2-2سابقه تاريخي18
2-3ساختار شبکه هاي عصبي مصنوعي18
2-4مباني محاسباتي شبکه هاي عصبي مصنوعي21
2-4-1لايه ورودي22
2-4-2لايه پنهاني22
2-4-3لايه خروجي22
2-4-4عناصر محاسباتي يک نرون24
2-4-5معرفي برخي از توابع انتقال خطي و غيرخطي قابل استفاده در شبکه عصبي26
2-4-5-1تابع انتقال Hard limit26
2-4-5-2تابع انتقال خطي26
2-4-5-3تابع انتقال Log sigmoid27
2-4-5-4تابع انتقال Radial basis27
2-4-5-5تابع انتقال Tan sigmoid27
2-5نحوه عملکرد شبکه عصبي28
2-6توابع آموزش29
فصل سوم بهينه سازي مدل با استفاده از الگوريتم ژنتيک30
3-1مقدمه اي بر الگوريتم ژنتيک31
3-2نکات مهم در الگوريتم هاي ژنتيک31
3-3مفاهيم اوليه در الگوريتم ژنتيک32
اصول پايه32
3-4کد کردن33
3-4-1انواع كدينگ34
3-4-2روش هاي کدينگ34
3-4-2-1كدينگ باينري34
3-4-2-2کدينگ جهشي34
3-4-2-3کدينگ ارزشي35
3-4-2-4کدينگ درختي35
3-4-3مسائل مربوط به کدينگ36
3-5کروموزوم38
3-6جمعيت38
3-7مقدار برازندگي39
3-8عملگر تقاطعي39
3-9عملگر جهشي41
3-10مراحل اجراي الگوريتم ژنتيک41
فصل چهارم الگوريتم پيشنهادي به منظور تعيين استراتژي قيمت دهي برق46
4-1طرح پيشنهادي به منظور تعيين استراتژي قيمت دهي47
4-2متغيرهاي ورودي50
4-3متغيرخروجي50
4-4بکارگيري الگوريتم ژنتيک جهت بدست آوردن معماري شبکه عصبي50
4-4-1قيود اعمال شده به فضاي جستجوي الگوريتم ژنتيک جهت معماري شبکه عصبي51
4-4-2پارامترهاي مهم تعيين شده در الگوريتم51
4-4-3نتايج بدست آمده از الگوريتم ژنتيک در معماري شبکه عصبي جعبه هاي تصميم گيري52
4-4-4روش هاي اندازه گيري خطاهاي نتايج خروجي54
4-4-5جداول خطاهاي نتايج خروجي از الگوريتم55
4-4-6رگرسيون شبکه عصبي مربوط به جعبه هاي الگوريتم پيشنهادي57
4-5اعتبارسنجي نتايج در بازار واقعي برق ايران61
نتايج خروجي نرم افزار در يک روز مشخص(قيمت بهينه پيش بيني شده)63
فصل پنجم نتايج کلي و ارائه پيشنهادات66
5-1نتيجه گيري67
5-2پيشنهادات68
مراجع69
فهرست اشکال
شکل 1-1: منحني عرضه و تقاضا و نقطه تسويه بازار4
شکل 2- 1: ساختمان سلول عصبي19
شکل 2- 2: الگوي کلي از يک شبکه عصبي21
شکل 2- 3: شماتيک ارتباطات بين لايه ها و وزن هاي سيناپتيکي در شبکه عصبي22
شکل 2- 4: تناظر بين شبکه عصبي و شبکه عصبي مصنوعي23
شکل 2- 5: نماي شماتيک يک نرون23
شکل 2- 6: شبيه سازي يک نرون بيولوژيکي و مصنوعي24
شکل 2- 7: برخي از توابع انتقال غيرخطي قابل استفاده در شبکه عصبي25
شکل 2- 8: تابع انتقال Hard limit26
شکل 2- 9: تابع انتقال خطي26
شکل 2- 10: تابع انتقال Log sigmoid27
شکل 2- 11: تابع انتقال Radial basis27
شکل 2- 12: تابع انتقال Tan sigmoid27
شکل 2- 13: نمايش لايه اي از شبکه عصبي28
شکل 2- 14: نمايش شبکه عصبي سه لايه اي28
شکل 3- 1: کدينگ باينري34
شکل 3- 2: کدينگ جهشي35
شکل 3- 3: کدينگ ارزشي35
شکل 3- 4: کدينگ درختي36
شکل 3- 5: فضاي کدينگ و فضاي جواب36
شکل 3- 6: رابطه بين كروموزوم ها و جواب ها37
شکل 3- 7: انواع روابط بين کروموزوم ها و جواب ها38
شکل 3- 8: نمايش يک کروموزوم n بيتي38
شکل 3- 9: تقاطع در کرموزوم هايي که از شکل کد شده چهار متغير به وجود آمده اند.40
شکل 3- 10: مراحل اجراي الگوريتم ژنتيک42
شکل 3- 11:چرخ رولت43
شکل 4- 1: شماتيک پله هاي قيمت در بازار، ميزان تقاضا، نقطه تسويه بازار در يک ساعت مشخص47
شکل 4- 2: شماتيک طرح پيشنهادي و جعبه هاي تصميم گيري تعبيه شده در الگوريتم حل مساله49
شکل 4- 3: نتايج خروجي الگوريتم ژنتيک براي جعبه مربوط به داده هاي 1 سال گذشته52
شکل 4- 4: نتايج خروجي الگوريتم ژنتيک براي جعبه مربوط به داده هاي 1 ماه گذشته52
