（工商管理专业论文）电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究.pdf

r e s e a r c ho ng e n e r a t o r se l e c t r i c i t ya l l o c a t i o nt a c t i c su n d e rt h e c o n d i t i o no fe l e c t r i c i t yf u t u r e sm a r k e t l l u d e n g g a o b e ( i - i u n a nu n i v e r s i t y ) 2 0 0 7 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e m sf o r t h ed e g r e eo f m a s t e ro fm a n a g e m e n t b u s m e s sm a n a g e m e m i r l t h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a nu n i v e r s i t y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rc h a o j i a n x i o n g s e p t e m b e r , 2 0 0 9 培lil、o_辱蒡_孝爰 一l l i 卜 一，强，支：、，。、。，o_- 骛 恙 、 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担。 作者签名： 蚤 鍪岛 日期：厶_ 年9 月乙日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打 作者签名：钠簦高 导师签名： 剽难 “0 ”、) 日期：2 6 叼 日期：z 口u 1 1 年7 月2 - 0 日 年c 7 月夕d 日 一(p 。 ?、，链孤*a。r婶t ，啦 寸 ： ， 一v ；，t；： 毒 萋 ! 。j ，。? 搿l 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 摘要 随着国内电力市场改革的进程，电力期货有望成为新的期货品种。研究电力 期货市场条件下发电商的电能配置策略具有必要性与紧迫性。目前国内外对该问 题有不少基础性的定性研究，但关于电能配置的定量研究多集中在电能物理市场， 将电力期货这类金融衍生品引入发电商电能配置的文献较少，仅有的几篇文献也 存在某些参数假设粗糙、割裂了各市场联系等缺陷。针对这些现状，本文对电力 期货市场条件下的发电商电能配置问题进行了系统性的研究。 本研究采用定性研究与定量研究相结合的方法，首先对电力期货交易的机理 做了分析，然后基于北欧电力市场数据做了电力期货市场价格特征的实证研究， 在此基础上，本研究设计了一个发电商的电能配置模型并进行了仿真，最后在前 文内容基础上对发电商的电能配置问题提供了相关的管理建议。本文得到主要结 论如下：第一，电力虽然是一种独特的商品，但是在成熟的电力市场中，电力期 货与现货价格的关系仍满足一般商品期货套期保值的经济原理。第二，以往的相 似研究中，对于电力期货与电力现货市场报酬的分布往往基于正态分布的假设， 本研究通过实证分析证明电力现货与电力期货市场价格收益率服从s t u d e n t s t 分 布，相对于正态分布，具有尖峰特性以及厚尾特性，基于电力商品的特性，该分 布可以更加准确地描述电力市场价格特征。第三，本研究深入剖析了发电商面临 的各市场的特点，认为发电商的远期合约电能在交割期内面临现货价格上升而带 来的潜在损失的风险，而以远期合约与现货价格之间基差为标的利用电力期货进 行套期保值操作可以建立一种风险平抑的机制，这是一种创新的提法。第四，本 文借助投资组合的思想，引入以上的风险平抑机制，建立了一个风险一收益模型， 通过不断优化发电商电能在三个市场的分配比例，可以实现特定的风险或收益目 标。文章认为，借助风险管理与模拟软件o r a c l ec r y s t a lb a l l 该模型可以帮助发电 商在开放的多市场条件下提高风险与利润管理水平。 本研究通过对电力期货市场条件下发电商电能配置策略问题进行的系统研 究，期望能够为改革中的国内电力市场提供宏观层面上的参考，同时也希望相关 的配置模型和管理建议能够为国内发电商在新的电力时代带来新的思考，并期望 电力期货交易在国内引入后本研究能够帮助发电商在实践中提高电能配置决策的 管理水平。 关键词：电力期货；套期保值；电能配置；现货市场；远期市场；基差 i i 罄、卜卜-，“一。l。、士；孛中l，_。弦：卜“ -r，孑 l ，_ - h 。 