电力市场交易理论.ppt

第三章电力市场交易理论,华北电力大学经济与管理学院,一、电力市场交易模式,1、经济学关于市场的基本概念2、英国的电力库（POOL）交易模式3、英国的NETA交易模式,1、经济学关于市场的基本概念,供给曲线需求曲线市场的供求关系典型市场结构市场的社会福利分析,需求曲线D,产品交易量P,需求曲线D1,影响需求的因素价格偏好收入相关商品的价格预期,产品价格P,P1,P2,Q1,Q2,影响供应的因素技术状况、管理水平;生产要素价格-生产成本其他商品价格预期政府税收和政策,市场供求关系（马歇尔的剪刀线）,PE,产品价格P,QE,P1,P2,Q1,Q2,均衡价格PE,均衡交易量QE,需求曲线D,产品交易量Q,供过于求价格下降,供不应求价格上升,典型市场结构,完全竞争：产品同质，无市场进入和退出障碍；价格接受；原子化假设；信息完全。垄断竞争：产品异质，无市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很多。寡头垄断：存在市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很少。完全垄断：完全市场进入障碍；价格完全控制；唯一厂商。,2、英国的电力库交易Pool,1990年，英国在第1次电力改革中，在英格兰和威尔士地区建立了强制性的电力交易系统电力库。电力库是一个开放的电力市场，所有英格兰和威尔士地区的发电厂必须通过电力库向市场出售电力电量。苏格兰地区的2个电力公司通过苏格兰与英格兰的联络线参与电力库的交易，但受到联络线容量的限制。国家电网公司作为系统运行机构，负责调度发电厂来满足负荷需求，从而保证电力系统的实时供需平衡。运行时间为1990年至2001年。,POOL电力市场主体,Regulator:OFGEM,国家电力,PowerGen,IPP,直供大用户,国家核电,配电商/供应商,地区发电商,用户,苏格兰,法国,水电公司,NGC,英国电力市场主体,供给竞争与用户选择权:1990:用户容量1MW1994:用户容量100kW1999:所有用户,发电,贸易,售电,配电,输电,NationalPower,Powergen,NuclearElectric苏格兰发电商法国电力,所有电力交易都在POOL中进行大多数用户实行差价合约,国家电网公司苏格兰电网公司国家价格监管,14个垄断型的地区供电商国家价格监管,14个垄断型的地区供电商对大多数用户实行价格监管,2、电力库（POOL）交易模式,电力市场主体,2、英国的电力库交易Pool,2、电力库（POOL）交易模式,市场概述交易前一天确定交易计划，交易为每天48个时段，每个时段为半小时；发电公司按照机组报价或竞价，报价中包括技术指标和价格信息；交易中心根据报价和技术信息，在满足技术要求的条件下，以购电费用最低为目标，确定中标的机组，并制定发电交易计划；POOL根据预测的各时刻的负荷（用电功率），将机组的报价从低到高进行排序（meritorder），当排序的前面n个机组的发电总功率与负荷持平时，第n个机组为边际机组，排在边际机组之前的机组中标；,（1）日前市场,（1）日前市场,市场概述在中标的机组中，边际机组的报价为系统边际价格（SMP,SystemMarginalPrice）。发电机组的结算价格（发电电价）为PPP，公式如下：PPP=(1-LOLP)*SMP+LOLP*VOLL=SMP+LOLP(VOLL-SMP)(容量电价)配电公司的购电价格（售电电价）为PSP，公式如下：PSP=PPP+UpLift（上抬价格）,（1）日前市场,报价：10:00am上报第二天每半小时的报价，包括技术指标。价格启动价格、空载价格、价格增量报价=【启动价格+（空载价格*运行时间）】/发电量+价格增量1+价格增量2+价格增量3；技术指标爬坡率、最小技术出力、最短运行时间等4:00pmNGC调度计划，确定PPP.28天后结算。,POOL报价曲线（发电费用和出力的关系）,POOL交易机制,POOL交易机制,2、电力库（POOL）交易模式,（1）日前市场,差价合约（CFD）主要是由发电商和供电公司签订，有单向差价合约（保护购买方）和双向差价合约（保护合同双方）两种，主要针对PPP（发电电价）；当PPP高于合同价时，发电商给供电公司一定的补偿；当PPP低于合同价时，供电公司给发电商一定的补偿；,集中交易强制性市场形成系统边际价格发电机全部以系统边际价格支付。