چکیده :
بررسی مسایل رقابت گریزی در ارایه خدماتکنترل ولتاژ و توان راکتیو تا حدودی متفاوت از مسایل بازار انرژی و بازار سایر خدمات جانبی است، از آنجائیکه از نظر اقتصادی، انتقال توان راکتیو به مسافتهای طولانی به صرفه نیست، معمولاً توان راکتیو در نزدیک محل مصرف آن تولید میشود. بنابراین، بازارهای آزاد توان راکتیو از نظر جغرافیایی بسیار محدود بوده و به واسطه تعداد محدود شرکت کنندگان، فرصتهای بیشتری برای رقابت گریزی در آنها به وجود می آید. در این تحقیق پس از آشنایی با مفهوم رقابت گریزی در بازار انرژی، حراج انتقال و بازار خدمات جانبی، یک روش جدید برای تعیین پتانسیل رقابت گریزی در بازار توان راکتیو ارائه شده است، این روش مبتنی بر حل یک مساله بهینه سازی غیرخطی و تعیین حداقل مقدار توان راکتیوی است که برای برآوردن نیازهای شبکه و قیود ولتاژ باید توسط یک منبع توان راکتیو تامین (تولید یا جذب) شود. این شاخص در حقیقت میزان استقلال بازار از تولید توان راکتیو عرضه کنندگان مختلف را میسنجد. از نظر تئوری اگر تامین قطعی (اجباری) توان راکتیو یک عرضه کننده بزرگتر از صفر باشد، به معنای آن است که این بازیگر از پتانسیل بیشتری برای مضایقه اقتصادی و اعمال قدرت بازار برخوردار است. بروز یک پیشامد در سیستم قدرت ممکن است موجب تقویت موقعیت رقابت گریزی برخی بازیگران شود و حتی ممکن است موجب برآورده نشدن قیود ولتاژ شبکه گردد. شاخص پیشنهادی در شرایط عادی و در حالت وقوع پیشامدهای مختلف بر روی سیستم استاندارد 57 شینه IEEE پیاده سازی شده است. با ارائه چندین مثال حالتهای مختلفی از بازار توان راکتیو شبیه سازی شده و رفتار بازیگران دارای پتانسیل رقابت گریزی مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق چهار سناریوی مختلف برای اجرای بازار توان راکتیو و مدیریت منابع توان راکتیو در فضای تجدیدساختاریافته پیشنهاد شده و نتایج بازار برای سناریوهای مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. تاثیر اجرای هر سناریو بر روی پارامترهای مختلف بازار نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بسته به سیاستهای مختلف بهره برداری منابع توان راکتیو هر یک از این چهار سناریو میتواند به عنوان تابع هدف بازار توان راکتیو مورد استفاده قرار گیرند. به غیر از سناریوی حداقل کردن هزینه خرید که نتایج آن بستگی به پیشنهاد قیمتهای تسلیمی عرضه کنندگان دارد، نتایج بازار در سه سناریوی دیگر از پیشنهاد قیمت بازیگران مستقل است و تنها به شرایط سیستم وابسته هستند.
هر یک از این سناریوها در شرایط خاص میتواند مورد استفاده بهره برداران سیستم قرار بگیرد. در صورتی که شبکه انتقال همواره در معرض پرشدگی خطوط قرار داشته باشد و بهره برداران در پی حداقل کردن اشغال ظرفیت خطوط به واسطه انتقال توان راکتیو و حداکثر کردن انتقال توان حقیقی باشند، سناریوی حداقل کردن میزان نیاز به تامین توان راکتیو میتواند مورد استفاده قرار گیرد. در شرایطی که با توجه استانداردهای شبکه، بهره برداران در پی دستیابی به بهترین پروفیل ولتاژ باشند، میتوانند حداقل کردن تخطی ولتاژ شین ها از مقدار مطلوب را تابع هدف خود قرار دهند و درنهایت در مراحل اولیه راه اندازی بازار توان راکتیو برای ایجاد انگیزه بیشتر به منظور جلب مشارکت بیشتر منابع توان راکتیو در کنترل ولتاژ شبکه و یا در بازارهایی که پرداختها بر اساس نرخ تنظیم شده انجام می پذیرد، حداقل کردن تمرکز بازار میتواند تابع هدف بهره برداران سیستم قرار گیرد. اختلاف هزینه اجرای بازار با هر یک از این سناریوها و هزینه بازار مبتنی بر حداقل کردن هزینه، نشان دهنده یک هزینه اضافه برای مدیریت بازار توان راکتیو میباشد که با توجه به اهمیتی که هر یکاز این سناریوها در حفظ استانداردهای شبکه دارند، قابل توجیه است. هر چهار سناریو بر روی شبکه 57 شینه استاندارد IEEE پیاده سازی شده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. در قسمت پایانی پروژه نیز برخی از شاخصهای ساختاری بازار برق ایران مورد بررسی قرار گرفته و با مقادیر استاندارد مقایسه شده است.
