Áp dụng mô hình lý thuyết trò chơi trong chiến lược chào giá của đơn vị phát điện trong thị trường điện cạnh tranh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Hoàng Văn Kỳ ÁP DỤNG MÔ HÌNH LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI TRONG CHIẾN LƯỢC CHÀO GIÁ CỦA ĐƠN VỊ PHÁT ĐIỆN TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện- Hệ thống điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH TRẦN ĐÌNH LONG Hà Nội - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu tôi thực Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí, báo trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Tác giả Hoàng Văn Kỳ II LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, nỗ lực phấn đấu thân, tác giả nhận nhiều quan tâm giúp đỡ thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Trước tiên, tác giả vô biết ơn kính trọng tới thầy giáo hướng dẫn GS.TSKH Trần Đình Long tận tình bảo hướng dẫn trình làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Hệ Thống Điện Trường ĐHBK Hà Nội tận tình dạy bảo, truyền đạt kiến thức suốt thời gian học tập Tác giả xin chân thành cảm ơn nhiệt tình giúp đõ đóng góp ý kiến chuyên môn đồng nghiệp Công ty Điện lực NghệAn Cuối tác giả vô biết ơn quan tâm, động viên gia đình bạn bè thời gian qua Nhờ đó, tác giả có thêm nhiều thời gian nghị lực để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! III MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN II LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ VII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ VIII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU IX MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 2.Mục đích nghiên cứu 3.Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4.Phương pháp nghiên cứu 5.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 6.Nội dung luận văn CHƯƠNG I XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN THỊ TRƯỜNG ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Tổng quan phát triển thị trường điện giới 1.1.1 Mô hình ngành điện truyền thống 1.1.2 Các yếu tố thúc đẩy cạnh tranh ngành điện 1.1.3 Những ý kiến trái chiều 1.2 Quá trình hình thành phát triển thị trường điện số nước tiêu biểu 1.2.1 Các nước công nghiệp phát triển 1.2.2 Các nước Đông Âu 10 1.2.3 Các nước phát triển khác 11 IV 1.2.4 Các nước khu vực Châu Á 13 1.3 Một số mô hình thị trường điện cạnh tranh điển hình 14 1.3.1 Mô hình có tham gia bên thứ ba (TPA - Third Party Access) 15 1.3.2 Mô hình người mua 17 1.3.4 Mô hình thị trường bán lẻ điện cạnh tranh 21 1.4 Đánh giá phát triển thị trường điện nước vấn đề cần lưu ý áp dụng vào điều kiện Việt Nam 23 CHƯƠNG II 25 LỰA CHỌN MÔ HÌNH VÀ LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THỊ TRƯỜNG ĐIỆN TẠI VIỆT NAM 25 2.1 Quan điểm xây dựng phát triển thị trường điện Việt Nam 25 2.2 Thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam 29 2.2.1 Giai đoạn thị trường nội EVN 29 2.2.2 Giai đoạn thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh 38 2.3 Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam 46 2.3.1 Giai đoạn thử nghiệm 46 2.3.2 Giai đoạn thị trường bán buôn điện cạnh tranh hoàn chỉnh 51 2.4 Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh Việt Nam 54 2.4.1 Giai đoạn thử nghiệm 54 2.4.2 Giai đoạn thị trường bán lẻ điện cạnh