投标方式交易单部分投标和多部分投标（机组开停费用和报价曲线）买卖双方可以通过差价合约规避价格风险,（2）POOL特征,（2）POOL特征,电力联营体交易的成功之处（POOL）易于实现经济效率的目标（英国的电价水平下降）市场供需双方无直接交易，交易成本较低市场参与者所面临的信誉风险较低过渡成本低,POOL电价变化情况,（2）POOL特征,电力库交易的不足易于市场操纵，价格操纵将影响整个市场需求侧参与有限缺乏合约交易市场交易不灵活价格波动很大,3、英国的NETA交易模式,NETA:NewElectricityTradingArrangements2001年3月27日，新电力交易制度正式启动运行。NETA是一个新的、更加市场化的交易制度，其基础是发电商、供电商、中间商和用户自愿参与的双边交易市场。NETA运行3年以来，市场情况一直良好，包括需求侧在内的市场参与者都非常积极地参与市场竞争，有力地促进了市场的发展。,3、英国的NETA交易模式,主要由双边合约市场（90%）和平衡市场（3%）组成；双边合约市场包括：远期合约、短期合约和期货市场；平衡机制：帮助国家电网公司NGC平衡系统辅助服务：备用等主要交易市场UKPX（英国电力交易所）,APX（自动电力交易所）,IPE（国家石油交易所）,3、英国的NETA交易模式,3、英国的NETA交易模式,双边交易发电商与配电公司、用户直接签订合同输电网向用户开放金融合同和物理合同通过集中交易也能实现双边交易模式的特点：交易是由供需双方直接谈成的，只要交易不对系统安全运行造成威胁，系统调度就不干涉。交易时间、交易数量和交易价格等由交易各方自由协商，且交易价格是不公开的。需要一平衡市场机制保证电力瞬时平衡、保证系统安全运行。,3、英国的NETA交易模式,双边交易存在的问题透明度较低，交易成本较高。市场参与者面临的信誉风险较高。在输电约束较严重的情况下操作较复杂。,集中交易与双边交易的效率,3、英国的NETA交易模式,NETA取得的成果主要表现在以下几个方面：上网电价、销售电价都呈现持续下降的趋势,市场竞争的充分发展使电价持续低于电力库时期的水平;市场交易非常活跃，对远期合同交易的重视使合同市场非常发达。大量的电力在提前1天的中长期市场和期货市场上进行交易。电价的波动也较以前平缓了许多，合同市场的价格给潜在的市场参与者提供了一个稳定而明确的价格信号，使NETA吸收了一些新的市场参与者，促进了市场的发展；通过平衡机制的有效运作，电力供应平衡得到了很好的保障，电力供应质量也维持在高水平之上。,合约交易（中长期合约）时间：周、月、季、年或一年以上可以竞价形成、也可以双方协商签订规避市场风险（价格、电量），保证市场的安全、连续和有序性。如发电的燃料采购和检修；现货交易日前交易未来24小时的电力交易，分成24、48或96个交易时段交易日负荷曲线上，安排合同电量，剩余负荷按时段竞价上网，并安全校核,二、电力市场的交易类型,二、电力市场的交易类型,现货交易实时交易（平衡市场）时间：下一交易时段，15分钟，30分钟，1个小时原因：负荷预测偏差、机组非计划停运和线路故障等。实时竞价，不平衡电力竞价过发电计划管理负荷预测偏高，调整交易计划，削减发电出力，电网阻塞管理线路潮流达到极限，危及电网安全根据增量购电成本最小，调整日前市场交易计划，消除阻塞,二、电力市场的交易类型,10,15,0.5,0.55,0.3,0,10,15,0,0,0.15,0.2,减少的发电功率,增加的发电功率,报价,报价,举例：实时市场发电商增减发电功率报价,Q,P,O,发电商边际成本,q1,q0,q2,p1,p0,p2,减少发电功率损失的利润,二、电力市场的交易类型,实时市场发电商增减发电功率的成本、利润变化情况,增加发电功率增加的利润,二、电力市场的交易类型,电力交易时序,二、电力市场的交易类型,月远期合同市场,年远期合同市场,日前市场,实时市场,辅助服务市场,不同市场之间的协调,二、电力市场的交易类型,电力现货交易市场定义：电力现货交易是电力交易系统的主要组成部分，是买卖双方根据合同，在未来24小时（或48个时段）内、在计量点处交割某一特定数量和质量的电力商品的一种交易形式.