شکل 4- 5: نتايج خروجي الگوريتم ژنتيک براي جعبه مربوط به داده هاي 1 هفته گذشته53
شکل 4- 6: نتايج خروجي الگوريتم ژنتيک براي جعبه مربوط به داده هاي بارهاي مصرفي نزديک به داده مورد نظر53
شکل 4- 7: رگرسيون شبکه عصبي مربوط به جعبه داده هاي 1 سال گذشته57
شکل 4- 8: رگرسيون شبکه عصبي مربوط به جعبه داده هاي 1 ماه گذشته58
شکل 4- 9: رگرسيون شبکه عصبي مربوط به جعبه داده هاي 1 هفته گذشته59
شکل 4- 10: رگرسيون شبکه عصبي مربوط به جعبه داده هاي بارهاي مصرفي نزديک به داده مورد نظر60
شکل 4- 11: فرم ثبت قيمت براي فروشندگان برق و مالکان نيروگاه ها61
شکل 4- 12: فرم مخصوص خريداران برق جهت مشخص شدن نياز بار مصرفي در روزهاي آتي61
شکل 4- 13: گزارش آرايش توليد فروشنده62
شکل 4- 14: قيمت هاي بهينه استخراج شده از نرم افزار در روز 27/01/1392 و ثبت آنها در بازار واقعي63
شکل 4- 15: مقدار ظرفيت مگاواتي پيشنهادي در هر پله فروش برق در روز 27/01/139263
شکل 4- 16: آرايش توليد نيروگاه تست شده در روز 27/01/139264
شکل 4- 17: آرايش توليد نيروگاه تست شده در روز 28/01/139265
شکل 4- 18: آرايش توليد نيروگاه تست شده در روز 29/01/139265
فهرست جداول
جدول 2- 1: انواع توابع آموزش29
جدول 3- 1: انتخاب کروموزوم ها با استفاده از مدل چرخ رولت43
جدول 4- 1: متغيرهاي ورودي مدل سازي50
جدول 4- 2: خطاهاي اندازه گيري شده توسط روش هاي مختلف براي جعبه مربوط به داده هاي 1 سال گذشته55
جدول 4- 3: خطاهاي اندازه گيري شده توسط روش هاي مختلف براي جعبه مربوط به داده هاي 1 ماه گذشته55
جدول 4- 4: خطاهاي اندازه گيري شده توسط روش هاي مختلف براي جعبه مربوط به داده هاي 1 هفته گذشته55
جدول 4- 5: خطاهاي اندازه گيري شده توسط روش هاي مختلف براي جعبه مربوط به داده هاي بارهاي مصرفي نزديک به داده مورد نظر56
چکيده
در فرايند تجديد ساختار بازار برق ، روش هاي قيمت دهي توليد کنندگان نيرو مهمترين عامل براي بدست آوردن سود بيشتر مي باشد و به همين دليل پژوهش هاي زيادي با رويکرد هاي مختلف مانند رويکرد بهينه سازي در زمينه تعيين استراتژي هاي قيمت دهي صورت گرفته است. در اين پژوهش سعي شده است با استفاده از مفاهيم کاربردي الگوريتم ژنتيک و استخراج يک مدل مناسب از شبکه عصبي به اين مسئله نگاه شود. در واقع نو آوري اين پژوهش نيز علاوه بر ارائه طرحي جديد براي حل مسئله بهينه سازي مدل، مقايسه و آزمايش واقعي خروجي هاي نرم افزار در بازار برق ايران و نگاه ويژه به کاربردي بودن حل مسئله با استفاده از الگوريتم پيشنهادي و مفاهيم اقتصادي بوده است. در اين پژوهش پس از معرفي بازار برق ايران و ساختار حاکم بر آن، طرحي نو جهت بهينه سازي استراتژي فروش برق توسط مالکان نيروگاه ها و توليدکنندگان ارائه گرديده است، به طوري که ابتدا طرح و الگوريتم جديد معرفي مي شود و سپس تابع هدف مورد نظر ما در بهينه سازي پيش رو، در شبکه عصبي مدل مي گردد تا با داشتن يک مدل مناسب و توانمند در توصيف سيستم بتوان بهينه سازي قابل قبولي با استفاده از الگوريتم ژنتيک انجام داد. در انتها در ابتکاري داوطلبانه و با استفاده از جلب اطمينان و همکاري يکي از نيروگاه هاي سيکل ترکيبي کشور، خروجي هاي الگوريتم پيشنهادي در سامانه قيمت دهي نيروگاه هاي کشور ثبت گرديد و نتايج بدست آمده بر مبناي اين طرح در فضاي واقعي بازار برق ايران تست شد و خوشبختانه نتايج فراتر از انتظار پژوهش انجام شده، حاصل گرديد؛ که گواه اين ادعا نيز گزارشات خروجي سامانه قيمت دهي وزارت نيرو مي باشد که در فصل مربوط به نتايج اين پايان نامه گنجانده شده است. اين موضوع مويد نقاط قوت اين مدل سازي و بهينه سازي مي باشد.
