Incentives for supply adequacy in electricity markets: an application to the Mexican power sector

Abstract

This paper studies the electricity market design, long run problem of ensuring enough generation capacity to meet future demand (resource adequacy). Reform processes worldwide have shown that it is difficult that the market alone provides incentives to attract enough investment in capacity reserves due to market and institutional failures. We study several measures that have been proposed internationally to cope with this problem including strategic reserves, capacity payments, capacity requirements, and call options. We then construct a model to analyze the structure of incentives for the expansion of electricity supply in the spot market and capacity in the long run electricity reserve market. Through a game-theory model, we analyze price convergence in three markets: the peak spot market, the non-peak spot market, and the long-run capacity reserve market. We finally carry out a simulation for Mexican power generation.

Este artículo analiza el problema a largo plazo del diseño de un mercado eléctrico que garantice la generación suficiente para satisfacer la demanda futura (resource adequacy). Los procesos de reforma en todo el mundo han demostrado que es difícil que el mercado, por sí solo, proporcione incentivos para atraer inversión suficiente en capacidad de reservas debido tanto a fallas de mercado como institucionales. Estudiamos varias medidas propuestas internacionalmente para hacer frente a este problema incluyendo reservas estratégicas, pagos por capacidad, requisitos de capacidad, y “call options”. Más adelante, construimos un modelo que analiza la estructura de incentivos para la expansión de la oferta de electricidad en el mercado “spot” y la capacidad de reserva de largo plazo del mercado eléctrico. Mediante un modelo de teoría de juegos, analizamos la convergencia de precios en tres mercados: el mercado spot “pico,” el mercado spot “no-pico,” y el mercado de capacidad de reserva de largo plazo. Finalmente, realizamos una simulación para la generación de electricidad en México.