tranh hoàn chỉnh 56 CHƯƠNG III 59 LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI TIẾN HÓA ÁP DỤNG CHO THỊ TRƯỜNG ĐIỆN 59 3.1 Lý thuyết trò chơi 59 3.1.1 Giới thiệu lý thuyết trò chơi 59 3.1.2 Các yếu tố trò chơi 60 3.1.3 Các loại trò chơi 61 3.1.4 Các vấn đề nghiên cứu lý thuyết trò chơi 64 3.2 Cân Nash (NE- Nash Equilibria) 64 3.2.1 Các ví dụ cân Nash- NE 65 V 3.2.2 Tính ổn định 68 3.2.3 Cân Nash (NE) xảy 68 3.2.4 Tính toán cân Nash 70 3.3 Lý thuyết trò chơi tiến hóa 71 3.3.1 Giới thiệu lý thuyết trò chơi tiến hóa 71 3.3.2 Sự thích ứng trò chơi tiến hóa lý thuyết trò chơi (Adapting Game Theory to Evolutionary Games) 72 3.3.3 Cân Nash (NE) chiến lược tiến hóa ổn định (ESS-Evolutionarily Stable Strategy) 73 3.3.4 Ví dụ khác NE ESS 74 3.4 Lý thuyết trò chơi với thị trường điện cạnh tranh 76 3.5 Trò chơi tiến hóa chiến lược chào giá công ty phát điện 77 3.5.1 Lý thuyết trò chơi tiến hóa cho chiến lược chào giá công ty phát điện .78 3.5.2 Phân tích ổn định chiến lược chào giá công ty phát điện dùng lý thuyết trò chơi tiến hóa 79 3.6 Kết luận 80 CHƯƠNG IV 81 PHÂN TÍCH CHIẾN LƯỢC CHÀO GIÁ CHO CÁC NHÀ MÁY BẰNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI TIẾN HÓA 81 4.1 Khái niệm chào giá 81 4.1.1 Sự cần thiết xây dựng chiến lược chào giá 81 4.1.2 Các hình thức chào giá 82 4.1.3 Quy định chào giá theo thị trường phát điện cạnh tranh thí điểm 84 4.2 Kỳ vọng thành phần tham gia thị trường 85 4.2.1 Kỳ vọng nhà sản xuất 85 4.2.2 Kỳ vọng người tiêu thụ 86 4.3 Chi phí phát điện 88 4.3.1 Hàm chi phí phát điện 88 VI 4.3.2 Chi phí biên phát điện 88 4.3.3 Tính toán giá trị nước cho hồ thủy điện 89 4.3.3.2 Quy định giá trị nước Cục Điều tiết điện lực 90 4.4 Chào giá theo chi phí thị trường điện tập trung 90 Bài toán chào giá thị trường điện tập trung 91 4.5 Phân tích chiến lược chào giá công ty phát điện 94 4.5.1 Chiến lược chào giá 94 4.5.2 Nghiên cứu chiến lược chào giá cho doanh nghiệp phát điện 94 4.5.3 Ứng dụng thực tế 96 4.6 Kết luận 98 KẾT LUẬN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 VII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Năm bắt đầu cải cách ngành điện số nước giới Hình 1.2 Mô hình truyền thống ngành điện Hình 1.3 Mô hình tham gia bên thứ ba (TPA) 16 Hình 1.4 Mô hình thị trường người mua 18 Hình 1.5 Mô hình thị trường bán buôn điện cạnh tranh 20 Hình 1.6 Mô hình thị trường bán lẻ cạnh tranh 22 Hình 2.1 Các giai đoạn phát triển thị trường điện Việt Nam 28 Hình 2.2 Cấu trúc thị trường người mua nội EVN 29 Hình 2.3 Cấu trúc thị trường phát điện cạnh tranh đơn vị mua hoàn chỉnh 39 Hình 3.4 Cấu trúc thị trường bán buôn điện cạnh tranh 52 Hình 3.5 Cấu trúc thị trường bán lẻ điện cạnh tranh 57 Hình 4.1: Phân loại hình thức chào giá 82 Hình 4.2: Đồ thị đường chi phí tổ máy 88 Hình 4.3: Đồ thị đường chi phí biên 89 Hình 4.7: Đồ thị chào mua bán 92 VIII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Giá trị thưởng phạt trò chơi búa, dao, kéo 62 Bảng 3-2: Chiến lược người chơi C 63 Bảng 3-3: Chiến lược người chơi C 63 Bảng 3-4: Chiến lược người chơi C 63 Bảng 3.5: Trò chơi có trạng thái cân Nash 66 Bảng 3.6: Trò chơi có hai trạng thái cân Nash 66 Bảng 3.7: Lợi nhuận G1/G2 ($) 67 Bảng 3.8: Trò chơi đồng xu 70 Bảng 3.9: Trò chơi người tù (Prisoners games) 74 Bảng 3.11: Ví dụ 75 Bảng 3.12: Ma trận toán 2x2 trò chơi