、聃霜 一暂0一髓奄带肇叱。 t妇翦。“域t冬札oj：峰，v曩葶 a b s t r a c t a 1 0 n gw i t ht h ep r o c e s so fe l e c t r i c i t ym a r k e tr e f o r mi nc h i n a ，e l e c t r i c i t yf u t u r e si s e x d e c t e dt ob e c o m ean e wf u t u r e ss p e c i e s ，s oi th a st h en e c e s s i t ya n du r g e n c y t os t u d y g e n e r a t o r s ，e l e c t r i c i t ya l l o c a t i o ns t r a t e g yu n d e rt h ec o n d i t i o n s o fe l e c t r i c i t yf u t u r e s m a r k e t a sf o rt h i si s s u e ，t h e r ea r em a n y b a s i cq u a l i t a t i v es t u d i e sa th o m ea n da b r o a d m o s to fq u a n t i t a t i v es t u d i e so nt h ee l e c t r i c i t ya l l o c a t i o n c o n c e n t r a t eo np h y s i c a l e l e c t r i c i t vm a r k e t s ，f e ws t u d i e so nt h i st o p i ci n t r o d u c et h ef i n a n c i a l d e r i v a t i v e sa n d t h e s es t u d i e sa r eb a s e do n as e r i e s o fr o u g ha s s u m p t i o n sa n dl i n k a g e sb e t w e e n m a r k e t si nt h e s es t u d i e sa r ed i v i d e d i nr e s p o n s et ot h es i t u a t i o n ，t h i sp a p e rp o i n t st o g e n e r a t o r s ，e l e c t r i c i t ya l l o c a t i o ns t r a t e g yu n d e rt h ec o n d i t i o n so fe l e c t r i c i t yf u t u r e s m a r k e t t h i ss t u d ya d o p t sq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v er e s e a r c hm e t h o d a tf i r s t ，w e a n a l y z ee l e c t r i c i t yf u t u r e st r a d i n gm e c h a n i s m ，t h e nw e d os o m er e s e a r c ho ne l e c t r i c i t y f m u r e sp r i c e sc h a r a c t e r i s t i c sb a s e do nt h en o r d i ce l e c t r i c i t ym a r k e t t r a d i n gd a t a o n a b o v eb a s e s ，t h i ss t u d yd e s i g n sag e n e r a t o r s e l e c t r i c i t ya l l o c a t i o nm o d e la n dd o e sa s i m u l a t i o n a tl a s t ，w ep r o v i d es o m er e l e v a n tm a n a g e m e n tr e c o m m e n d a t i o n s 1 h e m a i nc o n c l u s i o n si nt h i ss t u d ya r ea sf o l l o w s ：f i r s t l y ，a sau n i q u ec o m m o d i t y ，t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ne l e c t r i c i t yf u t u r e sp r i c ea n de l e c t r i c i t ys p o tp r i c ea l s om e e t st h e e c o n o m i cp r i n c i p l e so fh e d g i n g s e c o n d l y ，t h er e t u r nd i s t r i b u t i o n i nt h ee l e c t r i c i t y f u t u r e sm a r k e ta n ds p o tm a r k e ti np r e v i o u ss t u d i e so ns i m i l a ri s s u e si so f t e nb a s e do n n o r m a ld i s t r i b u t i o na s s u m p t i o n t h r o u g ht h ee m p i r i c a la n a l y s i s ，t h i ss t u d ys h o w st h a t t h er e t u r nd i s t r i b u t i o n si nt w om a r k e t ss u b j e c t t os t u d e n t s td i s t r i b u t i o n ，w h i c hh a s s p i k i n gb e h a v i o u r a n df a t t a i lc h a r a c t e r i s t i c s c o m p a r e dw i t hn o r m a l d i s t r i b u t i o n ， s t u d e n t s t td i s t r i b u t i o nc a nd e s c r i b et h ec h a r a c t e r i s t i c so f t h ee l e c t r i c i t ym a r k e tp r l c e v o l a t i l i t y m o r ea c c u r a t e l y t h i r d l y ，t h i ss t u d y d os o m ei n 。d e p t ha n a l y s i s o n c h a r a c t e r i s t i c so fe a c hm a r k e tt h a tg e n e r a t o r sw i l lf a c ei nt h ef u t u r e ，t h e nt h i ss t u d y s u g g e s t st h a tg e n e r a t o r s f o r w a r dc o n t r a c t s w i l l f a c et h ep o t e n t i a lr i s ko fl o s s f o r p r i c e sr i s e sd u r i n gt h ed e l i v e r yp e r i o d ，a n dt h e nw e c a ne s t a b l i s h ear i s k s u p p r e s s i n g m e c h a n i s mw i t ht h ea p p l i c a t i o no fe l e c t r i c i t yf u t u r e s h e d g i n gf u n c t i o n i nt h i sm o d e l ， w es e tt h eb a s i sb e t w e e nl o n g t e r mc o n t r a c t sp r i c ea n ds p o tp r i c e a sat a r g e tf o r h e d g i n g w h i c hi sa ni n n o v a t i v ef o r m u l a t i o n o n a b o v eb a s e s ，b yr e s o r t i n gt op o r t f o l l o t h e o r ya n di n t r o d u c i n ga b o v er i s k s u p p r e s s i n gm e c h a n i s m ，t h i sa r t i c l e e s t a b l i s h e sa i l i 