Mô hình trò chơi giao dịch điện năng

      Hình 1 minh họa một thị trường điện nơi mà các nhà máy và các công ty điện lực gửi lên những bản chào và SMO quyết định giá thị trường tự do dựa trên tổ máy cuối cùng được điều độ nhằm mục đích cân bằng cung – cầu trong thị trường. Nếu nhu cầu cao hơn lượng điện phát ra bởi các thành viên, giá điện sẽ tăng. Ngược lại, nếu lượng điện năng nhiều hơn nhu cầu, giá sẽ giảm. 

Lý thuyết trò chơi được sử dụng ở đây bởi đơn vị điều phối thị trường SMO nhằm phân tích hành vi của các thành viên. Trong trò chơi giao dịch điện, giao dịch của các thành viên được mô hình hóa thành một trò chơi của các chiến lược mà trong đó các thành viên cạnh tranh để tối đa hóa các “lợi nhuận ròng” (payoff) của mình. Ở đây, lợi nhuận ròng là về mặt kinh tế và các lựa chọn của các thành viên được gọi là các chiến lược. Mỗi tập con các thành viên được gọi là một liên minh (coalition), và liên minh tổng (grand coalition) mô tả toàn bộ các thành viên.

Hình 1 - Thị trường điện tự do

Có hai dạng trò chơi giao dịch điện: hợp tác và phi hợp tác. Một trò chơi phi hợp tác diễn ra khi các liên minh chỉ tập trung vào việc tối đa hóa các lợi nhuận ròng của mình mà không quan tâm đến lợi nhuận ròng của các liên minh đối lập. Trong trò chơi hợp tác, các thành viên trong một liên minh sẽ phối hợp các chiến lược với nhau. Nói cách khác, trong trò chơi phi hợp tác các thành viên không thực hiện các cam kết phối hợp các chiến lược của họ. Ngược lại, trong trò chơi hợp tác các thành viên có thể đưa ra những cam kết đáng tin cậy để phối hợp các chiến lược. Trong một trò chơi phi hợp tác, một số thành viên chọn ra một chiến lược trong khi các thành viên khác cố gắng xác định trách nhiệm tốt nhất của mình đối với chiến lược đó. Còn trong trò chơi hợp tác các thành viên định ra các chiến lược mà sẽ dẫn tới kết quả tốt nhất cho liên minh.

Có hai dạng cam kết được trao đổi giữa các thành viên trong một liên minh. Dạng thứ nhất là cam kết về việc phối hợp các chiến lược, ví dụ: tất cả đều chào giá cao (“we all bid high”). Dạng thứ 2 là cam kết theo phân bổ lợi nhuận ròng.

* Quyết định chiến lược chào giá của các thành viên thị trường

Hình 2 thể hiện các chiến lược chào giá mà một thành viên có thể đưa ra trong thị trường. Mỗi thành viên có thể quyết định tham gia vào thị trường hoặc thực hiện các hợp đồng song phương với các thành viên khác. Thực chất, họ có thể tham gia thị trường nếu lợi nhuận ròng cao hơn lợi nhuận thu được từ các hợp đồng song phương.

Hình 2 – Các lựa chọn chiến lược chào giá của thành viên

Khi tiến hành các hợp đồng song phương, một đơn vị có thể chọn hoạt động đơn lẻ (không phối hợp các chính sách giá với các thành viên khác) hoặc phối hợp các chiến lược giá của mình với các thành viên thị trường. Trong quyết định tham gia thị trường, một thành viên có thể chọn hoặc hợp tác với thị trường (chấp nhận giá tự do) hoặc thông đồng (collude) với các thành viên khác. Các quy định thị trường sẽ ngăn cản mọi liên minh ngoại trừ liên minh tổng và khuyến khích hợp tác trong thị trường.

Đức Tâm