مقدمه :
از دهه هشتاد میلادی، صنعت برق دستخوش تغییرات بنیادین و سریعی شده است، یکی از جنبه های مهم این دگرگونیها، مجاز شمردن رقابت بین تولیدکنندگان و تشکیل بازار برق بوده است. به طور ایده آل، ساختار بازار و سازوکارهای مدیریتی آن باید به گونهای طراحی شوند که حد قابل قبولی از رقابت را تضمین نمایند. اما تجربه تجدید ساختار و مقررات زدایی در صنعت برق بسیاری کشورها مؤید آن است که با توجه به خصوصیات منحصر به فرد برق به عنوان یک کالا، ایجاد رقابت کامل بین بازیگران و کاهش هزینه های برق برای مصرف کنندگان، که از محرکهای اصلی تشکیل بازار برق بوده است، به طور کامل و مشابه بازار سایر کالاها، حداقل در کوتاه مدت و میان مدت چندان عملی نیست. به واسطه تعداد محدود عرضه کنندگان در بازارهای برق، نیاز به سرمایه گذاریهای کلان برای ورود به صنعت، محدودیتهای سیستم انتقال و پرشدگی که مانع از یکپارچگی بازار میشوند و تلفات انتقال که مصرف کنندگان را از خرید انرژی الکتریکی از مناطق دوردست منصرف مینماید، مدل رقابت در بازارهای برق، مدل رقابت ناقص است. یکی از مهمترین دغدغه ها و نگرانیهای فرآیند تجدید ساختار، رقابت گریزی است. رقابت گریزی موجب کاهش رفاه اجتماعی، انتقال ثروت از مصرف کنندگان به تولید کنندگان و تحمیل زیان ثابت میشود. رقابت گریزی به سادگی، توانایی تغییر سودآور قیمت به بالاتر از سطح رقابتی تعریف میشود که راهکارهای مختلفی برای اعمال آن وجود دارد و زمینه ها و علّل بروز آن نیز متنوع هستند. با توجه به پیدایش بازارهای گوناگون در فضای تجدید ساختار یافته، ممکن است رقابت گریزی علاوه بر بازار انرژی در سایر بازارها از قبیل بازار خدمات جانبی، حراجهای حقوق مالی انتقال و … نیز موجب ناکارآمدی بازار و اختلال در فرآیند رقابت شود. مطالعه ارتباط بین اقدامات یک بنگاه در تمامی این بازارها و اثراتی که هر یک بر دیگری دارد از اهمیت خاصی برخوردار است. این امر موجب شده است که رقابت گریزی و روشهای کاهش آن، همچنین طراحی و پیاده سازی سیستمهای پایش و نظارت بر بازار از موضوعات اساسی و تعیین کننده در پژوهشها و مطالعات در زمینه تجدید ساختار به شمار رود.
در این پایان نامه سعی شده است ، مطالعه دقیق و جامعی پیرامون این پدیده نامطلوب در بازارهای برق انجام پذیرد. با توجه به گستردگی عنوان پایان نامه سعی شده است جنبه های مختلف و تاثیر گذار بر روی رقابت گریزی در انواع مختلف بازارهای برق مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.