کلمات کليدي: قيمت بهينه، استراتژي هاي قيمت دهي، شبکه عصبي، الگوريتم ژنتيک، بازار برق ايران

فصل اول
مقدمه و معرفي بازار برق ايران،
مروري بر تحقيقات انجام شده
مقدمه
بازارهاي برق به منظور ايجاد رقابت در تمام دنيا در حال راه اندازي مي باشند. هدف اصلي رقابت در اين بازارها، موثرتر کردن فضاي رقابت و مفهوم بازار در آن ها مي باشد. مفهوم کلي سرمايه گذاري، اگر ساختارهاي بازار عادلانه و منصفانه باشد، اين است که انگيزه اي به شرکت هاي فعال در بازار در جهت حداکثر سازي سودشان بدهد و سپس بازار به طريقي رفتار کند که سود هر شرکت حداکثر شود(يا متناسب با فعاليت و تصميمات خود مشمول سود و زيان گردد). اگر اين هدف قابل دست يابي باشد، صنعت برق به الگوريتم هاي جديدي براي کمک به شرکت هاي بازار در جهت حداکثر کردن سودشان نياز دارد. اين الگوريتم ها علاوه بر مدل کردن جنبه هاي اقتصادي بازارهاي برق لازم است ملزومات اساسي مهندسي را نيز تامين کنند.
جهت ورود به بحث هاي تخصصي پيرامون بازار برق ايران، مدل سازي يک تابع هدف مشخص، پيشنهاد يک الگوريتم جديد و معقول و حل و بهينه سازي مدل پيشنهادي بايد بازار برق ايران را شناخت و با ساختار آن آشنايي کامل داشت.
مالکان نيروگاه ها در کشور ايران مي توانند محصول توليدي خود(برق) را به روش هاي گوناگوني به فروش برسانند که از مهمترين انواع قراردادهاي فروش مي توان به چند مورد زير اشاره کرد که عموماً مورد استفاده نيروگاه ها جهت عقد قرارداد فروش با وزارت نيرو (شرکت توانير و شرکت مديريت شبکه برق ايران) قرار مي گيرند:
قراردادهاي عمده فروشي در بازار رقابتي
قراردادهاي خريد تضميني
قراردادهاي دوجانبه
قراردادهاي فروش برون مرزي
قراردادهاي تبديل انرژي1
قرارداد عمده فروشي در بازار رقابتي در واقع همان بازار پويايي است که رقابت در آن بر سر قيمت نهايي فروش برق بين خريداران(برق هاي منطقه اي) و فروشندگان برق(نيروگاه ها) انجام مي شود و موضوعي که در اين پايان نامه بر روي آن کار شده است در اين فضا مدل سازي و بهينه سازي مي شود. قرارداد خريد تضميني، قراردادي است که بين يک فروشنده و يک خريدار منعقد مي شود و با يک نرخ ثابت کالاي برق مورد معامله قرار مي گيرد، در اين نوع قرارداد ها عملاً ريسکي انجام نمي شود و به ازاي متحمل نشدن ريسک قيمت فروش برق نيز پايين تر از نرخ هاي وسوسه کننده در بازار رقابتي برق مي باشد به گونه اي که معمولاً نيروگاه ها با مالکيت خصوصي کمتر راضي به فروش محصول خود با نرخ هاي تضميني مصوب وزارت نيرو مي گردند.
قراردادهاي دوجانبه نيز مابين يک توليدکننده و يک مصرف کننده منعقد مي شوند به طوري که تنها از شبکه برق سراسري براي انتقال انرژي استفاده مي کنند و مابه ازاي اين استفاده، هزينه اي را به عنوان هزينه ترانزيت مي پردازند. قراردادهاي فروش برق برون مرزي با کسب مجوز هاي لازم از وزارت نيرو با متقاضيان برق در خارج از مرزهاي کشور عزيزمان بسته شده و به نوعي صادر مي گردند. همچنين قرارداد هاي تبديل انرژي نيز في مابين برخي از نيروگاه ها و وزارت نيرو منعقد شده و نيروگاه صرف نظر از بهاي برق توليدي و هزينه سوخت مصرفي و يک سري هزينه هاي مورد توافق، تنها وتنها درآمدي را به ازاي تبديل سوخت مصرفي به برق توليدي دارا خواهد شد.
موضوع اصلي مورد بحث در اين پايان نامه ساختار بازار رقابتي برق ايران و چگونگي شکل گيري رقابت در فضاي بازار مي باشد. با عنايت به راه اندازي بازار عمده فروشي برق در کشورمان از آبان ماه سال 1382 تحت نظارت هيئت تنظيم بازار برق ايران و قوانين مصوب اين هيئت، موضوع پيشنهاد قيمت بهينه براي فروش برق توسط توليدکنندگان(نيروگاه ها) و همچنين خريداران(شرکت هاي برق منطقه اي) اهميت ويژه اي مخصوصاً در سال هاي اخير پيدا کرده است.
موضوع بدين ترتيب مي باشد که يک حداکثر قيمت(383 ريال براي هر کيلووات در حال حاضر) و حداقل قيمت(235 ريال براي هر کيلووات در حال حاضر) براي فروش برق نيروگاه ها توسط هيئت تنظيم بازار برق ايران در نظر گرفته شده است و نيروگاه ها در نرم افزاري که توسط بازار ارائه شده است هر روزه، قيمت سه روز آتي را پيش بيني مي کنند و ابراز آمادگي جهت حضور در مدار شبکه مي نمايند.
بعد از ابراز آمادگي نيروگاه ها و ظرفيت مگاوات اعلام شده از سوي آن ها براي حضور در مدار، نرم افزار بازار اجرا شده و متناسب با مصرف احتمالي کل کشور و به تفکيک نقاط مختلف و بر اساس پيشنهادهاي خريداران و فروشندگان(بازيگران بازار)، آرايش توليد براي نيروگاه ها در روزهاي آتي اعلام مي گردد، نيروگاه هايي که قيمت آن ها مناسب نباشد بازنده شده و برق آنها در صورت نياز شبکه به قيمت هاي بسيار نازل خريداري مي گردد.
