2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)：电力市场量化交易技术和应用展望

电力市场量化交易技术和应用展望交易策略、技术方法、

国际市场实践及中国市场应用曾垂宽博士深圳量云能源网络科技有限公司中国

·

北京2025年10月图片来源：明阳智能明阳始终坚持创新、坚守实业不动摇，致力于能源的绿色、普惠和智慧化，专注新能源高端装备研发与制造。业务涵盖风能、太阳能、海洋能源、氢能、储能和空间能源等清洁能源开发运营、装备研制与工程技术服务领域，是全球新能源装备行业的领军企业和智慧能源整体方案提供商。2024年各领域排名第

1位全球海上风电创新排名第

1位全球海上风电新增装机量第

19位全球新能源企业500强全球最佳海上风电机组MySE18.X-20MW成功并网全球最大陆上风电机组MySE11-233并网投运

全球首个“

风光火储制研”一体化示范项

目全容量并网投运内蒙古通辽 全球首台30MW级纯氢燃气轮机“木星一号

”完成整机试验首次点火全球首台风渔

融合一体化智能装备“

明渔一号”完成二次收鱼全球单体容量最大漂浮式风电平台“

明阳天成号

”2024绿色设计

国际大奖一等奖关于明阳智能全球最佳传动系统明阳30MW高速传动链国家科学技术进步奖全球最佳叶片MySE153海上叶片量云能源由中国500强企业明阳智慧能源集团发起设立由中央直接管理的骨干企业招商局集团及中国首批综合类券商广发证券共同投资客户分布l

1000+客户l

90%央企能源l

10%地方能源研发人员50%16000+风电机组硕博人员30%900+新能源场站关于深圳量云人才梯队2025年底前各地区基本实现电力

现货市场全覆盖2027年各地现货市场都应步入正式运行的状态INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL数据来源：ChinaPower

SystemTransformation,IEA4中国电力市场进度、现货市场及全国统一市场的经济意义15%4200亿元/年现货市场区域间电力市场“三公调度”经济调度参考：发改办体改〔2025〕394号信息透明度价格发现效率流动性

市场有效性量化交易可促进电力市场有效性的两大支柱：流动性和价格发现效率5INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL参与者结构交易制度来源：

External

MarketMonitorfor

ISO-NE;Southwest

Power

Pool电力市场的量化交易（会）是主流吗？美国电力市场虚拟交易的量比和盈利水平30%

欧洲

EPEX

SPOT市场有83.6%的订单量来自于自动化交易87%日内市场订单量来源：

EPEXSPOT;

Montel

6INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL•

电量价差•

用电负荷•

温度变化•

可再生能源发电量•

系统技术指标•

市场行为•

周期性因素那量化交易是什么？——采用可（数学）度量的风险、收益、波动率等指标来开展和评估交易，也叫算法交易

02

系统运营商（电网）•

系统经济最优•

量化工具，如：•SCUC：安全约束机组组合•SCED：安全约束经济调度•

RUC：可靠性机组组合

04

买方（用户）•

用电成本最小化

03

中间商（售电公司）•

差额利润最大化

01

卖方（发电厂）•

电量电力价值最大化

quantalgos

7INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL0.20.15

0.10.05

050403020100中标电量申报比例决策•

跨市交易•

跨区交易•

时序套利

•

…•

TWAP•

VWAP•

冰山订单

•

…执行•

价格预测•

边界预测•

气象预测

•

…预测电力市场量化交易的基础技术框架•

风电、光伏、储能的能量调节8INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL数据控制策略因子●

●动量因子●●竞价空间可预测信息是高比例新能源电力系统的关键因子风电出力光伏出力趋势跟随策略系统负荷多日价差非市场机组出力波动率因子流动性因子统计套利策略9INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL均值回归因子基于预测的交易套利•

风电出力波动•

光伏出力波动•

特殊天气：台风、高温、降温跨期/市/品种套利•

短期交易：月、多日、

日内•

现货vs

中长期合约•

峰段

vs

平段•

电量vs辅助服务市场

【储能、火电】跨区套利•

两个区域电价差与输电约束有关

，若差价超过合理水平→

买低卖高•

省间交易•

跨电网经营区交易图片来源：浙江天气公众号，

10月10日数据来源：深圳量云图片来源：公众号“电力系统自动化”10常用策略INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL机器学习预测是电力市场量化交易的“眼睛