این تحقیق را میتوان به سه بخش تقسیم نمود. بخش اول آن شامل ارائه مفاهیم و توضیحات جامع در زمینه رقابتگریزی در بازارهای انرژی، حراجهای حقوق مالی انتقال و بازار خدمات جانبی همچنین نقش واحدهای پایش و روشهای تعدیل و کاهش رقابت گریزی است. این مطالب در فصلهای اول، دوم، سوم، چهارم، پنجم، هفتم و هشتم ارائه شده اند. بخش دوم شامل معرفی روش جدیدی برای ارزیابی پتانسیل اعمال رقابتگریزی بازیگران در بازار توان راکتیو و پیشنهادهایی در مورد نحوه مدیریت این بازار میباشد. این مطالب در فصل ششم ارائه شده است. بخش انتهایی نیز شامل بررسی موردی شاخصهای ساختاری رقابت گریزی در یک بازار برق واقعی (بازار برق ایران) است که مطالب آن در فصل نهم آورده شده است.
تعداد صفحه : 292
فهرست جدول ها.....................................................................................................................................................ل
فهرست شکل ها.......................................................................................................................................................ن
چکیده :....................................................................................................................................................................... 1
مقدمه :........................................................................................................................................................................ 3
فصل اول : کلیات( بررسی رقابت در بازارها) ................................................................... 7
1-1 مقدمه................................................................................................................................................................. 7
2-1 رقابت کامل...................................................................................................................................................... 7
3-1 بررسی رفتار بازیگران در بازار...................................................................................................................... 9
4-1 بررسی رفتار یک بازیگر در بازار رقابت کامل........................................................................................ 10
5-1 بررسی رفتار یک بازیگر در حالت انحصار کامل................................................................................... 12
6-1 رقابت غیر کامل............................................................................................................................................ 14
7-1 بررسی رفتار بازیگران در بازار انحصار چند قطبی............................................................................... 18
1-7-1 رهبری مقدار ( مدل استکلبرگ).................................................................................................. 19
-1-7-1 الف- مسأله پیرو............................................................................................................................ 19
-1-7-1 ب- مسأله رهبر.............................................................................................................................. 20
2-7-1 رهبری قیمت.................................................................................................................................... 22
3-7-1 تعیین مقدار به طور همزمان(مدل تعادل کورنو) ............................................................... 23
4-7-1 تعیین قیمت به طور همزمان( مدل برتراند)........................................................................... 26
5-7-1 مدل کارتل (تبانی).......................................................................................................................... 27
6-7-1 مدل تعادل تابع عرضه.................................................................................................................... 27
8-1 مقایسه مدلهای مختلف انحصار چند قطبی......................................................................................... 28
9-1 محدودیتهای استفاده از مدلهای انحصار چند قطبی......................................................................... 30
1-9-1 تأثیرات بین دورهای........................................................................................................................ 30
2-9-1 شکلگیری قیمت............................................................................................................................ 31
3-9-1 اطلاعات غیرکامل............................................................................................................................ 31
4-9-1 تعاملات دینامیک میان عرضه کنندگان.................................................................................... 31
ز
5-9-1 نقش قراردادها.................................................................................................................................. 32
6-9-1 سایر محدودیتها................................................................................................................................ 32
10-1 جمع بندی.................................................................................................................................................. 33
فصل دوم : بررسی رقابت گریزی در بازار برق...................................................................................... 35
1-٢ مقدمه ............................................................................................................................................................. 35
2-2 تعریف قدرت بازار (رقابت گریزی).......................................................................................................... 36
3-2 بررسی تاثیر رقابت گریزی بر قیمت و مقدار مبادله شده در بازار................................................... 38
4-2 بررسی انواع رقابت گریزی و دلایل به وجود آمدن آن....................................................................... 40
5-2 راهکارهای اعمال رقابت گریزی............................................................................................................... 42
6-2 انحصار فروشدر حراج توان..................................................................................................................... 45
قدرت بازار منفی.................................................................................................................................................... 45
