Abstract
This paper proposes a Cournot model that can be used to analyze the strategic behaviors of generation companies which try to maximize their profits in an imperfectly competitive electricity and carbon markets. The proposed model consists of two parts. First, the strategic behaviors of generation companies are modeled based on the Cournot theory. Second, the market operation is modeled based on the assumption that the market operator tries to maximize the total social welfare in consideration of environmental welfare. To find the Nash equilibrium of the proposed model, the two-level optimization technique is used. The proposed method has been applied to an illustrative example of oligopolistic markets. We found that the proposed method has strong potential to analyze the influence of the strategic biddings of the generation companies and the impact of renewable generator on markets where the competitiveness of the markets is not fully developed.
이 논문은 불완전 경쟁시장의 형태를 가지고 있는 전력시장과 탄소배출권시장에서 수익 극대화를 추구하는 발전회사의 전략적 입찰행위를 분석하는데 사용할 수 있는 쿠르노(Cournot) 기반의 전력시장 모델링 기법을 제안한다. 제안된 전력시장의 모델은 크게 두 부분으로 구성되어있다. 첫 번째 모델은 쿠르노 모델을 이용한 발전회사의 전략적 행위에 대한 모델이며, 두 번째 모델은 환경적 후생을 고려하여 전체 사회적 후생을 극대화하기 위한 시장운영자에 대한 모델이다. 두 모델의 결합을 통하여 배출권 거래를 고려한 전력시장의 모델이 구성되었으며, 이에 대한 내쉬균형점(Nash Equilibrium)을 계산하기 위하여 2단계 최적화 기법(Two-level optimization)을 사용하였다. 제안된 모델을 3개의 발전회사가 존재하는 샘플 전력시장에 적용하여 그 효용성을 검토하였다.