không cân xứng 78 Bảng 4.1: Bản chào mua chào bán 91 Bảng 4.2: Chi phí doanh thu công ty 92 Bảng 4.4: Bảng chào nhà máy thứ 96 Bảng 4.5: Bảng chào nhà máy thứ hai 97 Bảng 4.6: Kết ma trận toán từ kế hoạch chào giá 97 IX Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Theo quy định Luật Điện lực: Giá phát điện bốn thành phần giá điện ( phát điện, truyền tải, phân phối dịch vụ phụ trợ) giá phát điện chiếm tỷ lệ lớn - Giá điện nói chung giá phát điện nói riêng có tác động lớn đến phát triển kinh tế - xã hội quốc gia tùy đối tượng chiến lược chào giá có tiêu chí ảnh hưởng khác nhau: - Đối với xã hội: chiến lược chào giá nhằm mục tiêu tổng chi phí phải trả cho việc cung cấp điện thấp - Đối với người kinh doanh điện: giá chào phải mang lại lợi nhuận cao cho nhà cung cấp diện - Đối với người mua điện: giá chào phải thấp mà thị trường chấp nhận cung cấp - Giữa nhà cung cấp điện: cạnh tranh trò chơi chung đảm bảo cân bình đẳng - Giá phát điện chịu tác động nhiều yếu tố ngẫu nhiên, bất định như: giá nhiên liệu, điều kiện thời tiết, biến động tài chính, chiến lược cạnh tranh đối thủ - Trong điều kiện có nhiều yếu tố bất định vậy, việc áp dụng mô hình trò chơi lựa chọn định chào giá mang lại hiệu thiết thực Xuất pháp từ thực tế tác giả đề xuất hướng nghiên cứu cho luận văn với tên đề tài “Áp dụng mô hình lý thuyết trò chơi chiến lực chào giá đơn vị phát điện thị trường điện cạnh tranh” Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu trình phát triển thị trường điện cạnh tranh - Nghiên cứu hoạt động mô hình thị trường phát điện cạnh tranh - Tìm hiểu dạng thị trường điên, phân tích phương pháp chào giá nhà máy điện thuộc ngành điện Việt Nam - Nghiên cứu chiến lược chào giá thị trường điện Việt Nam lý thuyết Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tiêu dùng hộ gia đình không giảm tiện nghi sinh hoạt - Yếu tố lịch sử, từ ngày đầu điện thương mại đời điện xem loại hàng hóa dễ sử dụng có sẵn Tiện ích tạo cho người thói quen sử dụng điện, họ cần so sánh thiệt bật bóng đèn Thay giảm cầu để đối phó với việc giá điện tăng đột biến, người tiêu thụ chọn giải pháp đơn giản chuyển dịch nhu cầu từ thời điểm giá cao sang thời điểm giá thấp Ví dụ, nhà sản xuất định lùi công đoạn dây chuyền sản xuất ban đêm giá điện ban đêm thấp Tương tự, nhiều nước người tiêu dùng gia đình lợi dụng biểu giá thấp vào ban đêm họ chuyển số nhu cầu thời điểm như: bơm nước, đun nước nóng, hấp giặt áo quần,… Việc dịch chuyển nhu cầu thực người tiêu dùng có trang bị thiết bị lưu giữ lượng (điện, nhiệt) có điều khiển, đòi hỏi phải tốn kinh phí đầu tư lớn, có tiết kiệm chuyển dịch cầu không bù lại kinh phí đầu tư Vì đa số khách hàng dân dụng, kinh doanh không quan tâm đến việc thay đổi hoạt động giá điện thay đổi khoảng thời gian ngắn chừng vài Thậm chí có quan tâm nữa, đòi hỏi phải có sở hạ tầng công nghệ thông tin tốt để thông tin giá kịp thời thuận tịn cho khách hàng đăng ký biểu đồ tiêu thụ Độ co dãn cầu bé nên ảnh hưởng không đáng kể đến vận hành thị trường điện Đặc biệt, nghiên cứu thị trường điện cạnh tranh không hoàn hảo thấy tạo điều kiện cho nhà sản xuất thực thi quyền lực thị trường 87 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 4.3 Chi phí phát điện 4.3.1 Hàm chi phí phát điện Để áp dụng lý thuyết trò chơi phân tích giá điện thị trường điện cần phải xác