شکل 1-1 معرف خوبي از فرآيند مشارکت نيروگاه ها در بازار برق ايران و چگونگي برنده و بازنده شدن نيروگاهها را نشان مي دهد. منطق بازار مينيمم کردن هزينه هاي خريد برق، انتقال و تلفات شبکه سراسري برق مي باشد به طوري که قيمت هاي پيشنهادي نيروگاه ها از کم به زياد مرتب مي گردد و پيشنهاد نيروگاه ها طبعاً تا جايي پذيرفته خواهد بود که مصرف برق کشور بر اساس اعلام نياز برق هاي منطقه اي تامين گردد بنابراين برنده شدن و بازنده شدن معنا پيدا مي کند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

با توجه به گرايش نسبت به خصوصي سازي در صنعت برق، تمايل براي کسب سود بيشتر در ازاي ريسک بالاتر افزايش يافته است و بازيگران بازار برق به دنبال کشف نقطه تسويه بازار مي باشند. در بخش 1-2 ، اين نقطه بسيار مهم بيشتر معرفي مي شود.
شکل 1-1: منحني عرضه و تقاضا و نقطه تسويه بازار
فاکتورهاي زيادي بر پيچيده شدن مسئله دخالت دارند و بدست آوردن يک قيمت بهينه را دشوار مي سازند. موقعيت جغرافيايي که نيروگاه ها و شرکت هاي برق منطقه اي در آن قرار دارند، قيمت هاي پيشنهادي ديگر بازيگران بازار برق، قيمت سوخت مصرفي تعيين شده بر اساس مصوبات، ساعات روز، روزهاي هفته، تعطيلي هاي رسمي کشور(به طور مثال مينيمم مصرف سال کشورمان در روزهاي عاشورا و تاسوعا اتفاق مي افتد)، الگوي مصرف مردم که به مرور زمان تغيير مي کند، محدوديت هايي که به لحاظ فني براي نيروگاه ها وجود دارند(مانند: ظرفيت ترانس نيروگاه ها، محدوديت آب پشت سد يک نيروگاه آبي، پست مشترک ورودي برق به شبکه براي چند نيروگاه) و … از جمله اين موارد مي باشند.
يکي از سختي هاي حل اين مسئله چگونگي مدل سازي و استخراج معادلات و روابط رياضي، از اين مفاهيم انتزاعي است که با توجه به وجود درس هايي همچون برنامه ريزي رياضي پيشرفته، تحليل سيستم هاي انرژي، مباني اقتصاد که در رشته مهندسي سيستم هاي انرژي وجود دارند پايه و اساس انجام چنين پژوهش هايي در اين رشته تحصيلي قابل توجيه مي باشد.
با توجه به اينکه يکي از ارتباطات رشته تحصيلي مهندسي سيستم هاي انرژي به اين موضوع، مدل سازي صحيح اين بازار، استخراج تابع هدف مناسب و معقول که نتايج خروجي از تابع هدف مورد نظر انتظارات لازم را برآورده کند، مي باشد لذا ارتباط موضوع پايان نامه با رشته تحصيلي کاملاً مشهود مي باشد. به همين علت ذکر نام دروسي که در مدل سازي و فراهم آوردن شرايط بهينه سازي و فضاي حاکم بر مسئله تاثير زيادي داشته اند، ضروري است:
درس مباني اقتصاد: شناخت مفاهيم بازار و تاثيرگذاري عرضه و تقاضا بر روي ارائه کالاي مورد نظر(برق)
درس تحليل سيستم هاي انرژي: تحليل کلي از بازار برق ايران و شناخت اين سيستم پيچيده
درس برنامه ريزي رياضي پيشرفته: تبديل اطلاعات موجود در کشور به معادلات حاکم بر مسئله جهت حل مسئله، و همچنين بدست آوردن تابع هدف مناسب با تعريف صحيح از فضاي حل که يکي از ورودي هاي الگوريتم ژنتيک جهت نيل به هدف بهينه سازي مي باشد.
درس قابليت اطمينان و تحليل ريسک: از مهمترين و پيچيده ترين فاکتورهاي دخيل در طرح اين پروژه آناليز ريسک و وابستگي قيمت ها به ميزان ريسک مي باشد، هرچه ميزان ريسک بالاتر باشد و بازيگر برنده گردد، سود ماکزيمم مي شود.
بازار برق دنيا و اصول پيشنهاد قيمت در بازار برق ايران
با شروع به كار بازار برق ايران، مساله پيشنهاد قيمت براي شركت‌هاي فروشنده برق داراي اهميت بسيار بوده و فاكتور مهمي جهت كسب درآمد و سودآوري براي اين شركت‌ها محسوب مي‌شود. همراه با تغيير در ساختار اقتصادي صنعت برق ايران و راه‌اندازي بازار برق، مسأله تنظيم و تامين هزينه‌هاي ساليانه شركت‌هاي برق منطقه اي با چالش‌ها و مشكلات ويژه‌اي مواجه شد. بهترين دليل براي اين وضعيت وجود عدم قطعيت‌هاي مختلف تأثيرگذار بر درآمدها و هزينه‌هاي اين شركت‌ها در فرايند فروش انرژي به بازار برق مي باشد.