7-2 قدرت بازار در سمت تقاضا........................................................................................................................ 46
8-2 رقابت گریزی و بازارهای پیشخرید (سلف)....................................................................................... 48
9-2 واکنشهای بلند مدت بازیگران بازار به رقابت گریزی......................................................................... 49
10-2 کدام بازیگران از اعمال رقابت گریزی سود میبرند؟........................................................................ 51
11-2 تأثیرات اعمال رقابت گریزی.................................................................................................................. 52
1-11-2 انتقال ثروت.................................................................................................................................... 52
2-11-2 زیان ثابت ناشی از انحصار.......................................................................................................... 52
12-2 جمع بندی.................................................................................................................................................. 53
فصل سوم : بررسی شاخصها و روشهایآشکارسازی رقابتگریزیدر بازارهای برق...... 56
1-3 مقدمه.............................................................................................................................................................. 56
2-3 شاخصهای ارزیابی رقابت گریزی............................................................................................................. 58
3-3 شاخصهای ساختاری.................................................................................................................................. 59
1-3-3 شاخص سهم بازار............................................................................................................................ 59
2-3-3 نسبت تمرکز بزرگترین چهار شرکت یا هشت شرکت بازار................................................ 61
61................................................................................(SDC) 3-3-3 شاخص درجه توفیق در ظرفیت
62................................................................................................................................. HHI 4-3-3 شاخص
5-3-3 شاخص عرضه کننده مؤثر (محوری)......................................................................................... 67
6-3-3 شاخص عرضه باقیمانده................................................................................................................. 67
70.......................................................................MRR :( 7-3-3 شاخص نسبت تولید قطعی (اجباری
8-3-3 تحلیل تقاضای باقیمانده................................................................................................................ 71
4-3 شاخصهای رفتاری....................................................................................................................................... 73
1-4-3 شاخص قیمت – هزینه حاشیهای.............................................................................................. 73
2-4-3 شاخص لرنر....................................................................................................................................... 76
3-4-3 تجزیه و تحلیل محک درآمد خالص.......................................................................................... 78
4 -4-3 شاخصهای سنجش مضایقه (دریغ) اقتصادی........................................................................ 79
5-4-3 شاخصهای سنجش مضایقه (دریغ) فیزیکی......................................................................... 82
5-3 بررسی سایر شاخصهای رقابت گریزی................................................................................................... 86
1-5-3 شاخصهای مبتنی بر سهم بازار.................................................................................................... 86
2-5-3 شاخصهای سنجش تمرکز بازار................................................................................................... 86
3-5-3 شاخصهای ارزیابی رقابت گریزی گرهای................................................................................... 87
4-5-3 شاخصها و روشهای آشکارسازی رقابت گریزی مبتنی بر تحلیل حساسیت.................. 93
5-5-3 روشهای آشکارسازی تبانی و شاخصهای اندازهگیری آن.................................................... 96
6-5-3 شاخص نسبت مضایقه................................................................................................................. 100
100............................................................................................................. [ 6-3 مدلهای شبیهسازی [ 13 و 14
1-6-3 تحلیل محک رقابت...................................................................................................................... 101
2-6-3 مدلهای شبیهسازی انحصار چند قطبی................................................................................. 101
7-3 جمع بندی.................................................................................................................................................. 102
فصل چهارم : تاثیر سیستم انتقال بر روی مباحثرقابتگریزی............................................ 104
1-4 مقدمه........................................................................................................................................................... 104
2-4 پرشدگی در سیستم انتقال.................................................................................................................... 105
3-4 بررسی انواع پرشدگی.............................................................................................................................. 106
4-4 بررسی تأثیر پرشدگی سیستم انتقال بر رقابتگریزی.................................................................... 107
5-4 تعیین میزان کمی تأثیر پرشدگی بر رقابتگریزی.......................................................................... 111
6-4 روشهای مدیریت پرشدگی..................................................................................................................... 115
