Jahresbericht 2007 - FGE - RWTH Aachen University

1600
[Mio. €]
800
400
+ 1,78%
Januar
+ 42,45%
+ 73,61%
0 0
vollkommener
Konkurrenzmarkt 100 SEU 10 SEU 5 SEU
80
[%]
60
50
40
30
20
10
1600
[Mio. €]
800
400
+ 2,69%
Juli
+ 42,98%
FORSCHUNGSPROJEKTE
+ 69,18%
0 0
vollkommener
Konkurrenzmarkt 100 SEU 10 SEU 5 SEU
Erzeugungskosten Produzentenrente prozentuale Variation der Erlöse
Bild 3: Erzeugungskosten, Produzentenrente und prozentuale Variation der Erlöse
Bild 2 stellt die Entwicklung des Strompreises eines
typischen Werktages sowie für einen Samstag und
Sonntag anhand vier verschiedener Marktstrukturen
dar. Die resultierenden Strompreise für zwei Nachfrageszenarien
- Januar und Juli - werden gezeigt. Diese
Nachfrageszenarien wurden mittels statistischer Daten
der vier größten Übertragungsnetzbetreiber erstellt. Die
berücksichtigten Marktstrukturen entsprechen einem
vollkommenen Konkurrenzmarkt ohne Marktmachtausübung
und drei Strukturen mit 100 beziehungsweise 10
und 5 SEU. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass
je weniger Marktteilnehmer der Markt hat und somit je
konzentrierter der Markt ist, desto höher sind die
Strompreise. Im Bild 3 werden die Erzeugungskosten,
die Produzentenrente und die prozentuale Variation der
Erlöse der simulierten Marktstrukturen im Vergleich
zum vollkommenen Konkurrenzmarkt dargestellt. Da der
Einsatz der Kraftwerke ähnlich ist, sind die Erzeugungskosten
für die vier Marktszenarien auf gleichem
Niveau. Im Gegensatz dazu sind die Produzentenrenten
unterschiedlich wegen der Ausübung von Marktmacht
(Kollusion). Diese Ergebnisse zeigen deutlich die
Existenz von Anreizen zur Marktmachtausübung und
den Zusammenhang zwischen Marktmacht und Konzentration
des Marktes. Zusätzliche Simulationen
werden derzeit durchgeführt, um den Einfluss auf die
Preisstrategien bestimmter Unsicherheiten, z. B.
Kraftwerksausfälle, Variationen der Nachfrage usw., zu
bewerten. Erste Ergebnisse zeigen, dass je größer die
Unsicherheiten sind, desto geringer sind die Möglichkeiten,
Kollusion ausüben zu können.
4 Zusammenfassung und Ausblick
Die heutigen Elektrizitätsmärkte sind aufgrund ihrer
oligopolistischen Struktur besonders anfällig, unter
Marktmacht zu leiden. Nach der Liberalisierung ist die
Ausübung von Marktmacht ein weltweites Problem
geworden, das sich in verschiedenen Ländern beobachten
lässt. Eine Möglichkeit, Marktmacht auszuüben, die
häufig an Strommärkten zu beobachten ist, ist die
80
[%]
60
50
40
30
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10
Koordination von Strategien zwischen den Marktteilnehmern.
Da eine derartige Marktmacht nicht unbedingt
ausdrücklich ausgeübt wird, ist sie relativ schwierig
zu erkennen und zu quantifizieren. Infolgedessen
und unter Berücksichtigung der Folgen besteht ein
steigender Bedarf an Modellen zur Marktmachtanalyse.
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird der
Elektrizitätsmarkt als ein Multi-Agenten-System
modelliert, in dem sich die Marktteilnehmer wie
individuelle Entitäten des Simulationsmodells verhalten.
Zur Modellierung des Entscheidungsfindungsprozesses
wird Reinforcement-Learning verwendet. In
diesem Artikel wird die Entwicklung des Strompreises
für vier verschiedene Marktstrukturen dargestellt, die
unterschiedlichen Konzentrationsgraden entsprechen.
Die dargestellten Ergebnisse beweisen den engen
Zusammenhang zwischen Marktmacht bzw. Kollusion
und dem Konzentrationsgrad des Marktes. Je konzentrierter
der Markt ist, desto höher sind die Anreize,
Kollusion auszuüben. Zusätzliche Simulationen werden
derzeit durchgeführt, um den Einfluss auf die Preisstrategien
bestimmter Unsicherheiten zu bewerten.
Erweiterungen zur Berücksichtigung des Übertragungsnetzes
sind derzeit in Entwicklung. Insbesondere ist zu
untersuchen, wie das Übertragungsnetz bzw. deren
Bedingungen das Verhalten der Marktteilnehmer sowie
die Dynamik des Marktes beeinflussen.
5 Literatur
[1] Stoft, S.
Power Systems Economics, IEEE/Wiley,
ISBN 0-471-15040-1, 2002, S. 316.
[2] European Transmission System Operators (ETSO).
Towards a sustainable European market design.
Position paper, www.etso-net.org, 2005.
[3] Weiß, G.
Multi-agent Systems, MIT Press,
ISBN 0-262-23203-0, 2000
IAEW – FGE – JAHRESBERICHT 2007 69