با راه‌اندازي بازار برق ايران در سطح عمده فروشي و در سمت فروشندگان در آبان‌ماه سال 1382، درآمد شركت‌هاي برق منطقه‌اي به نحوه قيمت دهي وابسته شده است. بنابراين بازاربرق، در شركت‌هاي آب و برق منطقه‌اي توليد كننده انرژي الكتريكي، انگيزه مضاعفي جهت پيشنهاد قيمت بهينه ايجاد نموده است. محدوديت‌هايي در بازار برق ايران نظير محدوديت‌هاي انتقال، عدم خروج واحدهاي سيكل تركيبي و بخاري بزرگ و… موجود است.
مسأله تنظيم و تامين هزينه متوسط و برنامه‌ريزي جهت تحقق آن از جمله مهمترين مسائل مطرح در افق زماني ميان مدت براي هر بنگاه اقتصادي است. حل دقيق اين مسأله، نقشي كليدي در جهت نيل به اهداف مورد نظر بنگاه اقتصادي و رشد و توسعه اقتصادي آن دارد. در فضاي سنتي صنعت برق، حل مسأله برنامه‌ريزي هزينه‌ها با توجه به عدم قطعيت نه‌چندان قابل توجه موجود در درآمدها و هزينه ها، با مشكل چنداني مواجه نبود، اما با ايجاد فضاي رقابتي در صنعت برق و جداسازي بخش‌هاي توليد، انتقال و توزيع و در نتيجه تصميم‌گيري مستقل بنگاه‌هاي اقتصادي، مسأله تخمين هزينه درفضاي سنتي به مسأله كنترل هزينه‌ها و درآمدهاي بنگاه‌هاي اقتصادي تغيير يافت. از طرف ديگر مسأله تخمين و تنظيم درآمدها و هزينه‌هاي بنگاه‌هاي اقتصادي به علت تغيير رفتار بازيگران بازار با توجه به اطلاعات ناقصشان از محيط بازار برق داراي عدم قطعيت محسوسي مي‌باشد. همچنين تخمين درآمدها و هزينه‌هاي هر بنگاه اقتصادي در افق زماني ميان‌مدت بايد به گونه‌اي صورت گيرد كه اهداف موجود دراستراتژي قيمت‌دهي را نيز برآورده سازد و بالعكس. حل مسائل برنامه‌ريزي ميان مدت مستلزم مدل سازي عدم قطعيت‌هاي موجود در متغيرهاي مسأله و بكارگيري روش‌هاي بهينه‌سازي است. آشنايي با برخي تحقيقات انجام‌شده در اين زمينه لازم است.
در مرجع [1] رفتار بهينه مصرف‌كننده‌ها جهت خريد انرژي از بازار برق با توجه به قيد بودجه آن‌ها كه محدودكننده ميزان هزينه خريد انرژي مي‌باشد تعيين شده است. استراتژي تعيين ميزان تعرفه توسط بهره‌بردار شبكه انتقال بلژيك براي مصرف‌كنندگان و توليدكنندگاني كه از خدمات آن بهره مي‌گيرند با در نظر گرفتن قيد هزينه بهره بردار تنظيم مي‌گردد [2]. قيد بودجه به گونه‌اي عمل مي‌كند كه سود بهره‌بردار ناشي از ارائه خدمات انتقال و هزينه سرمايه‌گذاري آن از حد معيني بيشتر باشد. در اين شرايط نياز به روشي كارا جهت مدل‌سازي عدم قطعيت‌هاي موجود در مسأله تخمين درآمدها و هزينه‌ها در افق زماني ميان مدت و هماهنگ با استراتژي‌هاي قيمت‌دهي و با در نظرگرفتن اهداف و قيود بنگاه اقتصادي ضروري به نظر مي‌رسد.
در مرجع [3] مدلي جهت مديريت ريسك ناشي از قيمت سوخت، تقاضا، دبي آب و قيمت برق كه نيروگاه‌هاي آبي يا حرارتي در بازار برق با آن‌ها مواجه هستند ارائه شده است. در مرجع [4] از درخت تصميم به منظور مينيمم كردن هزينه‌هاي بهره‌برداري هفتگي واحدهاي توليدي با توجه به عدم قطعيت تقاضا استفاده شده است. در مرجع [5] مدلي رياضي به منظور بهره‌برداري بهينه براي سيستم توليد كه از واحدهاي آبي و حرارتي تشكيل شده، ارائه شده است. در اين مرجع عدم قطعيت‌هاي جريان آب ورودي به سد براي واحد آبي و قيمت سوخت در مورد نيروگاه حرارتي درنظر گرفته شده‌است. در مرجع [6] با استفاده از درخت تصميم، مدلي به منظور ماكزيمم كردن درآمد با توجه به وجود قراردادهاي ميان مدت براي واحدهاي آبي ارائه شده‌است.
