探究科学検定 第2回 試行試験(無料) 3/23、3/24 の両日開催!

【最新版】高校生でも理解できる、電力取引価格の決定(電気料金の決定)に関する教育教材を開発しました。

高校生でも理解できる、電力取引価格の決定(電気料金の決定)に関する教育教材を開発しました。火力発電、水力発電、原子力発電、太陽光発電、風力発電の役割を学べると同時に、需要と供給、資源外交、各種規制、気候、人口の増減、経済の動向、資源価格の動向、政治の動向、ライフサイクルアセスメント、電力取引、電力ネットワーク、電力機器、送配電機器など、シナリオを変更しながら、社会や経済、エネルギーや環境を学ぶことができます!

約定価格決定の前提条件(高校生でも理解できるように、簡素化しています。)

  • 発電事業者 40社(火力 10社、水力 10社、太陽光 10社、風力 10社)。それぞれの供給電力量、設備容量は、非公開とします。
  • 需要家: 会社: 1000社、個人: 1000人、地方公共団体: 10団体。それぞれの需要電力量、設備容量は、非公開とします。
  • 板寄せ方式により始値を決め、ザラバ方式により、売値と買値を見ながら、かつ、同時同量(現状は、まだ、先物取引に近い)に電力量がなるようにしながら、約定していきます。(実装時は、ブロックチェーンにより、すべての取引やプロセスは、公開、可視化されます。)
  • 需要と供給の電力量が0になるまで約定します。ただし、約定できなかった発電事業者と需要家は、ペナルティを払い電力の売買をします。ペナルティは非公開です。各社、各人、各団体とも、取引する証拠金を預けています。証拠金がなくなれば、取引停止となります。取引停止が起きなければ、継続して次の取引に参加しますが、取引が停止になると次の取引が行うことができませんので、結果的に、発電事業者と需要家の最適数が決定されることになります。シナリオによっては、例えば、発電事業者の寡占化と価格の上昇を可視化できます。
  • 発電事業者と需要家の売値と買値は、その事業者や需要家の設備容量や考え方に合わせたアルゴリズムにしています。(シナリオの変更により、様々なケースでのシミレーションが可能です。)
  • 天候、経済、社会情勢、無効電力、交直変換、高調波、周波数、電圧、周波数変動、加速脱調、減速脱調、安定度、瞬時電圧低下、遮断器の開閉サージ、雷サージ、地絡、保守、事故、自然現象などの事象は、シナリオの追加で対応可能です。
  • ラウンドは144(3日)を用意しています。発電事業者 vs 需要家 の3日間の取引が可能です。1ラウンドが終わりますと、その終値をベースに次の日へ進みます。
  • 1ラウンド中の約定の価格と取引量は、散布図によりリアルタイムに可視化されます。また、各データ、始値から終値までの値動きのデータや散布図、並びに、散布図のアニメーションは、自動的に保存されます。
  • 発電事業者は、ラウンド毎に利益と損益が出ます。損益が続き、証拠金以下になると、取引停止(破産)となります。
  • 需要家は、買うだけになり、証拠金が減少するだけですので、利益の代わりに証拠金を追加します。この利益と損益のバランスが崩れ、証拠金以下になると、取引停止(破産)となります。追加する証拠金は非公開とします。
  • 発電事業者と需要家の希望価格の決定に関するアルゴリズムは非公開とします。

結果の一例(高校生でも理解できるように、簡素化しています。)

  • 始値の決定は、板寄せ方式です。場合によっては、取引開始時は高値での取引が多くなることがあります。約定が進む、価格優先と時間優先のバランス、需要と供給のバランスで、同時同量のため、価格が低下していきながら、一定値に近づきますが、ラウンド(日にち)が増えると、証拠金がなくなる発電事業者や需要家がいますので、価格が上昇し、需要と供給が一致してくると、価格が安定するでしょう。(仮説です)
  • シナリオをさらに細かく設定し、その考えを具現化するプログラムを書き、実行することで、改善や目的に沿った価格決定ができるようになります。需要と供給、資源外交、各種規制、気候、人口の増減、経済の動向、資源価格の動向、政治の動向、ライフサイクルアセスメント、電力取引、電力ネットワーク、電力機器、送配電機器など、社会や経済、エネルギーや環境の理解が進みます。
  • ぜひ、高校や大学における「探究」や「DX」の教育の教材としてご活用いただければと思います。
  • 下記は、計算結果の例です。すぐに終わる計算をしたため、条件が緩くなっています。
  • 横軸が約定回数、縦軸が約定価格です。サイクル0の始値は板寄せの約定価格で、その後は、ザラバ方式の約定価格です。サイクルは、1日を想定していますので、1日の値動きを見ることになります。ただし、横軸は時間ではなく約定回数であり、価格優先、時間優先を考慮していますが、時間ではありません。サイクルを1秒とみるか、1日とみるか、となりますので、1日とみるのであれば、先物取引として考えた方が整合性がとれます。

  •    
error: Content is protected !!