định hàm chi phí phát điện công ty phát điện, hàm số phi tuyến biểu diễn mối qua hệ chi phí công suất phát C ∆C(i) C( Pi ) C(Poi) Po ( i ) P(i) P Hình 4.2: Đồ thị đường chi phí tổ máy Trong nhiều nghiên cứu, chi phí phát điện xem hàm đa thức bậc cao công suất phát Trong luận văn này, ta xem chi phí phát điện nhà máy mô tả hàm số bậc Ci ( Pi )   bi Pi  ci Pi Trong đó: Ci hàm chi phí phát điện nhà máy i Pi công suất phát tổ máy , bi , ci hệ số chi phí máy phát i 4.3.2 Chi phí biên phát điện Gọi P0i công suất phụ tải nhà máy i Khi nhà máy i tăng công suất phát từ P0i đến Pi chi phí phát điện tăng lên lượng Ci , ta có: Ci  C[Pi ]  C[P0i ]  bi Pi  ci Pi Pi  P0i P Với: Ci  Ci  C0i ; Pi  Pi  P0i 88 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Ta gọi  i , mức tăng chi phí phát thêm đơn vị công suất suất chi phí nhà máy i i  Ci  bi  ci Pi  ci P0i Pi Khi Pi tiến đến ta có chi phí biên mức công suất P nhà máy i là: i  dCi  bi  2ci Pi dPi Hình 4.3: Đồ thị đường chi phí biên Ta xem giá chào bán thị trường chi phí biên i Khi i   i : nhà máy i bán điện thị trường giá bán cao suất chi phí phát điện, nhà máy thu lợi nhuận Ngược lại i   i : nhà máy mua điện từ thị trường giá mua điện thấp chi phí phát điện 4.3.3 Tính toán giá trị nước cho hồ thủy điện 4.3.3.1 Khái niệm giá trị nước Là mức giá biên kỳ vọng tính toán cho lượng nước tích hồ thủy điện sử dụng để phát điện thay cho nguồn nhiệt điện tương lai, tính quy đổi cho đơn vị điện Giá trị nước phụ thuộc vào lượng nước hồ, tính 1m3 nước kết hợp với suất hao quy giá trị 1MW để thay cho nguồn nhiệt điện tương lai 89 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 4.3.3.2 Quy định giá trị nước Cục Điều tiết điện lực Giá trị nước tính toán, xác định đến độ phân giải tuần cho hồ thủy điện có khả điều tiết tuần hệ thống điện Quốc gia Kết tính toán giá trị nước sở để xác định sản lượng dự kiến nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu, để nhà máy thủy điện có hồ chứa điều tiết tuần khác chào giá thị trường phát điện cạnh tranh Tính toán giá trị nước cho hồ thủy điện bao gồm tính toán giá trị nước cho tuần tới năm tới, tháng tới giá trị nước tuần tới Mô hình tính toán giá trị nước phần mềm tính toán phối hợp tối ưu thủy nhiệt điện sử dụng để tính toán giá trị nước với chu kỳ tính toán tối thiểu năm độ phân giải tối thiểu tuần - Hàm mục tiêu toán phối hợp tối ưu thủy nhiệt điện mô hình tính toán giá trị nước tối thiểu hóa tổng chi phí biến đổi nhà máy nhiệt điện khoản tiền phạt vi phạm ràng buộc chu kỳ toán toàn hệ thống - Bài toán phối hợp tối ưu thủy nhiệt điện mô hình tính toán giá trị nước phải mô ràng buộc vận hành nhà máy điện hệ thống điện 4.4 Chào giá theo chi phí thị trường điện tập trung Từ ngày đầu hình thành cạnh tranh lĩnh vực kinh doanh điện hình thức buôn bán song phương xem bước khởi đầu Nhưng sau nhà nghiên cứu cho thấy phương thức bán buôn tập trung có liên quan đến tất nhà sản xuất tiêu dùng Tự thị trường điện tập trung hình thành, thị trường tập trung gặp kinh doanh hàng hóa lại thành lập vận hành thị trường điện có quy mô rộng lớn Dựa tương tác nhà cung cấp người tiêu thụ để đạt cân thị trường Thị trường tập trung hoạt động sau: 90 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Các công ty phát điện đưa chào cung cấp lượng điện với mức giá xác định giai đoạn xét