日中電力市場における蓄電池取引と評価の最適化
記事 arXiv papers · 著者: Jean-Philippe Chancelier et al.
サマリー
本論文は、日中価格が不確実な状況で電力貯蔵を運用・評価する方法を提示します。充放電問題を凸確率最適化として定式化し、確率的双対動的計画法で解きます。この枠組みでは、有限個の受渡期間、ビッド・アスクスプレッド、蓄電容量や充電速度などの物理的制約を考慮します。
蓄電価値は無差別価格付けで評価されます。最適な取引戦略を通じて、エージェントの財務状況、市場見通し、リスク選好を反映します。著者らによると、一般的なコンピューターで数分以内に戦略を見つけられ、推奨される運用と蓄電池の評価額はいずれも、リスク選好や蓄電池の特性に応じて一貫して変化します。提示された説明には数値による性能比較や市場データがなく、実市場で他の取引・評価手法と比べてどう機能するかは示されていません。
主なアイデア
- 蓄電問題を、電力価格が不確実な状況での凸確率最適化として定式化しています。
- 確率的双対動的計画法を用い、受渡期間ごとの充放電を最適化します。
- モデルには、容量や充電速度の制約に加えてビッド・アスクスプレッドも組み込めます。
- 無差別価格付けにより、蓄電池の価値をエージェントのポジション、市場見通し、リスク選好に結び付けます。
- 報告された最適戦略と評価額は、リスク選好と蓄電池の特性の両方によって変化します。
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全文
# Optimal Operation and Valuation of Electricity Storages in Intraday Markets # Optimal Operation and Valuation of Electricity Storages in Intraday Markets This paper applies computational techniques of convex stochastic optimization to optimal operation and valuation of electricity storages in the face of uncertain electricity prices. Our valuations are based on the indifference pricing principle, which builds on optimal trading strategies and calibrates to the user's financial position, market views and risk preferences. The underlying optimization problem is solved with the Stochastic Dual Dynamic Programming algorithm which is applicable to various specifications of storages, and it allows for e.g. hard constraints on storage capacity and charging speed. We illustrate the approach in intraday trading where the agent charges or discharges a battery over a finite number of delivery periods, and the electricity prices are subject to bid-ask spreads and significant uncertainty. Optimal strategies are found in a matter of minutes on a regular PC. We find that the corresponding trading strategies and battery valuations vary consistently with respect to the agent's risk preferences as well as the physical characteristics of the battery.
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