Optimale Handelsstrategien mit Regimewechsel: Numerische und analytische Techniken zur Bewertung von Speichern auf einem Stromausgleichsmarkt

Die genaue Bewertung von Speichern im Strommarkt erkennt deren Rolle bei der Verbesserung der Netzflexibilität, der Integration erneuerbarer Energien, der Bewältigung von Spitzenlasten, der Bereitstellung von Regelleistungen und der Verbesserung der Markteffizienz an. In diesem Beitrag skizzieren wir ein optimales Handelsproblem für ein Energiespeichergerät, das auf dem Stromausgleichs- (oder Regelungs-) markt handelt. Um die Merkmale des Preises auf dem Ausgleichs- (oder Regelungs-) markt zu erfassen, kombinieren wir stochastische Differentialgleichungen mit Markov-Regimewechseln, um ein neuartiges Modell zu erstellen, und skizzieren, wie dies auf reale Marktdaten von NordPool kalibriert werden kann. Durch die Modellierung einer Batterie, die sofort gefüllt oder entleert werden kann, ermöglicht diese vereinfachende Annahme die Generierung numerischer und quasi-analytischer Lösungen. Wir implementieren eine Fallstudie, um das Verhalten der optimalen Strategie zu untersuchen und wie es von Preis und zugrunde liegenden Modellparametern beeinflusst wird. Mit numerischen (endlichen Differenzen) Techniken zur Lösung des dynamischen Programmierungsproblems können wir den Wert des Betriebs eines Energiespeichergeräts auf dem Markt unter Berücksichtigung fester Kosten zum Laden oder Entladen schätzen. Schließlich nutzen wir Eigenschaften der numerischen Lösung, um eine einfache quasi-analytische Näherung für das Problem vorzuschlagen. Wir stellen fest, dass analytische Techniken verwendet werden können, um einen Benchmarkwert für den Speicherpreis zu geben, wenn die Preisschwankungen während des Tages relativ gering sind.