國網(wǎng)湖北省電力有限公司 穆保清
華南理工大學(xué)電力學(xué)院 曾鵬驍
國網(wǎng)湖北省電力有限公司 劉翊楓
國網(wǎng)湖北省電力有限公司 胡廣
將金融衍生工具引入電力市場是電力市場化的一個(gè)必然趨勢,同時(shí)也是電力現(xiàn)貨市場成熟發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果。鑒于在電力市場環(huán)境下對電價(jià)放松管制后,電價(jià)的急劇波動(dòng)會給市場參與者帶來巨大風(fēng)險(xiǎn),本文首先介紹了歐洲電力衍生品市場的發(fā)展?fàn)顩r,隨后分析了其三項(xiàng)創(chuàng)新成果,最后論述了歐洲電力金融市場對我國電力市場建設(shè)的啟示。
國家發(fā)展改革委、國家能源局于2017 年8 月下發(fā)了《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》,選定了8個(gè)地區(qū)用來搞電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)。不同于在中長期電力市場中電價(jià)主要由燃料成本所主導(dǎo)的特點(diǎn),在電力現(xiàn)貨市場中電價(jià)的最大特點(diǎn)即是受電力供需平衡所影響。一方面,由于電力生產(chǎn)與消費(fèi)必須實(shí)時(shí)平衡,而電力供給在短期內(nèi)也不可能大幅度增加;另一方面,受限于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的物理約束,某些時(shí)刻可能出現(xiàn)輸配電阻塞。因此,電力現(xiàn)貨市場的價(jià)格波動(dòng)幅度可能相當(dāng)巨大,甚至?xí)霈F(xiàn)所謂的“價(jià)格釘”(Price Spike)現(xiàn)象,其數(shù)值可能比正常電價(jià)高出十幾倍,大大偏離真實(shí)的電能邊際成本。
在發(fā)達(dá)國家所建立的電力市場中,為管理電價(jià)風(fēng)險(xiǎn),較為常見的做法是配套建立相應(yīng)的電力金融市場,引入以電力期貨為代表的金融衍生品,并應(yīng)用其套期保值的功能以實(shí)現(xiàn)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)管理的功效。鑒于近年來歐洲電力市場在該領(lǐng)域發(fā)展十分迅猛,且已經(jīng)積累了較為廣泛的實(shí)操經(jīng)驗(yàn),故本文擇其重點(diǎn)進(jìn)行介紹和探討,并結(jié)合我國的實(shí)際情況給出相關(guān)啟示。
當(dāng)前,EEX Group 旗下開展電力金融衍生品交易的子公司主要有歐洲能源交易所(European Energy Exchange)和中歐電力交易所(Power Exchange Central Europe,PXE)。其概況及金融產(chǎn)品種類如表1 所示。
EEX 從德國起家,在發(fā)展過程中不斷兼并和收購周邊國家和地區(qū)的能源類交易所,2017 年,該集團(tuán)電力交易量已經(jīng)成為全球第一?,F(xiàn)在,EEX 與美國的納斯達(dá)克OMX 集團(tuán)(NASDAQ OMX)、芝加哥商品交易所(Chicago Merchantile Group,CME)及洲際交易所(International Continental Exchange,ICE)就電力金融衍生品展開了十分激烈的市場競爭。
Nord Pool 作為北歐區(qū)域的電力交易所,相關(guān)電力金融衍生品產(chǎn)生的歷史最為悠久,流動(dòng)性也最為優(yōu)越,其金融部門從1995 年開始運(yùn)作,在全球范圍內(nèi)最早引入了可金融交割的電力期貨合約。2007 年,Nord Pool 將其金融公司賣給了美國交易所巨頭NASDAQ OMX 集團(tuán)。原屬于Nord Pool 的金融市場部門改頭換面,融入了NASDAQ OMX 集團(tuán)旗下的大宗商品交易所中繼續(xù)運(yùn)作。
表1 EEX與PXE簡介及其電力金融產(chǎn)品種類
