Competition with forward contracts: a laboratory analysis motivated by electricity market design

We use experiments to study the efficiency effects for a market as a whole of adding the possibility of forward contracting to a pre-existing spot market. We deal separately with the cases where spot market competition is in quantities and where it is in supply functions. In both cases we compare the effect of adding a contract market with the introduction of an additional competitor, changing the market structure from a triopoly to a quadropoly. We find that, as theory suggests, for both types of competition the introduction of a forward market significantly lowers prices. The combination of supply function competition with a forward market leads to high efficiency levels.

Asymmetric demand information in uniform and discriminatory call auctions: an experimental analysis motivated by electricity markets

We study the outcomes of experimental multi-unit uniform and discriminatory auctions with demand uncertainty. Our study is motivated by the ongoing debate about market design in the electricity industry. Our main aim is to compare the effect of asymmetric demand-information between sellers on the performance of the two auction institutions. In our baseline conditions all sellers have the same information, whereas in our treatment conditions some sellers have better information than others. In both information conditions we find that average transaction prices and price volatility are not significantly different under the two auction institutions. However, when there is asymmetric information among sellers the discriminatory auction is significantly less efficient. These results are not in line with the typical arguments made in favor of discriminatory pricing in electricity industries; namely, lower consumer prices and less price volatility. Moreover, our results provide some indication that discriminatory auctions reduce technical efficiency relative to uniform auctions.

Demand elasticity and market power in the spanish electricity market

In this paper we check whether generator's bid behavior at the Spanish whosale electricity market is consistent with the hypothesis of profit maximization on their residual demands. Using OMEL data, we find the arc-elacticity of the residual demand around the system marginal price. The results suggest thet the larger firms are not actually profit-msximization. We argue how the regulatory environment may drive these results. Finally, we repeat the analysis for the first session of the intra-day market where presumably firms may not have the same incentives as in the day-ahead market.

Uranium reserve, nuclear fuel cycle delusion, CO2 emission from the sea, and electricity supply: reflections after the fuel meltdown of Fukushima nuclear power units

The Great Tohoku-Kanto earthquake and resulting tsunami has brought considerable attention to the issue of the construction of new power plants. We argue in this paper, nuclear power is not a sustainable solution to energy problems. First, we explore the stock of uranium-235 and the different schemes developed by the nuclear power industry to exploit this resource. Second, we show that these methods, fast breeder and MOX fuel reactors, are not feasible. Third, we show that the argument that nuclear energy can be used to reduce CO2 emissions is false: the emissions from the increased water evaporation from nuclear power generation must be accounted for. In the case of Japan, water from nuclear power plants is drained into the surrounding sea, raising the water temperature which has an adverse affect on the immediate ecosystem, as well as increasing CO2 emissions from increased water evaporation from the sea. Next, a short exercise is used to show that nuclear power is not even needed to meet consumer demand in Japan. Such an exercise should be performed for any country considering the construction of additional nuclear power plants. Lastly, the paper is concluded with a discussion of the implications of our findings.

Stochastic optimal bid to electricity markets with environmental risk constraints

There are many factors that influence the day-ahead market bidding strategies of a generation company (GenCo) in the current energy market framework. Environmental policy issues have become more and more important for fossil-fuelled power plants and they have to be considered in their management, giving rise to emission limitations. This work allows to investigate the influence of both the allowances and emission reduction plan, and the incorporation of the derivatives medium-term commitments in the optimal generation bidding strategy to the day-ahead electricity market. Two different technologies have been considered: the coal thermal units, high-emission technology, and the combined cycle gas turbine units, low-emission technology. The Iberian Electricity Market and the Spanish National Emissions and Allocation Plans are the framework to deal with the environmental issues in the day-ahead market bidding strategies. To address emission limitations, some of the standard risk management methodologies developed for financial markets, such as Value-at-Risk (VaR) and Conditional Value-at-Risk (CVaR), have been extended. This study offers to electricity generation utilities a mathematical model to determinate the individual optimal generation bid to the wholesale electricity market, for each one of their generation units that maximizes the long-run profits of the utility abiding by the Iberian Electricity Market rules, the environmental restrictions set by the EU Emission Trading Scheme, as well as the restrictions set by the Spanish National Emissions Reduction Plan. The economic implications for a GenCo of including the environmental restrictions of these National Plans are analyzed and the most remarkable results will be presented.