”：o

用途：

预测负荷、风光水出力、煤炭价格、

……o

算法

：XGBoost、

LSTM、

Transformer、

……o

优势：

能处理多因子复杂关系，提高关键时段预测准确度o

要点

：侧重趋势判断和风险区间、风险概率分布广东海上风电案例：6月日套利累计值Vaitsos,V.;Vontzos,G.;

Paraschoudis,P.;Tsampasis,E.;

Bargiotas,D.;Tsoukalas,

L.H.

The

State

ofthe

Art

ElectricityLoadand

Price

Forecastingforthe

Modern

Wholesale

Electricity

Market.Energies

2024,

17,

5797.

11 模型一：69.60%模型二：63.20%

.

理论收益：100%数据来源：深圳量云2025/6/102025/6/112025/6/122025/6/132025/6/142025/6/152025/6/162025/6/172025/6/182025/6/192025/6/202025/6/212025/6/222025/6/232025/6/242025/6/252025/6/262025/6/272025/6/282025/6/292025/6/30预测决策执行量化技术——机器学习预测2025/6/12025/6/22025/6/32025/6/42025/6/52025/6/62025/6/72025/6/82025/6/9INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL卖出可交易潜在的1230元/MWh价差！买入来源：深圳量云00:15

01:45

03:15

04:45

06:15

07:45

09:15

10:45

12:15

13:45

15:15

16:45

18:15

19:45

21:15

22:45Lehna,

Malte,etc.,A

ReinforcementLearningApproachforthe

Continuous

Electricity

Market

of未来市场趋势如何？应该买or

卖

or

等待？来源：深圳量云00:15

02:00

03:45

05:30

07:15

09:0010:4512:3014:1516:0017:4519:30

21:15

23:00强化学习（

RL）

可以综合考虑多目标（成本、平衡、安全）学习复杂策略

，

是电力市场量化交易的

“大脑

”：o

特别在连续开市的日内市场和实时市场，RL能够高效高速的捕捉价差套利信号Germany:

Trading

from

the

Perspective

of

a

Wind

Park

Operator

，2022

12预测决策执行量化技术——强化学习策略1600140012001000800600400200016001400120010008006004002000INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL?图片来源：

Modo

Energy图片来源：深圳量云o

目的

：将大单拆小，分批执行，降低市场冲击。o

TWAP：

均匀时间拆分订单，避免集中交易。o

VWAP：

按市场成交量分布拆单，贴近市场均价。o

冰山订单：

隐藏大单真实规模，只曝光小部分挂单。订单执行算法是量化策略的“最后一公里”：在高度竞争的电力市场中，交易策略的有效性还取决于订单执行是否高效。订单执行算法是指按照预设规则将一笔大额交易拆分成多个小单

，并在适当的时间和价格下单成交

，以减少市场冲击、降低预测决策执行量化技术——订单执行算法“订单簿”交易成本的技术。INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL13o2024年欧盟风电