Giá chào xếp theo thứ tự tăng dần, điện tính theo lũy kế, ta xây dựng đường cung Tương tự với giá giảm dần, ta xây dựng đường cầu Vì nhu cầu điện co dãn lớn nên ta xác định cách dự báo Điểm giao đường cung cầu điểm cân thị trường Các công ty phát điện có giá chào thấp giá thị trường chấp nhận trúng thầu Tương tự vậy, khách hàng có giá chào mua lớn giá thị trường trúng thầu khách hàng thông báo lượng điện mà họ phép sử dụng từ hệ thống Bài toán chào giá thị trường điện tập trung Một trung tâm giao dịch điện nhận chào bán chào mua, khoảng thời gian bảng 4.1 Bảng 4.1: Bản chào mua chào bán Số lượng [MWh] Giá [$/MWh] Red 200 12 Red 50 15 Red 50 20 Green 150 16 Green 50 17 Blue 100 13 Blue 50 18 Yellow 50 13 Yellow 100 23 Purple 50 11 Purple 150 22 Orange 150 10 Orange 200 25 Công ty Giá bán Giá mua 91 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Sắp xếp chào giá bán chào giá mua để xây dựng đường cung đường cầu hình 4.7 Mua Giá [$/MWh] Bán Sản lượng [MWh] Hình 4.7: Đồ thị chào mua bán Bảng 4.2: Chi phí doanh thu công ty Công ty Sản xuất Tiêu thụ [MWh] [MWh] Doanh thu[$] Red 250 4000 Blue 100 1600 Green 100 1600 Chi phí [$] Orange 200 3200 Yellow 100 1600 Purple 150 2400 Tổng cộng 450 450 92 7200 7200 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Từ điểm giao đường cung đường cầu, thấy vào khoảng thời gian xét giá biên hệ thống 16 $/MWh lượng điện 450 MWh giao dịch qua trung tâm giao dịch Bảng sau cho thấy điện phát công ty phát, lượng điện công ty mua điện, doanh thu chi phí công ty Từ bảng toán ta thấy có lẽ vô lý phải toán theo giá biên thị trường cho tất công ty phát điện Vì lại không toán theo giá chào cho nhà máy mà họ muốn sản xuất với giá thấp hơn? Nếu có phải làm cho giá điện bình quân giảm xuống hay không? Sở dĩ không áp dụng phương thức toán theo giá chào bán không khuyến khích nhà máy chào bán với mức giá phản ánh chi phi biên sản xuất họ Khi tất nhà máy cố dự đoán giá biên thị trường chào bán theo mức giá để thu lợi nhuận cao Vì làm giá biên thị trường giữ không đổi Chắc chắn có tình trạng số nhà máy điện có chi phí vận hành thấp lại dự báo giá biên thị trường cao nên họ đưa giá chào cao, máy phát không huy động mà thay vào nhà máy khác có chi phí biên sản xuất cao Và làm cho giá biên thị trường có phần cao giá trị thực Việc thay máy phát không mang lại hiệu kinh tế, nhà máy điện thường muốn tăng giá lên chút để bù lại rủi ro bớt thu nhập tính bất định giá biên thị trường Vì toán cho nhà máy theo giá chào bán mà giá biên thị trường với mong muốn giảm giá điện lại dẫn đến làm tăng giá điện Trong ví dụ này, nhà máy điện đưa chào cách đơn giản gồm cặp số (công suất; giá) Trong nhiều thị trường điện tập trung, bên phát điện đưa chào phức tạp cho tổ máy Giả thiết chào giá phản ánh đầy đủ chi phí tổ máy như: chi phí biên, chi phi không tải, chi phí khởi động số thông số kỹ thuật như: công suất tối đa, tối 93 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội thiểu, độ nhạy, có chào phức tạp nhiều Cách tính toán sử dụng nhiều thị trường điện giới 4.5 Phân tích chiến lược chào giá công ty phát điện 4.5.1 Chiến lược chào giá Các công ty phát điện trình lên ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) bảng chào giá theo cặp công suất giá: ( P1 , 1 );( P2 ,  );( P3 ,  );( P4 ,  );( P5 ,  ); Các công ty chọn khoảng công