Hedging Strategy and Electricity Contract Engineering - IFOR

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viii Linearer Programmierung gelöst werden, womit auch umfangreiche Probleme betrachtet werden können. Wenn wir ein Portfolio betrachten, versuchen wir den vorgegebenen Risikospielraum bestmöglich auszunutzen, welches auf das bekannte Problem der Optimierung von Finanzportfolios zurückgeführt werden kann. Ungeachtet dessen, muss aufgrund der speziellen Charakteristika der Elektrizitätsportfolios das Problem den besonderen Eigenschaften des Elektrizitätsmarktes angepasst werden. Ein optimales Portfolio impliziert dabei eine optimale Einplanung der verfügbaren Anlagen. In dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der Betrachtung von Speicherkraftwerken, die aufgrund ihrer Flexibilität als eine Folge von Optionen interpretiert werden können. Da die Ausübung einer Option, d.h. die Produktion von Energie, die Menge des gestauten Wassers verringert und unter Umständen eine Produktion zu einem späteren Zeitpunkt unmöglich gemacht wird, gelten die Optionen als voneinander abhängig. Es wird eine dynamische Produktionsstrategie entwickelt, welche dieser Abhängigkeit Rechnung trägt. Das Optimieren eines Portfolios bestehend aus Wasserkraftwerken und Elektrizitätsverträgen führt zu einem optimalen Vertragsportfolio und einer optimalen Produktionsstrategie, oder vom Finanzstandpunkt aus gesehen, zur Bestimmung des optimalen Ausübungskonditionen für die Optionen. Das Problem wird mit Hilfe der Linearen Programmierung gelöst, indem über eine bestimmte Zeitspanne der Profit maximiert wird. Als Nebenbedingung wird dabei gefordert, dass der CVaR des Portfolios eine gewisse Schranke, welche die Risikopräferenzen des Unternehmens widerspiegelt, nicht überschritten werden darf. Aufgrund der Abhängigkeit zwischen Produktion und Volumenrisiko der abgeschlossenen Verträge, kann gezeigt werden, dass Produktion und Verträge simultan optimiert werden müssen. Die Grundaussage dieser Arbeit ist die, dass das Vorhandensein von operationeller Flexibilität als sehr wertvoll einzustufen ist. Durch das Betrachten des dualen Problems der Portfolio Optimierung kann dieser Wert quantifiziert werden. In einem durchgeführten Fallbeispiel zeigt sich, dass der Wert der Flexibilität bedeutend sein kann. Jede Bewertung welche einer operationellen Flexibilität bei der Stromerzeugung nicht Rechnung trägt, unterschätzt somit den Wert flexibler Kraftwerke.
Contents Acknowledgements ¡ ¢ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ ¢ £ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ iii ¡ ¢ ¢ ¡ ¡ ¢ ¢ ¡ £ ¢ ¢ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ £ ¢ £ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ £ ¡ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¡ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ ¢ £ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¡ ¡ £ ¢ ¡ ¢ ¢ ¡ ¢ £ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ 2. ¢ ¢ ¡ ¢ £ £ ¢ ¡ ¡ ¡ ¢ ¢ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¢ Abstract v Zusammenfassung vii 1. Introduction 3 1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Goal and purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Structure of the thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 The electricity market 7 2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 Liberalization of the electricity market . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 Supply stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.4 Transmission costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.5 Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.6 Special characteristics of electricity . . . . . . . . . . . . . . 21 2.7 Electricity contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
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