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 r i s k r e t u r nm o d e l ，w h i c hc a na c h i e v eap a r t i c u l a rg o a lb yo p t i m i z i n gt h ea l l o c a t i o no f e l e c t r i c i t y i nt h r e em a r k e t s t h i sa r t i c l ec o n c l u d e st h a ta b o v em o d e lc a nh e l p g e n e r a t o r sr a i s et h el e v e lo fr i s ka n dp r o f i tm a n a g e m e n tl e v e lu n d e rt h eo p e na n d m u l t i m a r k e tc o n d i t i o n sw i t ht h eh e l po fr i s km a n a g e m e n ta n ds i m u l a t i o ns o f t w a r e o r a c l ec r y s t a lb a l l t h i ss t u d yd o e sas y s t e m a t i cr e s e a r c ho nt h ei s s u eo fg e n e r a t o r s e l e c t r i c i t y a l l o c a t i o n ss t r a t e g yu n d e rt h ec o n d i t i o n so fe l e c t r i c i t yf u t u r e sm a r k e t w eh o p et h a t t h i sp a p e rc a np r o v i d em a c r o l e v e lr e f e r e n c ef o rt h ed o m e s t i ce l e c t r i c i t ym a r k e t r e f o r m w h a t sm o r e ，w eh o p et h a tt h ee l e c t r i c i t ya l l o c a t i o nm o d e la n dm a n a g e m e n t a d m i n i s t r a t i o n sc a nb r i n gn e wt h o u g h t sf o rd o m e s t i cg e n e r a t o r si nn e we l e c t r i c i t ye r a t oh e l pt h e mr a i s et h e i rr i s ka n dr e t u r nm a n a g e m e n tl e v e lw h e ne l e c t r i c i t yt r a d i n gi s in t r o d u c e di nc h i n a k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t yf u t u r e s ；h e d g i n g ；e l e c t r i c i t ya l l o c a t i o n ；s p o tm a r k e t ；f o r w a r d m a r k e t ；b a s i s i v 硕七学位论文 目录 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书i 摘要i i a b s t r a c t i i i 插图索引v i i 附表索引v i i i 第1 章绪论l 1 1 选题背景及意义1 1 1 1 选题背景1 1 1 2 选题意义4 1 2 文献综述4 1 2 1 主要电能配置市场功能探讨5 1 2 2 基于目标优化方法对发电商电能配置的研究8 1 2 3 对研究现状的评述1 0 1 3 论文研究采用的方法及研究内容1 1 1 3 1 研究方法一1 1 1 3 2 研究内容1 1 第2 章电力期货交易的机理研究一1 3 2 1 电力期货与其他电力市场交易类型介绍及比较分析1 3 2 1 1 三种电能交易类型的交易机理：1 3 2 1 2 电力市场期货交易与远期合约交易的区别1 6 2 1 3 电力市场期货交易与现货交易的区别1 7 2 2 电力期货交易的基本特征及功能1 8 2 2 1 电力期货交易的基本特征1 8 2 2 2 电力期货交易的基本功能1 9 2 3 电力期货市场风险归避功能研究1 