suất chào giá theo công thức sau:  i  k1k2 (bi  2.ci ) Trong đó:  i giá chào k1 : hệ số trung bình tính tuần k1k2 , tính quy tắc xếp chiếu k2 : hệ số thực- chiến lược chào giá, k2  [0.85;1.15] với k2 < chiến lược chào giá thấp, với k2 > chiến lược chào giá cao, Pi : công suất chào Mỗi công ty có nhiều máy phát, máy phát có nhiều cặp chiến lược cách thay đổi hệ số k2, cho ta nhiều kết toán Vì vậy, ta phải tính toán so sánh cụ thể đưa kết chiến lược vào ma trận toán để dùng lý thuyết trò chơi phân tích chiến lược Để đưa kết tốt cho thời điểm chào giá 4.5.2 Nghiên cứu chiến lược chào giá cho doanh nghiệp phát điện Lý thuyết trò chơi công cụ thích hợp để nghiên cứu hành động thị trường điện Hầu hết ứng dụng áp dụng với giả thiết tất người chơi biết đầy đủ luật tìm kiếm thông tin để giải vấn đề Trong thực tế: để giải vấn đề cần có đầy đủ thông tin Khi đương đầu với hoàn cảnh kinh tế, xã hội phức tạp nhiều vấn đề khác, giới hạn thông tin, 94 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hiểu biết người có hạn Vì giới hạn biểu biết người chơi phải phân tích để đảm bảo tính xác, giá trị lý thuyết áp dụng Trong lý thuyết trò chơi tiến hóa, giả định người chơi thông tin để phản ứng tốt thay đổi chiến lược thường ngày, từ trạng thái ban đầu Vì thường giải lịch sử trò chơi mà không lấy kết từ việc tính toán, họ giải phụ thuôc vào lịch sử kinh nghiệm trò chơi giải cách tính toán Cơ sở phân tích lý thuyết trò chơi tiến hóa đồng nghĩa với đấu thủ hành động chung công ty phát điện Luận văn áp dụng thành tựu lý thuyết trò chơi: mẫu động tái tạo đa nhân từ lý thuyết trò chơi tiến hóa áp dụng thị trường cạnh tranh phát điện Chi phí doanh nghiệp phát điện Hàm chi phí doanh nghiệp phát điện: C ( Pi )  a  bPi  cPi (i  1, 2, , n) (4.1) Trong đó: a, b, c: hệ số Quy trình đưa định trung tâm giao dịch Giả định thị trường hình thành từ n tổ máy phát điện thuộc doanh nghiệp, hoạt động theo thực tế thị trường Nhiều doanh nghiệp phát điện chấp nhận đường cong chào giá đường thẳng cho tổ máy thứ i, cung cấp hàm cho đường cong chào giá là: Ri  hi (bi  2.ci * Pi ) Các doanh nghiệp phát điện thay đổi chiến lược chào giá cách điều chỉnh độ dốc đường thẳng h i Trung tâm giao dịch lên kế hoạch phát cho tổ máy dựa vào nhu cầu hệ thống cho an toàn kinh tế Bài toán thể qua hệ phương trình sau  Ri  hi (bi  2.ci * Pi ) n  (i  1, , n)  Pi  Q  i 1 Trong đó: R giá thị trường, Q nhu cầu hệ thống Phương thức định giá cho doanh nghiệp phát điện 95 (4.2) Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trung tâm giao dịch đưa định dựa vào phương thức thuật toán riêng Thuật toán xây dựng đường cung đường cầu trình bày Chiến lược chào giá tổ máy thay đổi cho lợi nhuận họ tối đa Hàm mục tiêu toán: max Ui  R.Pi  Ci ( Pi ) (4.3) Với điều kiện ràng buộc hệ phương trình (4.2).Ui hàm lợi nhuận tổ máy i 4.5.3 Ứng dụng thực tế Giả định có năm (5) mức công suất nhà máy nhiệt điện tham gia thị trường điện, có hai tổ máy tham gia chào giá Quy định mức giá cao thị trường 49.19 (USD/MWh) giá thấp 16.40 (USD/MWh), doanh nghiệp chia làm ba khoảng giá Tổ máy thứ có dải công suất chào [200MW, 500MW] có hàm chi phí là: Ci ( Pi )  8150  92.13Pi  0.176Pi (i  1, 2, ,5) Ở thời điểm công ty phát điện đưa hai kịch A B cho bảng 4.4 (với dải công suất (MW) giá (USD/WMh) Tổ máy thứ hai với dãi công suất chào