報告書番号

Y02006

タイトル（和文）

-仮想電力会社間におけるCO2排出権と電力の市場取引実験-

タイトル（英文）

Market Trading Experiments of CO2 Emission Permits and Electric Power Among Virtual Japanese Utilities

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

CO2排出権と電力取引を行う市場を想定したソフトウェアを開発し、これを用いて仮想電力会社間における取引実験を実施した。(1)仮想電力会社はCO2排出権と電力を国内で相互取り引きできるものとして、実験経済学のスキームに基づき取引市場のルールを設計した。(2)取引ルールに基づき、実験を可能にするソフトウェアの開発に着手した。(3)実験参加者（プレイヤー）は排出権と電力の市場取引のほか、新規電源開発の意志決定を行う。プレイヤーは電力の供給義務とCO2の排出上限制約を満たしながら、利潤最大化を図るものとする。(4)実験管理者は実験の推移を電子的に記録し、解析を行う。(5)実験管理者は様々な実験を通してプレイヤーの反応、市場の効率性等の観点から最も望ましい取引ルールについて検討を加える。実験の結果、以下の点が明らかとなった。i)CO2排出権の価格期待形成は過去・現在そして将来の電力市場と密接に関連する。ii)電力需要および他のプレイヤーの投資行動に関する不確実性もまたCO2排出権の価格形成に影響を及ぼす。iii)市場の取引価格に依存する不遵守罰則金を設定した場合、市場価格の高騰要因となりうる。iv)不完全情報は、市場の効率性を損なう要因となりうる。電力需要の不確実性、他のプレイヤーの行動の不確実性、投機的行動や市場の不完全情報などがあったにもかかわらず、第一回の実験では市場が機能して利潤を高めることができた。一方、第二回実験では過剰にCO2の排出削減が促されたためにコストの増大を招いた。

概要 （英文）

We have developed a software to simulate electronic trading of CO2 emission permits and electric power, and conducted several trade experiments on the Internet. The procedure is as follows.(1) Assuming that virtual utilities would trade CO2 emissions and electricity with each other, we set up trading rules that incorporate the latest results of experimental economics.(2) Based on these trading rules, we have developed a software enabling virtual utilities to participate in the domestic inter utility trades of CO2 emission permits and electricity.(3) Participants of the experiment are asked to play managerial game of virtual utilities that face the trade of emission permits and electricity. The players determined investment of power generation plants and operated them, then traded CO2 emission permits and electric power as the need arose, in order to satisfy electricity demand of customers and CO2 emission constraints.(4) We electronically observed the behavior of the players and the buying and selling records of the market trades, and electronically recorded the gains and losses of each player, together with the market outcomes.(5) We observed reaction of the players and performance of the market under different trading rules and conditions. We gathered information on which rules should be introduced if this kind of trading is to be actually introduced.A number of interesting results are observed in the experiments: i) price expectation of CO2 emission permits are highly associated with the electricity demand and power generation in the past, present, and future, ii) uncertainly of electricity demand and other players’ investment behavior also affects the price of CO2 emission permits, iii) incompliant penalty which is designed as 150 percent of the average price of permits causes a rise in the market price, and iv) limited information may lessen the function of market even though rational decision making of all the utility companies is assumed. Despite of uncertainty of electricity demand, uncertainty in other players’ replies, speculation and limited information, gains from market trades are observed in the first experiment. In the second experiment, on the other hand, over elimination of CO2 caused an increase in total costs of virtual utilities.

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