9 2 3 1 套期保值的概念2 0 2 3 2 套期保值的原理2 0 2 4 结论2 0 第3 章电力期货市场与现货市场价格研究2 2 3 1 数据选择及电力市场价格的初步描述2 3 3 1 1 数据选择理由及变量处理2 3 v 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 3 1 2 电力期货与现货市场价格的初步描述2 4 3 2 电力期货价格与现货价格的深入探讨2 5 3 2 1 电力期货市场归避风险功能的检验2 5 3 2 2 电力期货与现货市场报酬率分布研究2 8 3 2 3 电力期货与现货市场价格波动特征研究3 0 3 3 结论3 4 第4 章电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究3 5 4 1 发电商应用电力期货问题研究3 5 4 1 1 发电商电能配置的目标研究3 5 4 1 2 发电商应用电力期货套期保值功能研究3 5 4 2 电力期货市场条件下发电商电能配置建模3 8 4 2 1 发电商电能配置模型假设3 8 4 2 2 发电商电能配置模型及参数解释3 9 4 3 发电商电能配置模型仿真及结论4 0 4 3 1 模型中各参数的设定一4 0 4 3 2 模型极值及目标解的求算方法一4 2 4 3 3 仿真得到的极值结果及分析4 3 4 3 4 指定目标的求解4 5 4 4 电力期货市场条件下发电商电能配置管理建议4 6 4 4 1 在期货市场价格引导下优化电能配置管理内容4 6 4 4 2 在电力期货套期保值功能下改善电能配置目标4 6 4 4 3 在各种管理软件辅助下提升电能配置的精准化水平4 7 4 5 结论4 7 结论4 8 参考文献51 致谢5 6 附录a 攻读硕士学位期间发表的论文5 7 附录b 北欧电力现货市场l9 9 9 2 0 0 7 现货月平均价格5 8 附录c 北欧电力市场2 0 0 6 2 0 0 7 现货与期货日价格序列5 9 v i 硕十学位论文 插图索引 图1 1 北欧电力交易所1 9 9 9 2 0 0 7 年月度电力价格2 图1 2 本文研究技术路线图1 2 图3 1 北欧电力期货与电力期货价格序列图2 5 图3 2 基于协整检验的拟合值、实际值及残差值图2 7 图3 3 电力现货价格收益率分布2 9 图3 4 电力期货价格收益率分布2 9 图3 5 电力现货价格与电力期货价格收益q q 图2 9 图3 6 电力现货价格与电力期货价格收益率图3 0 图4 1 现货市场与远期合同市场价格基差变化图3 6 图4 2 基于基差判断的套期保值操作3 7 图4 3 电力现货市场收益厶与电力期货价格收益，的分布4 2 图4 4 利润风险最小时仿真、优化过程有效前沿及结果4 3 图4 5 引入套期保值前后利润及波动变化对比4 4 图4 6o r a c l ec r y s t a lb a l l 求指定目标时有效前沿及最终结果4 5 v i l 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 附表索引 表1 1 重要电力期货交易所列表3 表2 1 电力期货峰荷、谷荷合约1 4 表3 1 电力现货市场与电力期货市场价格基本统计信息表2 5 表3 2 电力期货价格与日前市场现货价格的a d f 检验结果2 6 表3 3 现货与期货价格间j o h a n s o n 协整检验结果2 6 表3 4g r a n g e r 因果关系检验结果一2 7 表3 5 电力现货与电力期货报酬的拟合比较3 0 表4 1 电力现货市场与电力期货市场波动统计信息表一4 1 表4 2 模型各参数的设定方法或设定值以及求解目标4 2 表4 3 经5 0 0 次模拟得到的目标极值以及电能分配一4 4 v i i i 硕士学位论文 1 1 选题背景及意义 第1 章绪论 1 1 1 选题背景 国外电力市场化实践始于2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初，其中较早实行电力体 制改革的国家如英国、阿根廷、智利等国家和地区通过打破原有的电力生产体制， 建立起一套全新的电力管理体制和运行体制。电力工业的改革给这些国家和地区 带来了发电成本的降低和服务水平的提高【卜3 1 。9 0 年代之后，电力工业放松管制 的浪潮波及到欧洲、北美、南美、澳大利亚、新西兰、美国等国家和地区，在这 些国家和地区，伴随着电力工业的改革新的电力市场开始建立，如1 9 9 0 年3 月 31 日英国( 英格兰，威尔士) 电力市场正式成立，是世界上第一个电力市场；1 9 9 1 年澳大利亚开始电力改革，从19 9 4 年到19 9 8 年逐步建成国家电力市场( n e m ) ， 属批发市场的模式 4 1 ；1 9 9 3 年北欧电力市场( 包括挪威、瑞典) 建成运行，芬兰、 丹麦两国随后加入，这是第一个跨国电力市场，属零售竞争( r e t a i lc o m p e t i t i o n ) 模式，是世界上唯一建立了正规的期货市场的电力市场。