目前,NASDAQ OMX 集團(tuán)提供了4 類標(biāo)準(zhǔn)化合約可應(yīng)用于Nord Pool 以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管理:①期貨合約;②期權(quán)合約;③遠(yuǎn)期合約;④差價(jià)合約。
隨著越來越多的可再生能源接入電力系統(tǒng),諸多問題也逐漸浮出水面。
(1)現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)性加劇。
相較于傳統(tǒng)能源而言,以光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為代表的可再生能源具有出力穩(wěn)定性差的物理特性??稍偕茉词袌龇蓊~逐年攀升的市場態(tài)勢,導(dǎo)致現(xiàn)貨市場出現(xiàn)了更為劇烈的價(jià)格波動(dòng)。
如圖1 所示,該圖標(biāo)注出了EEX 下轄現(xiàn)貨交易所EPEX Spot 中,德國市場上某日日內(nèi)價(jià)格與日前價(jià)格的走勢。由于即使在日前市場中要較準(zhǔn)確預(yù)測次日可再生能源的出力仍存在相當(dāng)?shù)碾y度,故日內(nèi)市場實(shí)時(shí)價(jià)格同日前市場成交價(jià)格的相對價(jià)差仍然會表現(xiàn)出很大的波動(dòng)性。
(2)現(xiàn)貨價(jià)格概率分布的改變。
傳統(tǒng)電源比重較大的電力市場中,其電力現(xiàn)貨價(jià)格在表現(xiàn)出均值回歸性的同時(shí),還會表現(xiàn)出較明顯的正態(tài)右偏斜。所以一般來講,市場設(shè)計(jì)者更多考慮的是出現(xiàn)極高價(jià)格的情形,而未對極低價(jià)格予以重視。
然而,目前現(xiàn)貨電價(jià)的右偏斜性正在被削弱,其一方面是由于風(fēng)力發(fā)電在夜晚的出力相較于白天往往更為強(qiáng)勁,但電力系統(tǒng)在夜間所承擔(dān)的負(fù)荷卻明顯小于白天;另一方面則由于可再生能源的邊際成本往往極低,甚至可以被視作零成本。上述兩點(diǎn)給依賴傳統(tǒng)化石能源的發(fā)電商帶來了較為顯著的“擠出效應(yīng)”,進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)貨市場上會出現(xiàn)負(fù)向的“價(jià)格釘”,有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)電價(jià)。
圖1 EPEX15 分鐘日內(nèi)現(xiàn)貨平均價(jià)格與日前小時(shí)指數(shù)對比
顯然,在日內(nèi)市場上,不論是發(fā)電商還是售電商,均迫切需要切實(shí)有效的風(fēng)險(xiǎn)管理工具,以對沖出現(xiàn)極高或極低價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)。但如若EEX 采取行政限價(jià)的手段以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管控,日內(nèi)市場的價(jià)格信號可能被“看得見的手”扭曲而失真,就不能反映日內(nèi)市場上真實(shí)的供求關(guān)系。
歐洲能源交易所于2015 年推出了日內(nèi)限價(jià)期貨,并已成功應(yīng)用于德國市場。該種合約實(shí)質(zhì)上是一種采取現(xiàn)金交割的指數(shù)期貨,其指數(shù)標(biāo)的如式(1)(2)所示并經(jīng)計(jì)算得到,上限價(jià)格與下限價(jià)格可以分別同ID3Price 衍生得到兩種不同的限價(jià)期貨。
上式中,Dcap為上限限價(jià)期貨的差值(標(biāo)的);Dfloor為下限限價(jià)期貨的差值(標(biāo)的);PID3為現(xiàn)貨指數(shù)“ID3Price”,該指數(shù)由歐洲能源交易所下轄的現(xiàn)貨交易所EPEX Spot 不斷更新并實(shí)時(shí)滾動(dòng)公布,其反映的是電力現(xiàn)貨在交割前3 小時(shí)范圍內(nèi)的交易量加權(quán)平均價(jià)格(Volume-weighted average price,VWAP);Pcap即“Price Caps”,為上限價(jià)格(也稱戴帽價(jià));Pfloor即“Price Floors”,為下限價(jià)格(也稱地板價(jià))。