Framing the Europeanization footprint: a follow-up of the EU renewable electricity directive and its impact in Spai

És àmpliament conegut que l'europeïtzació ha guanyat molt terreny en els estudis europeus. Des de finals de la dècada de 1990, ha gaudit d'una important expansió per tal d'avaluar l'eficàcia de les polítiques a escala europea en l'àmbit intern. En aquest procés la política energètica ha jugat un paper molt paradoxal, sent persistentment exclosos de l'agenda de recerca de la europeïtzació, encara que la seva creixent importància en l'elaboració de polítiques comunitàries. No obstant això, la realitat és que, tot i haver estat reconegut recentment com una àrea de la UE amb l'aplicació del Tractat de Lisboa, també ha estat influenciat, directament o indirectament, pels efectes de l'europeïtzació. Com a resultat d'això, la política energètica ha estat considerat com un "cas especial" de l'europeïtzació, portant fins al moment per a la construcció d'un sector caracteritzat la política energètica europea. En aquest context, el present treball pretén explicar l'europeïtzació de les polítiques energètiques nacionals en l'elaboració de l'actuació de la UE per mitjà de la seva competència ambiental. Més explícitament, aquesta investigació tracta de la naturalesa de la reglamentació comunitària en matèria d'energia renovable com un mecanisme d'europeïtzació amb especial èmfasi en el seu impacte a Espanya. Aquest treball sosté que (1) la lluita europea contra el canvi climàtic s'ha obert un camí per a la participació de la UE en matèria de política energètica, i que (2) encara que limitat aquest procés està produint alguns canvis en les polítiques energètiques nacionals. Universitat

Are agent-based simulations robust? The wholesale electricity trading case

Agent-based computational economics is becoming widely used in practice. This paperexplores the consistency of some of its standard techniques. We focus in particular on prevailingwholesale electricity trading simulation methods. We include different supply and demandrepresentations and propose the Experience-Weighted Attractions method to include severalbehavioural algorithms. We compare the results across assumptions and to economic theorypredictions. The match is good under best-response and reinforcement learning but not underfictitious play. The simulations perform well under flat and upward-slopping supply bidding,and also for plausible demand elasticity assumptions. Learning is influenced by the number ofbids per plant and the initial conditions. The overall conclusion is that agent-based simulationassumptions are far from innocuous. We link their performance to underlying features, andidentify those that are better suited to model wholesale electricity markets.

Composition of electricity generation portfolios, pivotal dynamics and market prices

We use a simulation model to study how the diversification of electricity generation portfoliosinfluences wholesale prices. We find that technological diversification generally leads to lower market prices but that the relationship is mediated by the supply to demand ratio. In each demand case there is a threshold where pivotal dynamics change. Pivotal dynamics pre- and post-threshold are the cause of non-linearities in the influence of diversification on market prices. The findings are robust to our choice of behavioural parameters and match close-form solutions where those are available.

Improving electricity market price scenarios by means of forecasting factor models

In liberalized electricity markets, generation Companies must build an hourly bidthat is sent to the market operator. The price at which the energy will be paid is unknown during the bidding process and has to be forecast. In this work we apply forecasting factor models to this framework and study its suitability.

Disseny i aplicació del protocol d'instal·lació d'energia fotovoltaica en edificis aïllats de la xarxa elèctrica al PNAP

En el perímetre del parc es troben gran nombre d’edificacions amb mancances de subministrament elèctric per la gran dispersió de la població de la comarca. L’objectiu d’aquest estudi és desenvolupar un protocol per determinar la viabilitat de l’energia fotovoltaica en edificis aïllats i aplicar-la de forma pilot a dos edificis gestionats pels responsables del Parc Natural de l’Alt Pirineu: el Centre de Logística i Manteniment (CLM) i el Refugi del Fornet. Aquests han estat escollits per la seva representativitat com a edificis aïllats de la xarxa elèctrica convencional. S’ha elaborat una metodologia pròpia, el Protocol d’instal·lació d’energia fotovoltaica en edificis aïllats de la xarxa elèctrica. S’ha realitzat una anàlisi de sensibilitats del dimensionat fotovoltaic davant la modificació de diversos paràmetres rellevants. Això ha permès determinar les característiques òptimes de viabilitat per als dos edificis en estudi i el cost de la instal·lació fotovoltaica (17.183€ el CLM i 164.815 € el Refugi del Fornet). Els resultats obtinguts en els dos edificis pilot han mostrat el gran cost relatiu entre l’energia fotovoltaica i l’energia elèctrica produïda a partir de combustibles fòssils.

Are two-part tariffs efficient when consumers plan ahead?: An empirical study

During the last two decades there has been an increase in using dynamic tariffs for billing household electricity consumption. This has questioned the suitability of traditional pricing schemes, such as two-part tariffs, since they contribute to create marked peak and offpeak demands. The aim of this paper is to assess if two-part tariffs are an efficient pricing scheme using Spanish household electricity microdata. An ordered probit model with instrumental variables on the determinants of power level choice and non-paramentric spline regressions on the electricity price distribution will allow us to distinguish between the tariff structure choice and the simultaneous demand decisions. We conclude that electricity consumption and dwellings’ and individuals’ characteristics are key determinants of the fixed charge paid by Spanish households Finally, the results point to the inefficiency of the two-part tariff as those consumers who consume more electricity pay a lower price than the others.