发达国家改革的主要目 标是：通过竞争提高效率，降低电价，改善服务质量，增加用户选择。而发展中 国家的改革目标为：通过打破垄断，引入竞争来吸引各方面的投资，实现电力工 业持续发展以适应经济发展的需要。发达国家和发展中国家电力改革过程中的目 标不尽相同，但都经历了九十年代电力市场建设高潮和目前的改进发展阶段。 以1 9 9 8 年撤销电力工业部为标志，我国电力行业开始实行“厂网分开，竞价 上网的改革，由此向统一、竞争、有序的电力市场迈进，逐步与国际电力潮流 一致，并确定了山东、上海、浙江及东北的辽宁、吉林、黑龙江6 个电网为首批 “厂网分开 的试点。2 0 0 2 年3 月，国务院颁布了关于电力体制改革方案的 国发( 2 0 0 2 ) 5 号文件，文件要求在“十五期间”实现厂网分开，竞价上网，“初 步建立竞争开放的区域电力市场、实行新的电价机制n o2 0 0 2 年1 2 月2 9 日，国 务院正式批复了发电资产重组划分方案，在原国家电力公司的基础上，成立了 2 家电网公司，5 家发电集团公司和4 家辅业集团公司。2 0 0 3 年3 月2 0 日经国务 院批准国家电力监管委员会成立，开始履行电力市场监管者的职责，标志着我国 电力体制改革进入了新一轮实质启动阶段。到目前为止，中国电力市场化改革已 经迈出实质性步伐，厂网分离已经基本完成，竞价上网正在积极探索之中。2 0 0 4 年5 月l8 日华东电力市场月度竞价市场开始模拟运行，6 个月的模拟运行为中国 电力市场改革积累了宝贵的经验。继华东电力市场模拟竞价后，2 0 0 5 年1 1 月2 1 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 日南方电力市场模拟运行也正式启动。2 0 0 6 年春天，一度暂停的电价改革试点骤 然提速，同年3 月东北电力市场试点重新启动，年度与月度竞价模式逐步转入正 式运行，并择机开展日前市场模拟运行。总体来讲，我国电力工业发展至今，电 力市场化的条件已基本成熟，步入2 1 世纪的我国电力，已基本实现了电力供需总 量平衡的市场环境，电力行业的主要矛盾已经基本告别了“电力短缺”，而转向提 高效率、降低成本、注重环保和为消费者提供低价优质、安全可靠、服务满意的 电力商品等方面。 按照规划，我国各区域电力市场的建设将大体分为三个阶段【5 】： 第一阶段参与竞价的电量较小，大部分电量还是政府定价，短期内对发电企 业的冲击不大。第二阶段的目标是逐步增加参与竞争的发电企业的范围、竞争电 量的比例以及电能交易品种，完善电价管理和市场价格监管制度，建立统一运作 的区域电力市场。第三阶段的目标即全面市场化目标是：随着电力体制改革的深 化，在售电环节引入竞争机制，所有具备条件的发电企业和用户直接参与市场竞 争，开展电能金融合同交易，形成政府监管下的统一、开放、竞争、有序的电力 市场。 虽然电力市场放松管制的益处显而易见，但是在放开的电力市场环境下，由 于电力产品的不可储藏性，有限的机组发电容量和较低的需求弹性，电力价格会 表现出强烈的跳跃和尖峰特性( 如图1 1 ) ，这使得电价的变化更加复杂。而电 力市场中电价的易变性使得各个市场参与者面临巨大的风险，若不加防范，则会 导致灾难性的后果，如2 0 0 0 年美国加州爆发了电力危机，2 0 0 1 年经历了二次大 战以来首次的分区轮流停电日，2 0 0 3 年北美地区的停电造成3 0 0 亿美元的损失 【6 培j 。因此，越来越多的市场参与者认识到电力市场中风险管理的重要性，并积极 采用合适的风险管理工具和方法来回避或控制风险。许多国家在电力改革后就推 山 q 庄 图1 1 北欧电力交易所1 9 9 9 2 0 0 7 年月度电力价格( c m w h ) 2 硕士学位论文 出相应的电力期货市场，目的主要是利用期货的套期保值、风险转移功能减少价 格波动带来的巨大市场风险。如美国纽约商业交易所( n y m e x ) 最早引入电力 期货交易，而北欧的电力期货市场是世界上第家跨国的电力期货市场，从1 9 9 6 年开始在n o r dp o o l 中进行电力期货交易。在亚洲，新加坡的电力市场化改革走 在了其他国家的前面。自1 9 9 6 年以来，荷兰、英国、德国、法国、波兰、澳大利 亚等国家也根据本国电力市场化改革的需要建立了电力期货市场如表1 2 。由中 国电监会2 0 0 5 年公布并于1 2 月1 日起开始施行的电力市场运营基本规则中 明确提出：我国“电能交易以合约交易为主、现货交易为辅，适时进行期货交易 。 