在具體實(shí)操層面,以預(yù)期在日內(nèi)市場上購入現(xiàn)貨的售電商為例,若需規(guī)避正向價(jià)格釘所帶來的財(cái)務(wù)損失,則可在衍生品市場上做多日內(nèi)上限限價(jià)期貨。一旦日內(nèi)市場上的確出現(xiàn)正向價(jià)格釘,售電商即進(jìn)行平倉交易后并獲得一筆補(bǔ)償,以彌補(bǔ)日內(nèi)市場上電價(jià)上升所帶來的財(cái)務(wù)損失。顯然,通過上述操作,售電商面臨的最高電價(jià)即是上限限價(jià)期貨所規(guī)定的“戴帽價(jià)”。同時(shí),限價(jià)期貨的標(biāo)準(zhǔn)化合約設(shè)計(jì)保證了其良好的流動(dòng)性。
在歐洲電力市場范圍內(nèi),風(fēng)力發(fā)電在以德國和丹麥為代表的國家中已經(jīng)占據(jù)了一個(gè)相當(dāng)可觀的市場份額。如上節(jié)所述,隨著接入電網(wǎng)的風(fēng)電場逐漸增多,其出力的不確定性會加劇此類國家現(xiàn)貨市場上電價(jià)的波動(dòng)程度。但由于風(fēng)電場的出力與風(fēng)力大小、來向以及持續(xù)時(shí)間高度相關(guān),因此其出力電量的不確定性本質(zhì)上應(yīng)該說是一種天氣的不確定性。即使我們以月度、年度甚至更長的觀察周期來看,這種出力的不確定性仍然很大。
一方面,依靠傳統(tǒng)意義上的電力金融衍生品,無法通過合約交易轉(zhuǎn)嫁上述風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,鑒于該種電量風(fēng)險(xiǎn)本質(zhì)上與天氣息息相關(guān),故可采用類似于天氣期貨(Weather Future)的金融衍生品以對沖風(fēng)險(xiǎn)。
自2016 年開始,歐洲能源交易所針對德國市場推出了標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)電期貨合約。事實(shí)上,該項(xiàng)期貨合約屬于天氣期貨的范疇,其標(biāo)的為一項(xiàng)經(jīng)式(3)計(jì)算所得的指數(shù)。
上式中,F(xiàn) 是被稱為平均風(fēng)電負(fù)載因數(shù)(The Average Load Factor)的指數(shù),該項(xiàng)指數(shù)可以反映合約期H 內(nèi)風(fēng)電場的出力程度。Wh為合約對應(yīng)區(qū)域內(nèi),風(fēng)電場在第h 小時(shí)內(nèi)的出力(MWh)。Wv則為合約對應(yīng)區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場的裝機(jī)容量(MW)同一小時(shí)之乘積(MWh)。與此同時(shí),數(shù)據(jù)庫中對風(fēng)電場裝機(jī)容量的記錄將每月更新一次,風(fēng)電場出力的數(shù)據(jù)由Euro Wind 提供。
◆鏈接
電力金融市場
健全的電力市場應(yīng)該包括電力現(xiàn)貨市場和電力金融市場。電力金融市場是電力現(xiàn)貨市場發(fā)展的必然產(chǎn)物,是對電力現(xiàn)貨市場的完善與補(bǔ)充,是電力現(xiàn)貨市場的金融衍生屬性,其參照期貨、期權(quán)交易的基本原理進(jìn)行交易。建設(shè)電力金融市場,有利于發(fā)現(xiàn)電力產(chǎn)品的真實(shí)價(jià)格,促進(jìn)電力市場公平競爭;并能為市場交易者提供風(fēng)險(xiǎn)管理工具,平抑電力現(xiàn)貨市場價(jià)格,有利于電力市場的穩(wěn)定。電力金融市場交易主要被劃分為電力期貨交易和電力期權(quán)交易兩部分。
電力期貨交易和電力期權(quán)交易
電力期貨交易
電力期貨是指在將來的某個(gè)時(shí)期以確定的價(jià)格交易一定電能的合同。電力期貨還包括電力遠(yuǎn)期合約交易,明確規(guī)定了電力期貨的交割時(shí)間、交割地點(diǎn)、交割速率等。電力期貨分為以下幾類:
根據(jù)交割期的長短,分為日期貨、周期貨、月期貨、季期貨、年期貨。