+光伏发电量创新高，

占总发电的

28%

，德国2024年风光发电占比达41%，丹麦、荷

兰、

英国等也超过或接近50%；

大量零边际成本的风电、光伏涌入，使欧洲电力呈现频繁的峰谷特征。对于交易者来说，这意味着丰富套利和对冲机会。o欧洲的日内市场已经颇具流动性。

2023年电力现货

市场的总交易量达到了718TWh

，其中日内市场交

易量为176TWh

，预估对应的市场容量达到几百亿

欧元。日内市场的订单提交数量在过去五年中，

从每天不到100万份跃升至每天700多万份，这为市场主

体带来了大量的交易机会。o在欧洲电力市场的日内交易中，事件驱动策略被广泛应用。尤其是在极端天气事件（如寒潮、热浪、强风等）

下，电力供需会产生显著的波动，从而导致电价的大幅波动。

量化交易系统可以实时监控气象数据和市场动态，

及时利用这些波动来获取收益。国际市场实践——欧洲电力量化交易最为发达15mins间隔、7*24小时的日内连续市场来源：

EPEXSPOT；

Emberanalysis；

EnerdataINNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL14o

2024年美国风电和光伏发电量占比约17%，价格波动性为量化交易提供了丰富机会

，利用模型预测负荷、风电出力及流域约束等来下注价格差。o

2021年2月德州寒潮时风机结冰停机，电价一度达上限$9000/MWh

，算法交易提前买入合同大赚，但也导致部分零售商破产。o

全国性贸易商通过同时参与加州和中西部市场，当西部阳光过剩电价走低时买入，在东部晚上高价时段卖出

，从而盈利且降低整体风险。o

51%以上的虚拟交易报单价差在±$1/MWh以内o

2024年套利水平为$1.25/MWh美国已形成“ISO集中市+金融市场”双轨的格局，为量化交易提供了广阔舞台：一方面ISO市场的虚拟交易机制允许纯金融套利；另一方面

，在期货和衍生品市场，许多对冲基金和交易公司采用高频交易和算法策略，交易电力期货、期权以及相关大宗商品。国际市场实践——美国电力市场金融化程度最高来源

：Southwest

PowerPoolINNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL1516数据来源：深圳量云光伏主导新能源供需关系直接决定市场价格·辐照度与新能源总出力相关性极高（0.87）

，说明光伏是湖北新能源的绝对主力；新能源出力与竞价空间呈强负相关（-0.73）

，

反映其大发时段对出清价格形成压制作用·统一结算点价格与竞价空间的正相关性最强（0.52）

，印证“供需决定价格”

的市场机制有效运行。新能源驱动市场煤电仍是压舱石·新能源总出力与竞价空间呈明显负相关（-0.54）

，说明新能源大发对电价具有显著抑制作用·而燃煤固定出力与系统负荷显著正相关（0.69）

，表明煤电在保障电力平衡中发挥基础性作用·江南与江北分区电价高度相关（0.71）

，显⽰区域间存在较强的价格传导效应。供需高度联动电价形成机制复杂·

系统负荷与

竞

价

空

间

相

关

性

极

强（0.98）

，说明用电需求与市场紧张程度高度同步·统一结算点价格与系统负荷

（0.22）

、水电

（含抽蓄）

出力

（0.28）

及竞价空间（0.25）

仅存在中度以下正相关

，表明广东电价受多因素交织影响

，未出现单一强驱动变量。中国市场情况——

“预测类因子”广东江苏湖北INNOVATECLEANENERGYFOR

ALL中国市场情况——电价波动性例举区域在2025年呈现了高频次的近限价格【高于5%】已经与欧洲成熟市场相当来源：深圳量云

来源：《2024年全国电力现货市场价格与运行年度报告》17山西

广东山东甘肃蒙西湖北浙江

24年达上限小时数

24年达下限小时数

24年达限总小时数来源：

EPEXSPOT现货市场连续运行区域现货价格达上下限小时数江苏-江北

江苏-江南

广东

湖北 近下限比例近上限比例近限总比例18.00%16.00%14.00%12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%2025年部分区域现货价格近限比例40003000200010000INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL2025/09/25该节点现货价格

价差

日前电价

实时电价日前申报曲线

实际功率

日前申报合约套利日前套利总套利9/24/259/25/259/26/25事件驱动——台风“桦加沙”影响下的广东某海上风电交易“不发电”也能挣钱9/2400:009/2401:459/2403:309/2405:159/2407:009/2408:459/24

10:309/24

12:159/24

14:009/24

15:459/24

17:309/24

19:159/24

21:009/24

22:459/2

5

00:309/2

5

02:159/2

5

04:009/2

5

05:459/2

5

07:309/2

5

09:159/2

5

11:009/2

5

12:459/2

5

14:309/2

5

16:159/2

5

18:009/2

5

19:459/2

5

21:309/2

5

23:159/2601:009/2602:459/2604:309/2606:159/2608:009/2609:459/26

11:309/26

13:159/26

15:009/26

16:459/26

18:309/26

20:159/26

22:009/26

23:4510:3011:1512:0012:4513:3014:1515:0015:4516:3017:1518:0018:4519:3020:1521:0021:4522:3023:150:000:451:302:153:003:454:305:156:006:457:308:159:009:45图片来源：微信公众号“台风路径查询”数据来源：深圳量云INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL18以广东某海上风电节点为例，其在1～8月价差分布存在较大套利空间广东省考虑短期功率预测偏差的日前/实时套利收益公式：R