bán [70MW, 220MW] có hai kịch C D cho bảng 4.5 Với hàm chi phí sau: Ci ( Pi )  9255.18  104.72Pi  0.204Pi (i  1, 2, ,5) Bảng 4.4: Bảng chào nhà máy thứ Thông số Kịch A Dải công suất [200, 300] [300, 400] [400, 500] Giá 215 230 240 Thông số Kịch B Dải công suất [200, 300] [300, 400] [400,500] Giá 185 200 215 96 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bảng 4.5: Bảng chào nhà máy thứ hai Thông số Kịch C Dãi công suất [70, 120] [120, 170] [170, 220] Giá 225 240 255 Thông số Kịch D Dãi công suất [70, 120] [120, 170] [170, 220] Giá 205 215 230 Bảng 4.6: Kết ma trận toán từ kế hoạch chào giá Thông số Kịch C (q) Kịch D (1-q) Kịch A (p) 9564.12; 7243.8 4958.2; 4698.2 Kịch B (1-p) 7254.26; 2015.4 6442.1; 3587.9 Từ bảng 4.5, ta thấy kỳ vọng toán tổ máy thứ u11 , u12 cho hai kế hoạch chào giá kỳ vọng toán trung bình tổ máy thứ u1 u11  9564.12q  4958.2(1  q) u12  7254.26  6442.1(1  q) u1  u11 p  u12 (1  p)  3793.76 pq  1483.9 p  812.61q  6442.1 Phương trình lai tạo động tổ máy thứ là: F (S A )  p(u11.u1 )  p(1  p)(3793.76q 1483.9) (4.4) Tương tự cho tổ máy số F (SC )  q(1  q)(4118.1 p 1572.5) 97 (4.5) Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Từ (4.4), q = 0.391 phương trình lai tạo động có giá trị không (0), gọi trò chơi ổn định Nhưng q  0.391 , có hai trạng thái ổn định q = q = Trong đó: q  0.391; F ' (0)  0; F ' (1)  , p = chiến lược tiến hóa ổn định, q  0.391; F ' (0)  0; F ' (1)  , chiến lược tiến hóa ổn định Từ phân tích ta nhận thấy: Có trạng thái đó: - Điểm (0;0) (1;1) ổn định - Điểm (0;1) (1;0) điểm không ổn định - Điểm (0.382;0.391) điểm yên ngựa 4.6 Kết luận Chiến lược chào giá cho nhà máy điện phương pháp lý thuyết trò chơi tiến hóa hữu ích thị trường điện Phương pháp giúp cho quan quản lý thị trường điện, thành viên tham gia thị trường điện lựa chọn chiến lược chào giá điện hợp thỏa mãn yêu cầu chung toàn thị trường tổng chi phí giao dịch thấp bên tham gia có lợi Trong chương này, phương pháp xây dựng nguyên tắc hai nhà máy cạnh tranh với Trường hợp quy mô lớn ta đẳng trị máy phát thành nhóm đối thủ, ta xem tập hợp máy phát tiến hành phân tích để đưa chiến lược chào trường hợp hai nhà máy 98 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội KẾT LUẬN Việc xây dựng, hình thành phát triển thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam giai đoạn thị trường điện hoàn toàn tương lai tạo nên động lực mạnh thúc đẩy tổ chức kinh tế tham gia, doanh nghiệp sản xuất điện kinh doanh điện hoạt động ngày hiệu tạo môi trường hấp dẫn nhà đầu tư nước đầu tư vào ngành công nghiệp điện lực Luận văn nghiên cứu chiến lược chào giá bán điện thị trường phát điện cạnh tranh Trong thị trường phát điện cạnh tranh việc chào giá bán điện nhà máy điện đảm bảo tính cạnh tranh lành mạnh, hạn chế rủi ro Các thành viên thị trường phải tính toán chiến lược chào giá để đảm bảo cạnh tranh với thành viên khác, đồng thời chi phí chung cho toàn thị trường thấp ổn định Trong phạm vi nghiên cứu, lý thuyết trò chơi tiến hóa sử dụng để phân tích việc chào giá bán điện thành viên thị trường phát điện cạnh tranh Trong trình tham gia thị trường, định thành viên mang lại lợi ích cho mà ảnh hưởng đến lợi ích thành viên khác Trạng thái ổn định tiến hóa (ESS) giải hài hòa lợi ích chung cho toàn thị trường, có lợi ích thành viên tham gia, có thành viên