به علت عدم قطعيت‌هاي موجود در بازار برق، شناسايي و مدل‌سازي عدم قطعيت‌ها در درآمدها و هزينه‌هاي شركت برق منطقه‌اي در افق زماني ميان مدت امري ضروري است. با توجه به اينكه عدم قطعيت‌ها در افق زماني ميان‌مدت مدل‌سازي مي‌شوند و به علت اينرسي بالاي قيمت سوخت درايران از عدم قطعيت موجود در قيمت سوخت صرف‌نظر مي‌شود. بنابراين تنها، نياز به مدل‌سازي رفتار قيمت تسويه بازار به‌طور ماهانه مي‌باشد. البته مي‌توان عدم قطعيت ناشي از وقوع پيش‌آمدهاي اتفاقي در سيستم قدرت و تغييرات تقاضا را نيز جهت مدل‌سازي دقيق‌تر مسأله در نظر گرفت. با جمع‌آوري اطلاعات قيمت تسويه بازار برق براي هر ماه در سال‌هاي گذشته و انتخاب بازه‌هاي تغيير قيمت تسويه بازار (تعيين بازه‌هاي پيشامدهاي قيمت پايين، متوسط و بالا) و بهره‌گيري از مدل فركانسي، احتمال وقوع پيشامدهاي مختلف براي مقدار قيمت تسويه بازار در هر ماه تعيين مي‌گردد[7].
توليدكنندگان با ارائه مقدار توليد و قيمت پيشنهادي در بازار برق شركت مي‌كنند. بهره‌بردار بازار نيز پيشنهاد برنده را مشخص مي‌كند. در مبادلات قراردادي مانند قراردادهاي دوطرفه روند مناظره و بحث بين دو طرف لازم است. البته شايان ذكر است كه قيمت دهي درطرف مصرف هم به مرور زمان و با توسعه بازار در سمت خريد برق، داراي اهميت خواهد شد.
مسأله پيشنهاد قيمت در بازارهاي برق به مبادلات حراج مربوط است و توليدكنندگان با ارائه پيشنهاد قيمت و مقدار توليد به بهره بردار بازار، در آن شركت مي‌كنند و بهره‌بردار بازار، برندگان و مقدار پول تخصيص يافته به آنان را مشخص مي‌كند.
قوانين تخصيص پول به شركت كنندگان نيز عبارتند از:
پرداخت به ميزان پيشنهاد (PAB2)
تخصيص يكنواخت (UP3)
به طور خيلي خلاصه مي توان گفت که در بازار PAB ، نيروگاه ها بر اساس قيمتي که مي دهند و در سامانه مربوطه ثبت مي کنند، در صورتي که در بازار برنده شوند مبلغي را که به ازاي هر کيلووات ساعت برق اعلام داشته اند دريافت مي نمايند. در اين بازار ها انگيزه اي در جهت پيشنهاد قيمت بهينه(قيمتي که سود را بيشينه گرداند تا جايي که بازيگر بازنده و متضرر نشود) به وجود مي آيد و استراتژي پيش روي نيروگاه ها کشف و يا به عبارت ديگر حدس قيمت ساير بازيگران بازار مي باشد. در نوع ديگر اجراي بازار يعني به روش UP ، آخرين قيمت پذيرفته شده در بازار(بعد از اين قيمت ساير بازيگران بازنده اعلام مي شوند) مبناي پرداخت به تمام نيروگاه هاي برنده شده ماقبل قرار مي گيرد يعني پرداخت به ازاي حاصلضرب ظرفيت برنده شده هر نيروگاه برنده در آخرين قيمت برنده شده در بازار انجام مي شود. در نظر اول کمي ظالمانه به نظر مي رسد اما در بسياري از کشورهاي پيشرفته از اين روش استفاده مي گردد، چرا؟
پاسخ به اين سوال بسيار راحت مي باشد! در واقع منطق اصلي از اجراي اين بازار ها بيشينه کردن سود به وسيله بيشينه کردن درآمد حاصل از فروش نيست بلکه نيروگاه ها را تشويق به کاهش هزينه هاي توليد خود مي کند. يعني ارزش قيمت هر کيلووات برق در هر روز بازار مشخص مي گردد و از همه بازيگران برنده به آن قيمت مشخص برق خريداري مي گردد و رقابتي بين نيروگاه ها در جهت کاهش هزينه ها، کاهش آلاينده ها، افزايش راندمان سيکل هاي توليد، کاهش هزينه هاي بهره برداري از نيروگاه و همچنين کاهش هزينه هاي ساخت و احداث اوليه نيروگاه ها شکل مي گيرد و اين موضوع درنهايت به نفع کل کشور خواهد بود.
مساله پيشنهاد قيمت به طور كلي به صورت يافتن قيمت بهينه و تعيين استراتژي مناسب جهت رقابت با فروشندگان ديگر تعريف مي‌شود. مساله مدنظر ما شركت در حراج مي‌باشد كه به صورت مناقصه اجرا مي‌شود. به بيان ديگر مساله پيشنهاد قيمت عبارت خواهد بود از تعيين قيمت‌هاي بهينه در افق زماني بهره‌برداري از بازارهاي بلادرنگ (از چند دقيقه در بازارگرفته تا چندين ساعت در بازارهاي روزانه) به‌طوري‌كه عوامل موثر بر پارامترهاي مورد توجه فروشنده (مانند سود، درآمد، ريسك و …) در نظر گرفته‌شود.
با توجه به مطالعات انجام شده عواملي كه فروشنده بايد درهنگام پيشنهاد قيمت در مناقصه‌هاي انرژي لحاظ كند در زيرخلاصه شده اند:
عدم قطعيت‌ها
نحوه بستن بازار و پرداخت پول به برندگان بازار
ساختار و قوانين بازار
هزينه توليد
قيود حاكم بر ژنراتور و قيود شبكه انتقال
لحاظ كردن سود بلندمدت
نحوه قيمت‌دهي طرف مصرف
قراردادهاي دوطرفه
وجود بازارهاي مختلف و تأثير آنها بر يكديگر
البته دو مورد آخر پس از توسعه بازار برق ايران و راه‌اندازي بازارهاي مختلف و قراردادهاي دوجانبه در مساله قيمت‌دهي دخيل خواهند بود. مطالعات انجام‌شده در زمينه مساله پيشنهاد قيمت به دو بخش قابل تقسيم‌اند: PAB و UP.
