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Capacity mechanisms for the long-term security of supply in electricity markets: an experimental study

Lara Arango, David (2013) Capacity mechanisms for the long-term security of supply in electricity markets: an experimental study. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

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Resumen

Abstract: At the first years of deregulation, the academic discussion was first oriented to discuss the short-term efficiency and competitiveness of the electricity markets. Now, after more than twenty years of deregulation, the issue of the long-term security of supply has become increasingly relevant. A number of authors have used simulations and laboratory experiments to study capacity mechanisms in order to address this issue. This thesis explores the rationality of individuals’ decisions in a set of pilot experimental markets to test capacity mechanisms in electricity markets. We start from a previous experiment as base case, which is presented by Arango and Moxnes (2012).Thereafter; we take the second treatment with the capacity mechanism Procurement for long strategic reserve planning, by introducing a regulatory firm to the base case market. The third treatment test the capacity mechanism Centralized auctioning for capacity contracts, by introducing an auction for licenses system. We compare three treatments with six pilot experimental markets, two per treatment. We evaluate the performance in terms of the market’s long-term security of supply and the society’s welfare. Results from the pilot experiments provides only initial indications about the experiment. In Treatments 1 and 2, the experimental results show evidence of cyclical behavior in both prices and capacities. On the other hand, in Treatment 3, the experimental results show a more stable behavior due to the introduced auction for licenses system. Although the simulation tests indicate that both Treatments 2 and 3 should exhibit more stable behaviors in prices and capacities than Treatment 1, Treatment 2’s experimental results do not represent an improvement with respect to Treatment 1’s ones. In fact, results suggest that the regulatory firm introduced by Treatment 2 -Procurement for long strategic reserve planning- represents the less desirable scenario for market actors. On the contrary, Treatment 3’s experimental results are consistent with the simulation tests. In addition, the auction for licenses system introduced by Treatment 3 Centralised auctioning for capacity contracts- leads to more stable behaviors than both Treatments 1 and 2 results. These results suggest, first, that the Centralised auctioning for capacity contracts could help to stabilize the market without significant costs for the society’s welfare, and second, that the Procurement for long strategic reserve planning may not lead to any price stabilization or society’s welfare improvement, Resumen: En los primeros años de la desregulación, la discusión académica fue primeramente orientada a discutir la eficiencia y competitividad de los mercados de electricidad en el corto plazo. Ahora, después de más de veinte años de la desregulación, la cuestión de la seguridad de suministro en el largo plazo es cada vez más relevante. Un número de autores han utilizado simulaciones y experimentos de laboratorio para estudiar los mecanismos de capacidad con el fin de abordar esta cuestión. En esta tesis se analiza la racionalidad de las decisiones de los individuos en un conjunto de mercados experimentales piloto para poner a prueba los mecanismos de capacidad en los mercados eléctricos. Partimos de un experimento anterior como caso base, que es presentado por Arango y Moxnes (2012). A partir de entonces, Tomamos el segundo tratamiento con el mecanismo de Contratación de capacidad para la planificación estratégica de reservas, mediante la introducción de una firma reguladora para el mercado de caso base. El tercer tratamiento prueba el mecanismo Subastas centralizadas para contratos de capacidad, mediante la introducción de una subasta para el sistema de licencias. Comparamos tres tratamientos con seis mercados experimentales piloto, dos por tratamiento. Evaluamos el desempeño de los mecanismos en términos de seguridad de suministro en el largo plazo y el bienestar de la sociedad de mercado. Los resultados de los experimentos piloto proporcionan sólo indicaciones iniciales sobre el experimento. En los tratamientos 1 y 2, los resultados experimentales muestran evidencia de comportamiento cíclico en los precios y las capacidades. Por otra parte, en el tratamiento 3, los resultados experimentales muestran un comportamiento estable debido a la introducción de las subastas por licencias. A pesar que las pruebas de simulación indican que tanto el Tratamiento 2 y 3 deberían exhibir comportamientos más estables en precios y capacidades que el tratamiento 1, los resultados experimentales del tratamiento 2 no representan una mejora con respecto a los resultados del tratamiento 1. De hecho, los resultados sugieren que la firma reguladora introducida en por Tratamiento 2 – Contratación para la planificación de reservas estratégicas a largo plazo- representa el escenario menos deseable para los actores de mercado. Por otra parte, los resultados experimentales del tratamiento 3 son consistentes con las pruebas de simulación. Adicionalmente, el sistema de licencias introducido en el tratamiento 3 - Subastas centralizadas por licencias de capacidad- lleva a comportamientos más estables que los presentados por los tratamientos 1 y 2. Estos resultados sugieren, primero, que las Subastas centralizadas para los contratos de capacidad podrían ayudar a estabilizar el mercado sin costos significativos para el bienestar de la sociedad y segundo, que la Contratación para la planificación de reservas estratégicas a largo plazo podría no conducir ninguna estabilización de precios o mejora para el bienestar de la sociedad

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Arango Aramburo, Santiago
Palabras clave:Electricity markets, Capacity mechanisms, Decision-making, Experiments, System dynamics, mercados de electricidad, mecanismos de capacidad, Toma de decisiones, Experimentos de laboratorio, Dinámica de sistemas
Temática:0 Generalidades / Computer science, information & general works
3 Ciencias sociales / Social sciences > 33 Economía / Economics
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Unidad administrativa:Sede Medellín > Facultad de Minas > Escuela de Sistemas > Ingeniería de Sistemas e Informática
Código ID:12551
Enviado por : Unnamed user with email dlaraa@unal.edu.co
Enviado el día :15 May 2014 15:37
Ultima modificación:15 May 2014 15:37
Ultima modificación:15 May 2014 15:37
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