根據(jù)交割方式,分為物理交割期貨和金融結(jié)算期貨。物理交割期貨指的是按照期貨規(guī)定的交易時(shí)間和交易速率進(jìn)行電力的物理交割;金融結(jié)算期貨不需要交割電力,是以現(xiàn)貨價(jià)格為參考進(jìn)行現(xiàn)金結(jié)算。
根據(jù)交割時(shí)段,可分為峰荷期貨和基荷期貨。峰荷期貨是期貨規(guī)定的交割時(shí)間為負(fù)荷較高時(shí)段的期貨;基荷期貨是指交割時(shí)段為全天的期貨。
電力期權(quán)交易
電力期權(quán)是一種選擇權(quán),電力期權(quán)交易是對電力商品或其使用權(quán)的買賣。電力期權(quán)賦予了持有者在某一確定時(shí)間以某個(gè)確定價(jià)格交易電力相關(guān)標(biāo)的的權(quán)利。電力期權(quán)可以分為幾類:
根據(jù)標(biāo)的物品的流向,可分為看漲期權(quán)和看跌期權(quán)??礉q期權(quán)的持有者有權(quán)在某一確定的時(shí)間以某一確定的價(jià)格購買電力相關(guān)標(biāo)的物品。看跌期權(quán)的持有者有權(quán)在某一確定的時(shí)間以某一確定的價(jià)格出售電力相關(guān)標(biāo)的物品。
根據(jù)執(zhí)行期的特點(diǎn),可以分為歐式期權(quán)、美式期權(quán)和新型期權(quán)。歐式期權(quán)只能在期權(quán)的到期日執(zhí)行。美式期權(quán)的執(zhí)行期相對靈活,可在期權(quán)有效期內(nèi)的任何時(shí)間執(zhí)行期權(quán)。新型期權(quán)比歐式期權(quán)和美式期權(quán)的盈虧狀況更為復(fù)雜,例如亞式期權(quán)和障礙期權(quán)等等。
根據(jù)標(biāo)的物品,可分為基于電力期貨的期權(quán),即電力期貨期權(quán),和基于電力現(xiàn)貨的期權(quán),即電力現(xiàn)貨期權(quán)。電力期貨期權(quán)的交易對象為電力期貨、電力遠(yuǎn)期合同等可存儲的電力有價(jià)證券;電力現(xiàn)貨期權(quán)的交易對象為不可存儲的電力商品。
電力期貨交易與電力期權(quán)交易有兩個(gè)重要的不同點(diǎn),一是電力期貨交易中購得合約的持有者,到期必須按照合約的規(guī)定履行電力商品成交手續(xù),否則要承擔(dān)違約懲罰。電力期權(quán)交易的購買者在支付一定權(quán)利金購得某項(xiàng)期權(quán)后,可以選擇放棄或者繼續(xù)執(zhí)行。二是電力期貨的衍生資產(chǎn)都是對稱性衍生資產(chǎn),電力期貨的合約價(jià)值視其原始資產(chǎn)的估算價(jià)格與電力期貨價(jià)格而定,正負(fù)皆可。而電力期權(quán)是非對稱性衍生資產(chǎn),買入與賣出電力期權(quán)的收益形態(tài)并不對稱。
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由于該衍生品的標(biāo)的反映了系統(tǒng)接入風(fēng)電的電量水準(zhǔn),風(fēng)力發(fā)電商及傳統(tǒng)化石能源發(fā)電商因而成為了該產(chǎn)品的天然對手方,可用以對沖自身的電量風(fēng)險(xiǎn)。
歐洲能源交易所針對特定的一些可進(jìn)行現(xiàn)金交割的電力期貨,設(shè)計(jì)了一批基于地理區(qū)域的點(diǎn)差合約。
該種合約由兩種不同區(qū)域的電力期貨衍生而成,具體效果類似于對一種期貨做多的同時(shí)對另一種期貨做空,其價(jià)格取決于兩份合約的價(jià)格差。交易者選擇點(diǎn)差合約而非真的去買賣兩份期貨合約的動(dòng)機(jī),是在于規(guī)避“執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)”(Execution Risk)——即交易者在買賣兩種期貨合約中的任意一種時(shí),想要的交易價(jià)格與交易數(shù)量與實(shí)際的成交價(jià)格與成交數(shù)量不一致的風(fēng)險(xiǎn)。