市场人士认为，电监会这一构想，预示着将来电能有望成为期货交易品种，从而 给我国期货市场带来了新的想象空间。 表1 1 重要电力期货交易所列表 由于发电侧的安全与稳定是整个电力系统安全与稳定的基础，构成发电侧的 发电商作为电力市场中电能的提供方，是电力市场中最重要的主体之一。在开放 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 的市场经济条件下，发电商的一切经济活动必须遵守市场交易规则，因此它的经 济运行管理比计划经济下的经济运行更为复杂【9 1 。特别是引入电力期货等金融衍 生品后，发电商如何根据其自身具体情况，寻求实现利润最大化的产量水平以及 硕七学位论文 为电力市场研究领域中的热点问题阻旷1 4 1 ，但是对于发电商在各个市场电能配置问 题的研究不多，特别是对引入电力金融衍生工具如电力期货、期权后对该问题的 研究更少，无论在理论研究还是实践中都处于初步探索阶段。这跟电力市场改革 的进程不无关系，因为从真正引起世人瞩目的2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初的英国 电力市场改革算起，电力市场放松管制、引入竞争机制发生的期限不过2 0 余年， 相关研究缺乏市场条件背景和前提。 已有的文献虽然不多并且体系比较零乱，但大致可分为两类，一类主要基于 博弈论等方法对主要电能分配市场功能进行探讨，另一类主要基于目标优化方法 对发电商电能配置进行定量研究。 1 2 1 主要电能配置市场功能探讨 一个完善的开放的电力市场中交易类型包括合约交易、现货交易、期货交易 以及各种辅助服务交易( 具体分析见下文) 。研究各个交易市场的特点以及功能 是研究电能在各个市场的配置的前提。以交易量为标准，由于远期合约电量与现 货市场完成了几乎整个电力市场电能的交易，而电力期货中的虚拟交易量甚至可 远超物理物理市场交易量的数倍甚至更多，因此四种交易类型中前三者最为重要。 故已有文献也几乎全都关注电力远期合约市场以及电力期货市场的功能，以及两 者与现货市场之间的相互影响与作用。 1 2 1 1 对于电力远期合约功能的研究 g r e e nr 等人通过理论模型或实际数据都证实了发电商在现货市场有很大 的市场力，特别在寡头垄断电力市场中，利用市场力能够获得比发电边际成本更 高的价格，少数发电商利用其寡头垄断地位及竞标策略施行市场力以谋取超额利 润【l5 。1 8 】。但w o l f r a mcd 等人的研究证明零售商与发电商之间的远期合约策略 可以抑制这种市场力i l9 。他们证明一定比例合约电量的存在有利于促进发电商之 间的竞争，减少发电商之间形成默契合谋以操纵市场价格，牟取不正当利益。 因为从直觉上来说，当发电厂商已经通过远期合约销售了部分电能时，它在 日前市场抬高价格的激励将大大降低。这是因为通过合约销售电能的收益在签订 合约时就已经确定了，抬高日前市场价格并不能增加这部分电能的销售收入。当 发电厂商实际的发电量与远期合约的电量不一致时，两者的差额以日前市场价格 结算。如果日前市场价格比厂商的发电成本高，那么它可以比合约规定的发电量 生产更多，超出部分以日前市场价格出售；如果日前市场价格比厂商的发电成本 低，则发电厂商的实际发电量可以比合约规定的更少，不足部分可以以现货价格 从日前市场购买来弥补。很明显，发电厂商通过远期合约销售的电能比重越大， 他在日前市场抬高价格的激励越小，在极端情况下，如果所有的销售都通过远期 合约完成，则厂商完全没有积极性抬高日前市场价格【20 1 。 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 国外方面，a l l a z 等人早在1 9 9 3 年研究了合约电量存在的情况下发电商的策 略行为，他们证明，即使在没有风险的情况下，发电厂商也会通过远期合约销售 电能，因为远期合约使得发电厂商在其他厂商没有签订远期合约的情况下获得斯 坦克尔伯格( s t a c k l e b e r g ) 先动优势，从而获得更大的利润f 2 1 1 。但是，当所有的 发电厂商都通过远期合约销售电能时，竞争反而使得所有厂商的利润都下降了。 之后，p o w e l l 基于双寡头古诺竞争模型( a v 模型) ，将风险规避引入买方，研 究了发电厂商无论是是古诺竞争或是合谋的，远期合约都将提高电力市场发电总 量，降低现货市场价格，从这个角度可以论证了一定比例合约电量存在的必要性。 如果发电厂商进行古诺竞争，合约价格将等于现货市场价格且等于边际成本；如 果发电厂商同时在现货和远期市场合谋，则现货市场价格将高于边际成本，而合 约价格将高于现货市场价格，且只有部分电量通过合约销售；如果发电厂商在合 约市场合谋而在现货市场进行古诺竞争，则合约量将较低，厂商之间策略的选择 形成了发电商内部合约电量与现货电量的分配【22 1 。