A Mudança para Preços de Energia Renovável
Uma visão geral dos métodos de precificação em mercados de eletricidade renovável.
― 6 min ler
Índice
O mercado de eletricidade tá mudando rápido enquanto a gente avança pra usar mais fontes de energia renováveis como solar e eólica. Essa mudança é importante porque essas fontes de energia podem ser bem diferentes das tradicionais, especialmente em como elas afetam os preços e a concorrência no mercado. Esse artigo dá uma olhada em dois métodos principais de precificação usados em mercados de eletricidade que dependem totalmente de energia renovável: precificação uniforme e precificação pay-as-bid. Vamos explicar os dois métodos e como eles impactam fornecedores e consumidores.
Métodos de Precificação em Mercados de Eletricidade
Precificação Uniforme
Na precificação uniforme, todos os fornecedores recebem o mesmo preço de mercado pela eletricidade, não importa quanto eles ofereçam. Essa abordagem pode funcionar bem quando todos os fornecedores têm custos semelhantes e tem energia suficiente disponível. Mas, se não tiver energia suficiente pra atender a demanda, os fornecedores com mais energia podem aumentar suas ofertas pra subir os preços, o que resulta em preços altos no mercado.
Um desafio da precificação uniforme vem das fontes de energia renováveis que muitas vezes têm custos de produção zero. Se todos os fornecedores oferecerem seus custos reais, isso pode levar a preços muito baixos que talvez não cubram suas despesas, fazendo com que eles hesitem em fazer suas ofertas. Quando os fornecedores seguram suas ofertas, isso pode causar picos de preços.
Precificação Pay-as-Bid
Na precificação pay-as-bid, os fornecedores recebem pagamento baseado nos preços que eles definem em suas ofertas. Esse método cria concorrência entre os fornecedores, o que pode fazer os preços de mercado descerem. Mas esse sistema também tem suas desvantagens. Os fornecedores podem não refletir com precisão seus custos reais, levando a ineficiências.
Com a precificação pay-as-bid, se não tiver energia suficiente disponível, os fornecedores vão oferecer preços altos. Mas se tiver energia suficiente, o preço pode ser imprevisível e pode não refletir os custos de produção. Essa falta de previsibilidade dificulta para os fiscais do mercado garantir práticas justas entre os fornecedores.
Comparando os Dois Métodos
Pesquisas mostram que, sem regulação, a precificação uniforme pode levar a preços muito altos devido ao Poder de Mercado que os fornecedores exercem. Por outro lado, a precificação pay-as-bid geralmente resulta em preços mais baixos, mas pode sofrer com ineficiências que podem prejudicar os consumidores.
Uma possível solução que combina os benefícios de ambos os métodos é um sistema de precificação uniforme regulado. Essa abordagem define os preços baseados nos custos que os fornecedores têm, oferecendo um ambiente de preços mais estável enquanto garante que os fornecedores tenham lucro.
Exemplos do Mundo Real
Pra entender melhor esses mecanismos de precificação, vamos considerar algumas simulações que mostram como eles funcionam. Em um mercado onde a energia renovável é a única fonte, os fornecedores enfrentam desafios únicos. A imprevisibilidade da energia renovável pode criar situações onde os fornecedores podem mudar suas estratégias de oferta, afetando os preços de mercado e os lucros.
Simulação com Dados Sintéticos
Nas nossas simulações, assumimos um mercado onde a energia produzida pelos fornecedores segue uma distribuição estatística específica. À medida que mudamos o nível de incerteza na produção de energia, observamos como os preços de mercado e os lucros dos fornecedores mudaram sob a precificação uniforme e a precificação pay-as-bid.
À medida que a incerteza aumentava, os fornecedores com produção de energia menos previsível tendiam a oferecer de forma conservadora. Na precificação uniforme, isso levou a preços mais altos, enquanto a precificação pay-as-bid permitiu uma precificação mais competitiva, ajudando a manter os custos para o consumidor mais baixos.
Análise de Dados Históricos
A gente também olhou pra dados históricos da produção de energia renovável em Hong Kong. Analisando esses dados reais, encontramos tendências parecidas. A precificação uniforme resultou em lucros maiores pros fornecedores, o que nem sempre é bom pros consumidores. Por outro lado, um sistema regulado proporcionou uma abordagem mais equilibrada, mantendo os preços mais baixos enquanto garantiu a lucratividade dos fornecedores.
A Necessidade de Regulação
Com os desafios únicos que as fontes de energia renováveis apresentam, tá claro que os mercados de eletricidade precisam de uma regulação bem pensada. Um sistema de precificação regulado pode ajudar a estabilizar os preços, incentivar práticas de oferta justas e apoiar a transição pra produção de energia renovável. Sem essa regulação, existe o risco de que o poder de mercado leve a vantagens injustas pra certos fornecedores.
Direções Futuras
Olhando pra frente, tem várias áreas onde a gente pode pesquisar e melhorar o design do mercado de eletricidade. Estudos futuros poderiam explorar diferentes cenários de demanda, analisar o impacto de mudanças nos preços em tempo real, e investigar como as correlações entre as saídas de energia de diferentes fornecedores podem influenciar a dinâmica do mercado.
Além disso, avanços em tecnologia poderiam ajudar a monitorar o comportamento dos fornecedores de forma mais eficaz, garantindo que as regras do mercado sejam seguidas e ajudando a manter a concorrência justa.
Conclusão
A transição pra um mercado de eletricidade com 100% de renováveis traz tanto oportunidades quanto desafios. Entender os impactos de diferentes sistemas de precificação é crucial pra criar um mercado justo e eficiente. A precificação uniforme e a precificação pay-as-bid têm suas forças e fraquezas, mas um esquema de precificação uniforme regulado pode ser a melhor solução pra equilibrar os lucros dos fornecedores e os custos pros consumidores.
Enquanto o cenário da energia continua a evoluir, pesquisas e análises contínuas serão essenciais pra navegar por esse ambiente complexo e apoiar a adoção em larga escala de fontes de energia renovável.
Título: Uniform Pricing vs Pay as Bid in 100%-Renewables Electricity Markets: A Game-theoretical Analysis
Resumo: This paper evaluates market equilibrium under different pricing mechanisms in a two-settlement 100%-renewables electricity market. Given general probability distributions of renewable energy, we establish game-theoretical models to analyze equilibrium bidding strategies, market prices, and profits under uniform pricing (UP) and pay-as-bid pricing (PAB). We prove that UP can incentivize suppliers to withhold bidding quantities and lead to price spikes. PAB can reduce the market price, but it may lead to a mixed-strategy price equilibrium. Then, we present a regulated uniform pricing scheme (RUP) based on suppliers' marginal costs that include penalty costs for real-time deviations. We show that RUP can achieve lower yet positive prices and profits compared with PAB in a duopoly market, which approximates the least-cost system outcome. Simulations with synthetic and real data find that under PAB and RUP, higher uncertainty of renewables and real-time shortage penalty prices can increase the market price by encouraging lower bidding quantities, thereby increasing suppliers' profits.
Autores: Dongwei Zhao, Audun Botterud, Marija Ilic
Última atualização: 2023-05-20 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.12309
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.12309
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.