1-6-4 دستهبندی انواع روشهای مدیریت پرشدگی......................................................................... 115
7-4 روشهای مدیریت پرشدگی پیشگیرانه ................................................................................................ 116
1-7-4 روشهای تخصیصحق انتقال................................................................................................... 116
-1-7-4 الف حقوق فیزیکی انتقال.......................................................................................................... 117
118..................................................................... [ -1-7-4 ب حقوق فیزیکی انتقال و رقابتگریزی [ 3
-1-7-4 ج حقوق مالی انتقال................................................................................................................... 119
-1-7-4 د حقوق مالی انتقال و رقابتگریزی....................................................................................... 122
2-7-4 روش قطع مبادلات بر اساس ظرفیت انتقال در دسترس................................................. 127
3-7-4 مدیریت پرشدگی پیشگیرانه با تغییر ترتیب اولویت توزیع بار....................................... 128
8-4 روشهای مدیریت پرشدگی اصلاحی.................................................................................................... 131
9-4 بررسی سایر مسایل مربوط به رقابتگریزی و سیستم انتقال....................................................... 131
10-4 جمع بندی ............................................................................................................................................. 132
فصل پنجم : بررسی رقابتگریزی در بازارهای خدماتجانبی................................................ 135
1-5 مقدمه........................................................................................................................................................... 135
1-1-5 خدمات کنترل فرکانس.............................................................................................................. 135
2-1-5 خدمات بهره برداری و هماهنگی............................................................................................. 136
3-1-5 خدمات پشتیبانی و بازیابی سیستم........................................................................................ 136
2-5 بررسی انواع روشهای تهیه و تدارک خدمات جانبی........................................................................ 136
3-5 روشهای برگزاری بازارهای خدمات جانبی....................................................................................... 141
4-5 بازار توان راکتیو ........................................................................................................................................ 143
1-4-5 نحوة تأمین خدمات جانبی کنترل ولتاژ (توان راکتیو) توسط بهرهبردار مستقل سیستم
148...........................................................................................................................................................................
2-4-5 خدمات کنترل ولتاژ پایه............................................................................................................ 149
3-4-5 خدمات کنترل ولتاژ پیشرفته................................................................................................... 150
5-5 بررسی رقابت گریزی در بازار توان راکتیو.......................................................................................... 152
6-5 جمع بندی.................................................................................................................................................. 156
فصل ششم : ارزیابی پتانسیل اعمال رقابتگریزی عرضه کنندگان در بازار توان راکتیو
159................................................................................................................................................................................
1-6 مقدمه........................................................................................................................................................... 159
2-6 سنجشپتانسیل اعمال رقابت گریزی در بازار توان راکتیو........................................................... 160
3-6 شبیهسازی یکسیستم نمونه............................................................................................................... 163
4-6 بررسی پتانسیل رقابتگریزی در بازار توان راکتیو با توجه به پیشامدهای مختلف................ 172
5-6 ارائه روشهایی برای مدیریت بازار توان راکتیو................................................................................... 174
6-6 جمع بندی.................................................................................................................................................. 181
فصل هفتم پایشو نظارتبر بازارهایبرق در محیط تجدید ساختاریافته........................ 183
1-7 مقدمه........................................................................................................................................................... 183
بررسی نقشواحدهای پایشو نظارت بر بازار............................................................................................ 183
2-7 شواهدی از اعمال رقابتگریزی در بازارهای برق.............................................................................. 185
3-7 تمرکز تحلیلهای بازار واحدهای پایش................................................................................................ 185
1-3-7 کارایی (بازدهی) بازار................................................................................................................... 186
2-3-7 بازی با بازار..................................................................................................................................... 187
4-7 ملزومات کارکردی پایشبازار........................................................................................................ 187
5-7 وظایف بخشپایشبازار......................................................................................................................... 188
1-5-7 پایش و نظارت بر خروجهای سیستم انتقال و تولید......................................................... 189
2-5-7 نظارت بر چهارچوب ساختاری که بازار در آن اجرا میشود............................................ 189