đưa định khác trạng thái ổn định tiến hóa (ESS) ảnh hưởng đến lợi ích thành viên khác Trong thị trường phát điện canh tranh, phân tích chiến lược chào giá công ty phát điện để xác định phương án tối ưu sở trạng thái ổn định tiến hóa, ta nhận thấy chi phí biên thành viên tham giá thị trường giống chi phí biên tối ưu chi phí vận hành hệ thống giảm lượng tiết kiệm chia cho thành viên, thành viên đạt lợi nhuận xấp xỉ giá trị biên chi phí chung toàn thị trường thấp Để đưa định chào giá tối ưu nhằm đạt lợi nhuận cao nhất, thành viên phải biết chiến lược chào giá đối phương cạnh tranh với 99 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội mình, nhiên thành viên xác thông tin Vì vậy, thành viên cố gắng tăng lợi nhuận kỳ vọng cách thống kê số liệu qua khứ để tính xác xuất gặp chiến lược chào giá thành viên qua việc áp dụng lý thuyết trò chơi vào thị trường Chiến lược chào giá hợp lý thị trường phát điện cạnh tranh nghiên cứu luận văn xuất phát từ điều kiện cần đủ trạng thái ổn định tiến hóa, nhằm đảm bảo tổng chi phí thị trường đạt giá trị nhỏ lợi nhuận thành viên đạt mức cao Chiến lược xây dựng dựa giả thiết tất nhà máy phải chào giá đồng thời công khai Qua nghiên cứu, phân tích ứng dụng tính toán ta khẳng định rằng: Phương pháp trạng thái ổn định tiến hóa (ESS) công cụ hữu hiệu cho việc phân tích, tính toán xác định phương thức chào giá hợp lý thành viên tham gia thị trường phát điện cạnh tranh Ngoài ra, thành viên thay đổi giá chào bán làm thay đổi lợi nhuận thành viên khác 100 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Trần Đình Long, Đặng Quốc Thống Nghiên cứu lộ trình hình thành phát triển thị trường lượng Việt Nam Báo cáo tổng hợp Đề tài nghiên cứu khoa học thuộc Chương trình khoa học công nghệ trọng điểm Bộ Công nghiệp: Nghiên cứu Khoa học Công nghệ phục vụ nâng cao lực xây dựng, phát triển quản lý hiệu ngành lượng Hà Nội - 2005 Lộ trình hình thành phát triển thị trường Điện lực Việt Nam Bộ Công nghiệp - Hà Nội, 2005 Tiếng Anh: ADB, Techinal Assistance Project - TA3763 - VIE “Vietnam Roadmap for Power Sector Reform”, 2004 APEC “Electric Reform in APEC Economics - The Way Ahead”, 2003 Hunt S and Shuttleworth G., Competition and Choice in Electricity, John Wiley & Son Ltd, New York, USA, 1996 OECD/IEA, Regulatory Institutions in Liberalised Electricity Market, Paris, France, 2001 Pritchard R., Eight Guidelines For Electricity Industry Reform, Resources Law International, Sydney, Australia, 2002 Williams J and Dubash N., Asian Electricity Reform in Historical Perspective Pacific Affairs, Vol 77, No3, pp 436, 2004 Shubik, M (1982), Game Theory in the Social Sciences Cambridge, Mass.: MIT Press [8, 275] 101 ... dụng mô hình lý thuyết trò chơi chiến lực chào giá đơn vị phát điện thị trường điện cạnh tranh - Phạm vi nghiên cứu: Thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam Phương pháp nghiên cứu - Xác định giá. .. dụng lý thuyết trò chơi tiến hóa cho thị trường điện Chương 4: Phân tích chiến lực chào giá đơn vị phát điện thị trường điện cạnh tranh lý thuyết trò chơi tiến hóa Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường. .. tiến hóa chiến lược chào giá công ty phát điện 77 3.5.1 Lý thuyết trò chơi tiến hóa cho chiến lược chào giá công ty phát điện .78 3.5.2 Phân tích ổn định chiến lược chào giá công ty phát điện