Vannverdier og det finansielle kraftmarkedet

En vannkraftprodusent som har muligheten til å regulere produksjonen ved å lagre vann i et magasin står ovenfor et dynamisk planleggingsproblem hvor å tappe vann fra magasinet i dag har en kostnad tilsvarende den høyeste verdien vannet kunne oppnådd hadde det blitt spart. I det nordiske kraftmarkedet holdes det daglig en auksjon som kalkulerer markedspriser time for time påfølgende døgn. Hvordan skal vannkraftprodusenten tilby sin produksjonskapasitet til auksjonen på en måte som sikrer effektiv ressursutnyttelse? I den første delen setter jeg opp en planleggingsmodell for et regulerbart vannkraftverk med lineær produksjonsteknologi og begrenset produksjons- og lagringskapasitet. Deretter utforsker jeg løsningen på produsentens planleggingsproblem analytisk. I denne prosessen fremkommer det at modellens skyggepriser ikke alltid blir entydig bestemt. Dette er en viktig nyanse å kjenne til fordi en datamaskin vil kunne allokere skyggeprisene ”feil” i slike situasjoner. Viktigheten av tilstrekkelig lang planleggingshorisont blir også påpekt. Jeg gjør rede for korrekt allokering av skyggeprisene utifra en bestemt tolkning av modellens vannverdier. Videre beskriver jeg hvordan vannverdiene kan brukes til å verdsette tilgjengelig produksjonskapasitet, og til å utlede en tilbudsfunksjon. Jeg formulerer modellen på matriseform og presenterer et nummerisk eksempel. I den andre delen ser jeg på en metode for å bruke forwardprisene som observeres i det finansielle markedet til å danne seg forventninger til fremtidige priser. Jeg setter opp en modell for en ”maksimalt glatt” forwardkurve på liknings- og matriseform og utleder de nødvendige førsteordensbetingelsene. For å illustrere metoden konstruerer jeg to forwardkurver, en med og en uten sesongfunksjon. Fra kurven med sesongfunksjon estimerer jeg ukespriser flere år frem i tid. På disse ukeprisene legger jeg på et ukedagsmønster for å få en liste med døgnpriser som hensyntar sesong- og ukedagsvariasjon. På døgnprisene legger jeg på et timeprismønster for å få en prisserie på timeform som hensyntar variasjon over sesong, uke og døgnet. Eksempler presenteres underveis. Andre del avsluttes med noen kommentarer til metoden. Jeg konkluderer at vannkraftprodusentenes største utfordring i forbindelse med å verdsette sin produksjonskapasitet ikke er hvordan modellen skal se ut, men hvordan man skal få tak i informasjonen modellen trenger. Jeg finner at å utlede prisserier fra forwardpriser trolig ikke lar seg gjennomføre på en god måte fordi kontraktene som er skrevet på områdepriser ofte er illikvide og i begrenset antall