雖然直觀地聽上去,這個(gè)特性容易讓人想起以價(jià)區(qū)價(jià)差為標(biāo)的的差價(jià)合約(Contracts for Difference,CFD),但二者確實(shí)僅僅存在形式上的差別而已,并無本質(zhì)區(qū)別。譬如NASDAQ QMX 集團(tuán)也針對北歐電力市場引入了能起到類似效果的金融衍生品,但是被稱為差價(jià)合約而非點(diǎn)差合約。
由于點(diǎn)差合約所對應(yīng)的兩個(gè)不同的價(jià)區(qū)間一般都會存在電網(wǎng)聯(lián)系,而這種物理聯(lián)系就必然會反映到電力點(diǎn)差合約的價(jià)格上。因此,點(diǎn)差合約的價(jià)格也會和輸配電阻塞風(fēng)險(xiǎn)息息相關(guān)。
在2017 年度的歐洲電力市場上,可再生能源的市場份額達(dá)到了20.9%,歷史上首次超過了燃煤發(fā)電的市場份額。而由歐洲電力市場近年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)可知,可再生能源接入電網(wǎng)的比例和電力現(xiàn)貨市場的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)關(guān)系。
就我國電力市場而言,燃煤發(fā)電的高市場占比很難在短時(shí)間內(nèi)改變,但近年來可再生能源的發(fā)電量出現(xiàn)了快速增長。僅就2017 年度而言,太陽能發(fā)電量就比上年增長57.1%,風(fēng)力發(fā)電量則增長了24.4%。因此,可再生能源對局部地區(qū)的現(xiàn)貨市場所造成的價(jià)格沖擊是一個(gè)必須引起重視的問題。
學(xué)術(shù)界一般把電力金融交易模式分為純粹進(jìn)行電力金融合約交易的期交所協(xié)作模式和現(xiàn)貨與期貨共同運(yùn)營的電交所一體化模式。顯然就歐洲電力市場而言,歐洲能源交易所選擇了一體化模式,而北歐電力交易所則經(jīng)歷了由一體化模式向協(xié)作模式的轉(zhuǎn)變。具體到我國電力金融市場該選擇何種交易模式,則應(yīng)結(jié)合我國的實(shí)際情況進(jìn)行研究。
不同于歐洲各國間電網(wǎng)的弱聯(lián)系,我國特高壓交直流強(qiáng)耦合互聯(lián)大電網(wǎng)是目前世界上電壓等級最高、復(fù)雜程度最高的電網(wǎng)。一方面,電力行業(yè)與國計(jì)民生高度相關(guān),電力相關(guān)交易專業(yè)性強(qiáng),期貨和現(xiàn)貨難以絕對解耦,為避免金融性產(chǎn)品的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo)到物理執(zhí)行層面,電力金融交易的組織方宜具有電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn);另一方面我國規(guī)劃的“統(tǒng)一市場、兩級運(yùn)作”的電力市場模式,將提供一個(gè)覆蓋全國范圍的市場交易平臺,具備實(shí)現(xiàn)全國性電力金融交易的基礎(chǔ)。
按照目前國務(wù)院有關(guān)規(guī)定,期貨及衍生品交易必須在期貨交易所中進(jìn)行,但只要電力交易中心解決了營業(yè)執(zhí)照的問題,由電力交易中心組織電力金融衍生品交易在法律層面上即不存在問題。因此,本文建議我國宜采用由電力交易中心組織電力現(xiàn)貨與期貨一體化運(yùn)營模式。
從歐洲電力市場的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看,電力現(xiàn)貨市場往往會配套電力金融市場一同啟動(dòng),市場間的套利行為將使得電力市場與燃料市場的互動(dòng)日趨緊密,價(jià)格信號的傳導(dǎo)將會更加順暢,最終將引導(dǎo)能源批發(fā)市場和資金、資本市場的密切銜接。
因此,不論是歐洲能源交易所還是北歐能源交易所,都非常重視復(fù)合型人才的招聘及培養(yǎng),其從業(yè)者往往具備電氣工程、數(shù)理金融或信息技術(shù)的復(fù)合背景。而我國電力系統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式長期以來主要參照前蘇聯(lián)模式進(jìn)行培養(yǎng),專業(yè)人才培養(yǎng)細(xì)化,但復(fù)合型人才嚴(yán)重短缺。倘若人才供給問題沒有得到有效解決,將會對電力市場金融化的演進(jìn)造成較大的障礙。