3-5-7 نظارت بر شرایط عرضه و تقاضا و عملکرد بازار................................................................... 191
4-5-7 نظارت بر رقابت گریزی............................................................................................................... 192
5-5-7 پایشرفتاری.................................................................................................................................. 193
6-5-7 سایر وظایف واحد پایشبازار.................................................................................................... 193
6-7 بررسی الگوریتمهای نظارتی مورد استفاده برای پایشبازار برق ................................................. 194
7-7 بررسی و مقایسه ساختار واحدهای پایشدر چهار بازار برق آمریکا ........................................... 201
1-7-7 ساختار و ابعاد واحد پایش در بازارهای مورد مطالعه........................................................ 202
2-7-7 دادههای مورد نیاز و شاخصهای مورد استفاده در بازارهای مورد مطالعه................... 208
210................................................................[ 3-7-7 تفاوت در قوانین پایش و رویههای اجرایی [ 57
4-7-7 اقدامات مربوط به گزارشدهی وضعیت بازار در چهار بازار مورد مطالعه.................... 211
8-7 جمع بندی.................................................................................................................................................. 212
فصل هشتم : بررسی روشهای تعدیل و کاهشرقابتگریزی................................................... 214
1-8 مقدمه........................................................................................................................................................... 214
2-8 افزایشکشش(حساسیت) قیمتی تقاضا........................................................................................... 215
3-8 روشهایی بر اساسقراردادها (ترویج قراردادهای دو جانبه).......................................................... 220
4-8 اعمال سقف قیمت.................................................................................................................................... 225
5-8 رویه کاهشخودکار................................................................................................................................. 228
6-8 محدود کردن سهم بازار عرضهکنندگان............................................................................................. 228
7-8 تسهیل ورود عرضهکنندگان به بازار.................................................................................................... 229
8-8 طراحی سیستم تسویه به صورت پرداختبه ازای پیشنهاد.......................................................... 230
9-8 توسعه شبکه انتقال.................................................................................................................................. 230
10-8 برنامهریزی مناسب تعمیر و نگهداری تولید و خطوط انتقال و ایجاد هماهنگی بین این
تعمیرات................................................................................................................................................................ 231
11-8 اعمال جریمه........................................................................................................................................... 231
12-8 جمع بندی............................................................................................................................................... 232
فصل نهم : بررسی رقابتگریزیدر بازار برق ایران....................................................................... 234
1-9 مقدمه........................................................................................................................................................... 234
2-9 بررسی شاخصهای ساختاری رقابت گریزی در بازار برق ایران.................................................. 235
1-2-9 بررسی سهم بازار بازیگران......................................................................................................... 237
239.................................................................................................................HHI 2-2-9 بررسی شاخص
3-2-9 بررسی شاخص ضریب آنتروپی................................................................................................ 242
244.................................................................................(RSI) 4-2-9 بررسی شاخص عرضه باقیمانده
246.............................................................. (SDC) 5-2-9 بررسی شاخص درجه توفیق در ظرفیت
3-9 بررسی محدودیتهای شبکه انتقال سیستم قدرت ایران................................................................. 247
4-9 نگاهی به اقدامات انجام پذیرفته برای کاهشو تعدیل رقابت گریزی در بازار برق ایران....... 248
5-9 جمع بندی.................................................................................................................................................. 252
فصل دهم : نتیجه گیری و پیشنهادات................................................................................................. 255
پیوست ها............................................................................................................................................................. 261
آشنایی با بازار برق ایران................................................................................................................................... 262
1 نحوه حضور تولید کنندگان در بازار..................................................................................... 262 - پ- 1
2 نحوه حضور خریداران در بازار................................................................................................ 263 - پ- 1
3 وظایف مدیر بازار برق............................................................................................................... 263 - پ- 1
4 وظایف مرکز کنترل و راهبری شبکه................................................................................... 264 - پ- 1
5 وظایف هیئت تنظیم بازار برق................................................................................................. 264 - پ- 1
6 شرکت مدیریت شبکه برق ایران............................................................................................ 265 - پ- 1
فهرستمنابع و مراجع:
بررسی رقابت گریزی در بازارهای برق و روش های کاهش آن