而n e w b e r y 的研究另辟蹊径， 在供给函数均衡的框架下考察了远期合约市场、容量约束和新厂商进入对均衡的 影响，他的研究发现，厂商数目的增加和远期合约的引入都将增加日前市场的竞 争，从而降低日前市场价格。如果在位厂商有足够的容量，一旦有新厂商进入的 威胁，他们将签订更多的远期合约，以使现货市场价格降低到刚好能阻止新厂商 进入的水平。当在位厂商没有足够的容量来满足电力需求时，如果新进入厂商的 发电成本更低，则在位厂商将增加投资以阻止新厂商的进入，如果新厂商的成本 和在位厂商一样高，新厂商将进入，从而使竞争更加激烈【2 3 1 。g r e e n 在p o w e l l 的 基础上考虑察了零售竞争对远期合约的影响，得出的结论是，和垄断配电相比， 零售竞争使得发电厂商签订更少的远期合约，从而使得现货市场价格更高，发电 量更多1 2 引。b u s h n e l l 将a v 模型扩展到任意数量发电厂商和递增边际成本的情况 进行了进一步的研究l 2 5 。 国内方面，史晋川，杜立民等研究了电力市场远期合约对发电厂商竞争与合 谋的影响，认为远期合约的存在使得发电厂商之间维持合谋的可能性变小，因此 建议在中国的电力市场改革过程中，必须充分重视远期合约的重要性，强制性要 求发电商必须有一定的比例通过远期合约销售，这实际上是对发电商合约电量与 竞价电量高调度强制分配建议【26 1 。周四清，马超群，李林等人也从博弈论的角度 论证了合约市场对于发电商市场力的抑制作用【27 1 。 1 2 1 2 对于电力期货功能的研究 期货市场的基本功能表现在价值发现与规避风险。随着各国电力市场化进程， 开放的市场所带来的风险也开始被市场相关人员所关注，电力期货交易陆续被引 入进行了市场化改革的国家，其初衷在于维护市场安全以及平抑各市场主体的价 6 硕士学位论文 格波动风险。关于电力期货对电力市场的作用及期货交易的必要性和可行性逐渐 受到关注【2 引。 国外方面，a m u n d s e n 等人曾在1 9 9 2 年对电力期货作过基础性研究，该文分 析了适合建立期货市场的商品特性：价格的不确定性、供需的不确定性、输送能 力、产品同质性、产品信息和交易机会的可获取性。提出期货合约必须能够成功 地满足交易系统中参与者的归避风险的需要【2 9 1 。t a n l a p c oe v a 之后研究了电力期 货引入对于发电侧市场均衡关系的变化，表明电力期货可以促进发电侧市场形成 一种纳什均衡【3 0 1 。之后w u ，z q 等人从具体厂商的角度出发作了类似的研究，结 合具体的市场研究了电力期货市场的引入后厂商的行为和策略，通过引入前后的 比较，证明了电力期货市场有利于稳定电力价格，同时作者也指出通过处于一种 纳什均衡状态的策略选择，厂商可以提高利润【3 1 1 。而v a l e r i at e r m i n i 等人的研究 基于市场的流动性与稳定性的角度。他们论证了引入电力期货市场后，在现货市 场与双边合约共同存在的情况下，市场的流动性与系统统稳定性可能会出现的结 果。在现有的关于期货市场对现货市场的相关研究的基础上，作者提出了一个多 时期运营模型，该模型中顾客既可以选择在现货市场也可以通过双边合约购买电j 力，结果证明，电力现货市场、期货市场与双边合约的共同存在并不一定就能降 低市场的不稳定问题，但是对于市场上的价格行为与市场力有正面的与协同的作 用 3 2 1 。 。 随着我国电力市场改革的进程，对于电力期货建立的必要性以及功能的研究 渐成热点，但大多集中于对各国电力期货交易的经验的介绍、我国建立电力期货 交易的条件可行性以及必要性分析【3 3 弓6 1 。朱太辉等人的研究则开始关注电力期货 对发电商的风险归避作用的机制，该文采用传统的期货价格决定理论分析了电力 期货价格波动和远期现货价格预期的关系；在此基础上，根据期初现货电价和期 货电价的数量关系详细阐述了发电商期货交易的策略选择、电力期货的套期保值 机理以及电力期货的套利投机策略。在合理选择期货保值策略的情况下，电力期 货将会减少发电商远期现货交易实际面对的电价波动幅度，并提高远期现货交易 的预期收益。此外，电力期货的套利投机在增加发电商风险的同时也会提高其总 收益【3 7 】。 通过以上文献的回顾，我们可以看到：对于远期合约的研究，主要关注其抑 制市场力的功能以及对电力现货市场价格的影响；对于电力期货交易的研究，主 要关注其维护市场安全以及平抑市场主体风险的功能。 由于远期合约稳定市场价格、抑制市场力的功能可以实现维护市场运行安全 的作用，一些学者认为：对于市场监管部门而言，鼓励或强制性地要求发电商在 合约市场配置相当比例的电能具有重要的正面意义。可见，发电商在远期合约市 场上配置电能面临市场和政策上的双重引导。 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究 基于期货