بديهي است كه نحوه مدل‌سازي و فرمول‌بندي مساله در بازارهاي مختلف به دليل تفاوت قوانين كاملا متفاوت است. مديريت بازار برق ايران به صورت حراج PAB است. مطالعات انجام‌شده نشان مي‌دهد كه به مساله پيشنهاد قيمت به صورت جدي در بازارهاي PABپرداخته نشده است. دليل اين امر شايد اين باشد كه حراج PAB در بسياري از بازارهاي دنيا به‌كار گرفته نمي‌شود و اكثر بازارهاي دنيا بر مبناي حراج UP مي‌باشد. به علاوه بازارهايي كه حراج PAB مبناست، حجم كمي از معاملات را به خود اختصاص داده است. از آن ‌جا كه حراج بازار برق ايران بر مبناي حراج PAB است نياز به تحقيقات جدي در اين زمينه احساس مي‌شود.
بررسي مساله پيشنهاد قيمت از ديد يك توليدكننده انرژي در ابتداي راه است. در حراج PAB به اين دليل كه پول تخصيص يافته بابت هر مگاوات انرژي برابر با قيمت پيشنهادي ارائه شده ازسوي فروشنده مي‌باشد، مساله پيشنهاد قيمت از اهميت دسته از قيود در محيط سنتي وجود نداشته ولي درمحيط جديد بايد لحاظ شوند.
قيد درآمد، قيدي است كه يك شركت به واسطه سياست‌هاي مالي خود لحاظ مي‌كند. به‌طور مثال از سياست‌هاي كلي شركت اين نتيجه به‌دست آمده كه در آمد شركت در طول يك دوره پيشنهاد قيمت از يك مقدار خاص نبايد كمتر باشد. اين مساله در فرآيند پيشنهاد قيمت بايد لحاظ شود.
قيد حداقل فروش، قيدي است كه براي اجتناب از جريمه پيشنهاد قيمت لحاظ مي‌شود زيرا اگر قيمت واحدهاي بخاري يا سيكل تركيبي برنده نشوند دچار جريمه 0,9 حداقل قيمت مي‌شوند. بنابراين حداقل توليد مجاز واحدهاي بخاري به ‌فروش خواهد رسيد. پس قيمت اين واحدها بايد به‌گونه‌اي ارائه شود تا توليد موجب ضرر نشود و از طرفي دچار جريمه نيز نگردد. در فرآيند حل مساله پيشنهاد قيمت، جهت دستيابي به ‌روش‌هاي كارا جهت حل مساله بايد پارامترهايي كه بر پاسخ مساله و قيمت بهينه تاثير مي‌گذارند، استخراج گردند. اين پارامترها بسته به قوانين بازار، شرايط شبكه انتقال و موقعيت جغرافيايي تغيير مي‌كنند. بنابراين براي هر شركتي بايد پارامترهاي موثر به صورت جداگانه استخراج شوند.
تشکيل بازار برق ايران و خصوصي سازي صنعت برق
شايد نتوان كشوري را يافت كه متاثر از موج تحولات يك دهه اخير صنعت برق نباشد. اين تحولات در قالب بحث تجديد ساختار باعث شفافيت و تفكيك وظايف بخشهاي مختلف گرديده كه به تدريج باعث ايجاد بازار برق در سطح عمده فروشي و به دنبال آن در سطح خرده فروشي شده است. موفقيت اين برنامه‌ها متاثر از عوامل مختلفي نظير اجراي صحيح برنامه‌هاي تجديد ساختار و تقويت نتايج تجديد ساختار با اجراي برنامه خصوصي‌سازي در صنعت برق مي باشد. در اين ميان اجراي برنامه آزادسازي به موقع مشتركين، پيشگيري از شكل گيري پديده قدرت بازار، باز بيني منظم بازار، ايجاد فضايي منصفانه براي دستيابي همه علاقمندان به فعاليت در صنعت برق، تدوين تعرفه خدمات انتقال و توزيع، تعريف خدمات پشتيبان و تدوين تعرفه متناسب براي آنها و غيره از جمله مطالب مهمي هستند كه اهميت بسزايي در موفقيت يا شكست برنامه تجديد ساختار و بازار برق دارند.
تلاش براي تحقق بخشيدن به تئوري هاي اقتصادي و تشكيل آرمان شهر بازار رقابت كامل اگر چه(به شكل كامل) هيچ گاه از لاي صفحات و متون اقتصادي فراتر نرفته اما اين حسن بزرگ را داشته كه بهبود قابل توجهي در سامان دهي به بازار را باعث شود. گر چه صنعت برق در ابتدا و با احداث واحدهاي كوچك و خصوصي توليد برق حيات خود را آغاز كرد اما به تدريج و با درك اهميت اين صنعت روند دولتي شدن(و بنابراين انحصاري شدن) آن آغاز شد. بنابراين صنعت برق به عنوان يك صنعت يكپارچه و كاملا انحصاري در اذهان شكل گرفت كه هر كسي توان ورود به اين عرصه و انجام فعاليت در آن را نداشت. با همين ذهنيت بود كه دولت ها(به طور عام) كنترل صنعت برق را در دست گرفتند. به تدريج و با بروز مشكلاتي در اداره دولتي صنعت برق، همانند ناتواني دولت در تامين مالي مناسب براي اين صنعت، ناكارايي سرمايه گذاري و بهره برداري و… اين سئوال شكل گرفت كه به چه نحوي مي توان از پتانسيل بخش خصوصي در اين صنعت استفاده كرد؟ پاسخ به اين سئوال همزاد شكستن ائتلاف عمودي اين صنعت و ورود تدريجي بخش خصوصي به حوزه هاي مختلف فعاليت آن است. اولين نتايج اين موضوع تفكيك بخشهاي توليد، شبكه و عرضه بود. بنابراين با تفكيك انجام شده اين امكان فراهم شد تا برخي متخصصان اقتصاد صنعت برق به امكان ايجاد رقابت در بخش توليد فكر كنند و اين در واقع زمينه تشكيل بازار عمده فروشي برق بود. تحولات بعدي صنعت برق را بايد مديون اين جسارت و تجربه قلمداد كرد.

