯例 = 普洛克。然后，结算价格可确定为任何pelec∈ [p（s），p（s）]作为特定市场清算规则的输出。为了价格的一致性，市场规则必须是这样的：对于任何两种策略，如果p（s）<p（s′）那么pelec（s）<pelec（s′），如果p（s）=p（s′），那么pelec（s）=pelec（s′）。（6） 请注意，只有当需求曲线P7→ D（p）在某些区间[p（s），p（s）+]上是常数。价格数量ooo第7页的总效益→ OO（p）oo需求P7→ D（p）oop（s）op（s）o数量说明在需求没有严格减少的情况下，价格p（s）是明确的。这包括需求不变的情况。在这种情况下，p（s）=plolconly，前提是需求曲线从未穿过边界。接下来，我们确定以pelec（s）价格出售的电能的数量。
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