Competiția cournot pe piața de energie - cazul transportului de energie electrică spre consumatori

Descrierea jocului

Modelul unei transmisii simple: o singură linie de transmisie care conectează două generatoare în orașul Nord (N) care alimentează cu energie electrică orașul Sud (S).

Consumatorii sunt factori de preț cu o funcție liniară a cererii inverse θ(q)

θ(q)=a-q

care reprezintă nivelul dorit (WTP) pe care vor să îl plătească pentru energia electrică. Acest nivel, WTP, acoperă energia livrată și include și costurile de transport.

Un generator arbitrar este reprezentat prin litera i și celălat generator este –i. Outputul qi pentru fiecare generator nu este delimitat de limite tehnice în planul generatoarelor (qiεR+). Fiecare generator are un cost marginal constant ci . Profitul π al firmei i este egal cu:

Π= γ qi- ci qi

Unde γ este prețul net pe care generatorul îl primește pentru energie. Este prețul la nodul N.

O singură linie de transport cu capacitatea k conectează orașul N de orașul S. Presupunem costurile transportului și pierderile zero. Toată energia produsă este dată consumatorilor:

q=∑qi

Capacitatea transportului este limitată de constrângerile tehnice, care pot apărea rar, și au un cost de oportunitate. Costul transportului p de la N la S nu este în mod necesar zero.

Prețul net pe care îl primesc generatoarele (γ) este prețul consumatorilor θ din care se scade prețul transportului:

γ=θ-p

Definim competitivitatea generatoarelor ca:

di≡a- ci

și înlocuind în relația 4, profitul devine:

πi=(di-p-q)qi

Capacitatea transportului infinită

Atunci când capacitatea transportului este infinită, nu poate influența rezultatul și prețul transportului p până la zero. În jocul Cournot, fiecare firmă are o variabilă de decizie: cantitatea de produs qi. Fiacae jucător vrea să-și maximizeze profitul πi luând outputul q-i de la celălat jucător:

Firmele au următoarea funcție de reacție:

Echilibrul Nash este intersecția celor două funcții de reacție. Echilibrul este de trei tipuri:

• Când di/d-i≤1/2, firma i are un cost mare ca dezavantaj al alegerii de a nu produce.

• Când ½ < di/d-i <2, costurile marginale ala firmelor sunt comparabile și avem dupolul pur al rezultatului.

• Când 2≤ di/d-i firma i este atât de competitivă încât produce rezultatul de monopol di/2, prețul rezultat este mai mic decât costul marginal al firmei –i. Firma i are un monopol de-facto.

Tipul soluției depinde de commpetitivitatea (di/d-i) al celor două firme. Figura 1 reprezintă aceste tipuri de diferențe în spațiul costului parametru

Profitul asociat acestui echilibru este:

Jocul Cournot cu capacitate de transport infinită este referința pentru rezultat, ne vom referi la el ca la jocul normal.

Capacitate de transport finita

Atunci când linia de transport are capacitate finită, capacitatea de transport devine rară, cererea pentru transport poate depăși oferta. Alocarea pentru această capacitate poate deveni crucială.

Jocul Cournot cu constrângeri de transport este definit de vectorul de parametrii

. Este necesar să normalizăm acest joc prin împărțirea cantităților și prețurilor la k și profitul la k2. Vom nota variabilele normalizate prin litere mari. Capacitatea de transport normalizată este egală cu unu (K=1).