La revolución energética cubana en la UCLV: ¿un paso en el camino hacia la sostenibilidad?. Parte I: Análisis de los impactos ambientales

La Revolución Energética Cubana (REC) surge de las necesidades de resolver la situación social y económica de Cuba, sumergida en una crisis energética con constantes apagones que limitaban por completo todo desarrollo del país. La REC (2006) se basa en los principios de la autosuficiencia energética, el ahorro y uso racional de la energía, y el incremento de la eficiencia en todos los aspectos. En el presente trabajo se realiza el análisis de la sostenibilidad socio-ambiental de la REC en la Universidad Central Marta Abreu de Las Villas (UCLV), ubicada en Santa Clara (Cuba). La valoración se ha efectuado mediante el análisis de los impactos ambientales y sociales en dos estudios paralelos que se complementan aplicando la técnica de conmensurabilidad débil. El conjunto de los programas de la REC han propiciado mejoras en el suministro eléctrico y en el ahorro energético, disminuyendo en un 44% las emisiones de CO2, a pesar del incremento en la actividad docente y en la flota de equipos. Las medidas adoptadas han incidido en la calidad de la docencia, las condiciones de vida, la concienciación y la participación de la población, dando lugar a un impacto social positivo. De esta manera, el balance global de la REC es positivo ya que ha permitido el desarrollo de la UCLV sin incrementar los impactos ambientales, por lo que se puede considerar un paso en el camino hacia la sostenibilidad socio-ambiental.

La revolución energética cubana en la UCLV: ¿un paso en el camino hacia la sostenibilidad?. Parte II: Análisis de los impactos sociales

La Revolución Energética Cubana (REC) surge de las necesidades de resolver la situación social y económica de Cuba, sumergida en una crisis energética con constantes apagones que limitaban por completo el desarrollo del país. La REC (2006) es un conjunto de medidas basadas en los principios de la autosuficiencia energética, el ahorro y uso racional de la energía, y el incremento de la eficiencia en todos los aspectos. En el presente trabajo se realiza el análisis de la sostenibilidad socio-ambiental de la REC en la Universidad Central Marta Abreu de las Villas (UCLV), ubicada en Santa Clara (Cuba). La valoración se ha efectuado mediante el análisis de los impactos ambientales y sociales en dos estudios paralelos que se complementan aplicando la técnica de conmensurabilidad débil. El conjunto de los programas de la REC han propiciado mejoras en el suministro eléctrico y en el ahorro energético, disminuyendo en un 30% las emisiones de CO2, a pesar del incremento en la actividad docente y en la flota de equipos, en la universidad. Las medidas adoptadas han incidido en la calidad de la docencia, las condiciones de vida, la concienciación y la participación de la población, dando lugar a un impacto social positivo. De esta manera, el balance global de la REC se califica de positivo ya que ha permitido el desarrollo de la UCLV sin incrementar los impactos ambientales, por lo que se puede considerar un paso en el camino hacia la sostenibilidad socio-ambiental.

Autosuficiència energètica en nuclis de muntanya: experiència a Araós

A aquest estudi s’ha analitzat si és viable l’autosuficiència energètica en base a un estudi pilot al nucli d’Araós a partir dels recursos renovables locals. S’ha realitzat un anàlisi del consum energètic del nucli d’Araós i s’ha comparat amb el potencial de producció energètica dels recursos renovables locals, incloent energia provinent de la biomassa forestal dels boscos de què disposa el municipi d’Alins i energia solar. Igualment s’han analitzat les emissions de CO2 derivades del consum energètic del poble. S’ha comprovat així que la mitjana de consum per habitant i any d’Araós supera en 1Tep a la mitjana de Catalunya. El 38% del consum d’Araós però, prové de biomassa forestal local, que compta amb unes emissions de CO2 associades pràcticament nul·les. Finalment s’ha detectat que és possible assolir l’autosuficiència energètica d’Araós, mitjançant diferents estratègies d’implantació d’energies renovables. S’han considerat dues estratègies que cobreixen de 3 a 5 vegades el consum energètic: estratègia individual amb instal·lació d’energia solar en teulada i, calefacció i ACS a partir de calderes de biomassa; estratègia col·lectiva mitjançant una central de biomassa forestal. Ambdues representen beneficis energètics, econòmics i fins un 92% de reducció d’emissions de CO2.

L'energia solar fotovoltaica

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Després d'una breu introducció sobre l'energia solar, l'estudi analitza quin és el procés de fabricació que se segueix per fer les plaques solars fotovoltaiques policristal·lines i monocristal·lines i quin és el seu funcionament. És a dir, com és possible obtenir energia elèctrica gràcies a la llum del Sol. També es descriuen les instal·lacions autònomes i les connectades a la xarxa, així com els elements que les integren. S'inclou, a més, un punt explicant quins són els factors que condicionen l'obtenció d'energia i els avenços més recents en aquest camp de la tecnologia. Per finalitzar la part teòrica, s'analitza una instal·lació fotovoltaica situada a Cervera i la seva producció. Pel que fa al treball de camp, es va construir un seguidor solar.