日前

=

[(Q

日前−

Q预测)

+

(Q预测−

Q实时)

+

Q实时]

×

(P日前−

P实时)跨期套利——广东海上风电参与日前/实时市场36.20%66.20%63.20%57.50%有效负价差准确率有效正价差准确率有效价差准确率准确率2025年广东某节点日前/实时价差频数分布图0%20%40%60%80%INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL来源：深圳量云

模型一

模型二44.70%70.40%69.60%63.30%19广东海上风电案例：6月日套利累计值•理论套利：基于价差空间的真实分布情况，采用原始短期功率曲线，调整上下限设置为±10%

，调整比例根据基于置信度的风险收益策略•回测套利：基于价差空间的预测值和置信度，且功率调整量上下限设置为原始短期功率预测曲线的±10%数据来源：深圳量云广东市场日前/实时市场合理套利空间：

1～8月约200万元o

综合考虑实时偏差和两个细则考核费用后，净收益可提升近200万元

模型一：69.60%模型二：63.20%

.

理论收益：100%20o

如示例的6月逐日套利情况，

基于日前/实时价差预测可实现稳定套利2025/6/102025/6/112025/6/122025/6/132025/6/142025/6/152025/6/162025/6/172025/6/182025/6/192025/6/202025/6/212025/6/222025/6/232025/6/242025/6/252025/6/262025/6/272025/6/282025/6/292025/6/306月日滚动套利

模型一

模型二1月

2月

3月

5月

6月

7月2025/6/12025/6/22025/6/32025/6/42025/6/52025/6/62025/6/72025/6/82025/6/9

理论套利空间回测套利INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL01准确率红线：考核和回收：湖北某光伏场站超额获利回收优化策略02l新能源实时发电计划执行偏差考核口实际发电量与实时市场出清偏差超允许范围（正2%负6%），

对范围外的电量进行考核口“两个细则”已对实时发电执行偏差进行了考核，

不再重复考核l

功率预测“两个细则”考核注①：省内折算上网电量=省内上网电量*折算系数，风电、光伏分别取20%、60%注②：对于湖北等华中区域6省，功率预测考核系数目前为121R

回收=

Σ

时点[(Q省内折算上网电量,t

—

Q省内中长期合约电量,t

*

相应上下限

)

*

(p现货节点电价,t

—

p省内中长期合约均价,t)]注①

超出省内合约电量的1

±30%（风电）、1

±20%（光伏）日考核电量

=(准确率红线－准确率)

×

P额

×考核系数Σ

时点(Q省(

量,—t

量),t

)

*,t,t价电均约约合合期期长长中中内内省省Q价电电网节点算上货折p现内：“套利”大于0，计算公式如下：新能源超额获利回收日前：

风电83%光伏85%超短期第4h：风电87%光伏90%中期第10日：

风电70%光伏75%条件1：省内折算上网电量“偏差”考核l2个触发条件：回收资金计算：INNOVATECLEAN

ENERGY

FORALL条件2注②l原策略

优化策略

总电费

某日超额获利回收情况01:0002:0003:0004:0005:0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00某日合约VS现货的电量及电价情况省内现货电量省内合约电量现货节点电价省内合约均价数据来源：深圳量云01:0002:0003:0004:0005:0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00 度电收益提升56.61元/MWh湖北某光伏场站优化策略：考核回收综合优化总增利超过15%

375.77o现有策略：

基于光伏场站发电的“鸭子曲线”，在光伏大发时段，未签订年度合约电量，而预期获得更高的现货市场价格。

319.16o主要原因：在6个时段，由于无合约电量，折算电量超出合约电量上限，触发超额获利回收机制，对应时刻套利均被回收。

回收资金60%60%60%60%60%60