时间：未来24小时（或48个时段）过程：现货交易相对于每个交易时段至少提前24小时滚动开市，提前4小时闭市。,二、电力市场的交易类型,二、电力市场的交易类型,电力实时交易主要针对当天的电力需求波动所确定的电力交易，时间范围为在交易时段开始前4小时开市(或更短1h)并随交易时段的结束而结束。,三、电力市场交易的金融市场,1、金融衍生工具,金融衍生工具（衍生合同、衍生产品，derivatives)本质上是一种合同，其价值依附于其他更基本的标的资产（underlyingvariables），广义上属于金融工具的范畴。电力市场金融衍生工具期权(Options)差价合约（ContractForDifference）期货合约(FuturesContracts)远期合约（forwardcontracts）,2、期权,期权交易定义：指期权购买者通过支付期权费取得了在一定期限内按照事先确定的价格购买或出售一种特定商品或金融工具的权力。电力期权合同包括四个要素：施权日（实施日期）实施价格或敲定价（StrikePrice）合约量期权购买费,2、期权,电力期权交易形式1999年期权交易成为北欧电力联营中的标准产品买权合同（CallOption）(看涨期权)电力购买者为防止未来电价上涨带来的损失而购买的一种权力。当未来市场价格高于约定价，则按约定价执行合同；若未来市场价格低于约定价，则放弃行使期权，按市场价进行交易。,2、期权,电力期权交易卖权合同（PutOption）(看跌期权)未来一定时期内以一定价格买卖电力的权力。不同于期货，主动权掌握在买方，风险在卖方，如果不履行，损失为购买期权的费用。,2、期权,IBM看涨期权购买IBM看涨期权的损益状态：期权价格=5美元，执行价格=100美元(现价98，2个月后到期),2、期权,美孚（Exxon）看跌期权购买Exxon的欧式看跌期权的损益状态：期权价格=7美元,执行价格=70美元(现价66，3个月后到期),2、期权,买权合同（CallOption）谁买？一般是购电者买。购电者甲购买了未来0.30元/度的电量1000度电的买权合同。若未来的电价为0.35元/度，甲如何处理？若未来的电价为0.25元/度，甲如何处理？,2、期权,卖权合同（PutOption）谁买？一般是售电者买。售电者乙购买了未来0.30元/度的电量1000度电的卖权合同。若未来的电价为0.35元/度，乙如何处理？若未来的电价为0.25元/度，乙如何处理？,2、期权,电力期权的商业应用卖电者通常担心电价下挫，他们可以推算出一个售电价格下限，从而购买看跌期权，同时也保留电价上涨时的市场参与能力；大购电商可以购买看涨期权以锁定成本上限，预防电价上涨，同时也保留电价下挫时利用市场的机会；由于自身的特性和灵活性，期权市场让入市者根据自身风险抵御能力和预算大小制定投机或保守的策略。,3、差价合约,差价合约（ContractForDifference）指电力购买者与售电方按照固定价格签订远期电力买卖合同，若未来市场电价高于合同中约定的电价，则电力购买者给予售电方以相应补偿；若未来市场电价低于合同约定电价，则售电方给与电力购买者以相应补偿。英国在电力市场运行的初期，几乎超过80%的电力交易是通过远期差价合约市场来进行的。,3、差价合约,差价合约案例：电厂甲与电网交易中心以0.25元/MWh的价格签定了3月19日500万KWh的双向差价合约。Case1：3月19日的市场价为0.26元/MWh，如何清算该合同？0.26元/MWh0.25元/MWh,则甲给电网补偿.补偿额为:(0.26元/MWh-0.25元/MWh)*500万KWh=5万元Case2：3月19日的市场价为0.24元/MWh，如何清算该合同？0.24元/MWhP0,卖方补买方E0（P-P0）,单向封顶差价合约,3、差价合约,封底价P0,若PP0,买方补卖方E0（P0-P）,单向封底差价合约,3、差价合约,合同价P0,若PP0,卖方补买方E0（P-P0）,双向差价合约,3、差价合约,封顶价P1,若PP1,卖方补买方E0（P-P1）,封底价P2,限定区间价交易合约,3、差价合约,限定区间价交易合同（Collar/Floor-Ceilingcontracts）（1）定义：是指电力买卖双方签订固定区间价格的电力买卖合同，将电价固定在一定的范围以内，若未来电价高于固定区间的上限，则售电方给予电力购买者以相应补偿；若未来电价低于固定区间的下限，则电力购买者给与售电方以相应补偿。