ساختار جديد بازار برق و عمده فروشي
همان طور كه اشاره شد بروز مشكلات ناشي از ساختار سابق صنعت برق باعث گرديد سياستگزاران و تصميم گيرندگان اين صنعت تجديد نظري اساسي در نوع نگاه به اين صنعت و چگونگي اداره آن صورت دهند. جداي از مشكلاتي كه دليل اصلي تجديد ساختار بود، تلاش براي ايجاد فضايي جديد كه انعطاف پذيري بيشتري داشته و با اهداف كلان اقتصادي نيز هماهنگ باشد، به طور مضاعفي اجراي برنامه هاي تجديد ساختار را تجويز مي كرد. بنابراين به طور كلي اهداف تجديد ساختار را مي توان به صورت زير ذكر كرد:
الف- بهبود فضا و قاعده بازي براي ارتقاي كارايي
ب- ايجاد فرصت هاي شغلي بيشتر

ج- شفاف نمودن و تفكيك بخشهاي مختلف از هم
د- ايجاد فضاي مناسب براي محوري نمودن علائم اقتصادي در تصميم سازي
ه- جايگزيني تفكر بنگاهي در صنعت برق به جاي تلقي خدمت عمومي از برق
اما نكته قابل توجه اينكه بحث تجديد ساختار و خصوصي سازي دو مقوله متفاوت از هم هستند. در واقع تجديد ساختار مي تواند زمينه هاي خصوصي سازي صحيح را فراهم كند. اهداف خصوصي سازي را مي توان به صورت زير خلاصه كرد:
الف- كاهش تصدي دولت و تقويت بعد نظارتي آن با واگذاري امور به بخش خصوصي
ب- كاهش بار مالي دولت و انتقال آن به بخش خصوصي
ساير اهداف ريز را مي توان در موارد فوق خلاصه كرد. در واقع اين موارد باعث شد مجموعه اقداماتي در صنعت برق صورت پذيرد كه به طور كلي باعث تغيير نوع نگاه به كالاي برق شدند.

تغيير تفکر و نوع نگاه به برق
در واقع براي درك انگيزه هاي تجديد ساختار و تشكيل بازار برق بايد توجه داشت كه مدتهاي مديدي اين تصور در ميان سياستگزاران و متخصصان صنعت برق كشورهاي مختلف نهادينه شده بود كه صنعت برق از يك انحصار ذاتي برخوردار است و قابليت و انعطاف پذيري لازم جهت رقابتي شدن را ندارد. تاسيسات هزينه برآن بايد در تملك دولت باشد و بخش خصوصي در اين زمينه نه علاقمندي خواهد داشت و نه حضورآن نتيجه مثبتي ! اين عقيده در اوايل دهه 90 ميلادي با تحركات اوليه صنعت برق كشورانگلستان متزلزل شد[8] و اكنون تقريبا به فرضيه اي فراموش شده تبديل گرديده است. اگر صنعت برق را به چهار بخش عمده توليد، انتقال، توزيع و عرضه(خدمات مشتركين)‌ تقسيم كنيم،‌ تجربه بسياري از كشورها نشان مي دهد دو بخش توليد و عرضه(خدمات مشتركين) انعطاف پذيري كافي براي رقابتي شدن را دارند. به همين خاطر و همان طور كه در بخش مربوط به ساختارهاي صنعت برق ملاحظه خواهد شد تمركز زدايي اولين اقدام در اجراي تغييرات ساختاري اين صنعت بود بلكه زمينه براي تفكيك بخشهاي داراي پتانسيل رقابتي از ساير بخش ها فراهم گردد. سپس در بخش توليد با فراهم كردن زمينه براي مشاركت بخش خصوصي و احداث نيروگاه توسط سرمايه گذاران داخلي و خارجي و يا واگذاري ظرفيت هاي نصب شده موجود، فراهم سازي زمينه رقابت(با افزايش توليد كنندگان) و ايجاد شرايطي براي رقابت دركاهش هزينه ها و فروش برق به مدير شبكه، سعي در جايگزيني فضاي رقابتي بجاي شرايط انحصار گرديده كه در بسياري از كشورها اين امر موفقيت آميز بوده است. اما بخش انتقال با توجه به ماهيتي كه دارد و اين واقعيت كه نمي توان دو يا چند شبكه موازي دركنار هم تاسيس كرد تا براي انتقال برق با هم رقابت نمايند، تقريبا هنوز هم به شكل انحصاري اداره شده و به عنوان شبكه ملي باقي مانده است.


پاسخ دهید