（2）此种交易方式与差价合约相比使用情况基本相同，但操作方法更加复杂。,期货：在未来的某个确定时期以某个确定价格购买或售出一定数量某项资产的标准化协议。期货市场功能中和、转移和分散风险发现价格：期货价格的形成机制具有综合性、竞争性、动态性的特征，所反映的信息质量高。有助于从总体上减少整个社会经济运行的风险提高交易效率，降低交易成本扩散和传递信息,4、期货,5月,6月,7月,8月,10月,11月,12月,6,7,8,5,3,2,4,期货买方收益,期货卖方收益,期货价格（元）,时间（月）,举例：12月交割的某商品期货价格,12月现货价格,9月,4月,4月现货价格,5、套期保值,套期保值（Hedging）指基于期货市场价格与现货市场价格呈相同的变化趋势，在进行现货交易的同时，在期货市场上建立与现货交易方向相反、数量相同的电力交易，适当时候平仓，以对现货交易的风险进行管理。,5、套期保值,企业为什么要做套期保值：例：2005年9月，某供电公司（买方）某时段买电的现货价格为0.30元KWh，到10月20日时，上网价格上涨至0.38元/KWh。不进行任何套期保值在没有介入期货市场的情况下，与9月相比，若10月同样购电4000万KWh，企业将损失：（0.38-0.30）4000=320(万元),5、套期保值,套期保值的策略如果该公司用期货规避风险，该公司会做如下操作：9月30日时，在期货市场按当天价格0.30元/KWh买入400手电力合约（设1手=10万KWh）占用保证金为960000元（0.30元/KWh10万KWh/手400手8%=960000元）；待现货10月20日上涨到0.38元/KWh，公司要在现货市场按0.38元/KWh买入电力4000万KWh，同时在期货市场卖出9月30日买入的400手电力合约。,5、套期保值,套期保值的结果也就是说，企业在期货市场冻结资金96万元10余天的时间，就可以规避现货市场320万的损失，真正付出的代价也仅是微不足道的手续费,5、套期保值,案例分析1：电厂如何规避电厂煤价波动的风险？某电厂A在3月6日制定购媒计划，准备在4月6日以当日现货价格购进煤4万吨，3月6日的现货价格为200元/吨。为规避煤炭价格变化带来的风险，A在期货市场以期货价202元/吨，买入4万吨期货煤。,5、套期保值,（1）若4月6日的现货价为205元/吨，期货价为207元/KWh，A以该价卖出4万吨期货煤平仓；则：在现货市场损失：4万(205-200)=20万元在期货市场盈利：4万(207-202)=20万元盈亏平衡。,5、套期保值,（2）若4月6日的现货价为195元/吨，期货价为197元/KWh，A以该价买入4万吨期货煤平仓；则：在现货市场收益：4万(200-195)=20万元在期货市场损失：4万(202-197)=20万元盈亏平衡。,5、套期保值,案例分析2：零售商如何规避电价风险?某发电厂A5月15日与电网公司签订协议，准备在8月15日以当日市场现货价卖电2400万KWh，5月15日的现货价格为0.2元/KWh。为规避现货价格下跌带来的经济损失，A在期货市场以期货价0.21元/KWh，卖出2400万KWh电。,5、套期保值,若8月15日的现货价为0.24元/KWh，期货价为0.25元/KWh，A以该价买入2400万KWh期货电平仓；在现货市场收益：2400万(0.24-0.2)=96万元在期货市场损失：2400万(0.25-0.21)=96万元规避了合同带来损失的风险。,5、套期保值,若8月15日的现货价为0.16元/KWh，期货价为0.17元/KWh，A以该价卖出2400万KWh电平仓；则：在现货市场收益：2400万(0.2-0.16)=96万元在期货市场损失：2400万(0.21-0.17)=96万元盈亏平衡。,5、套期保值,套期保值的经济原理同种商品的期货价格走势与现货价格走势一致。现货市场与期货市场价格随期货合约到期日的临近，两者趋向一致,5、套期保值,89.2.1,89.3.2,89.4.1,台指期货与现货关系图,5、套期保值,Time,Time,(a)：低利率货币或黄金白银,(b)：高利率货币或一些商品期货