欧洲电力金融市场的发展现状及启示
国网湖北省电力有限公司 穆保清
华南理工大学电力学院 曾鹏骁
国网湖北省电力有限公司 刘翊枫
国网湖北省电力有限公司 胡广
将金融衍生工具引入电力市场是电力市场化的一个必然趋势，同时也是电力现货市场成熟发展的一个必然结果。鉴于在电力市场环境下对电价放松管制后，电价的急剧波动会给市场参与者带来巨大风险，本文首先介绍了欧洲电力衍生品市场的发展状况，随后分析了其三项创新成果，最后论述了欧洲电力金融市场对我国电力市场建设的启示。
由于传输视频信号时数据量很大,仿真视频传输时若选择精确业务建模的方式会使整个仿真变得极慢．假设每一个数据包都是从最高层次的应用层发送,仿真少数几个视频流可能就需要30 min．为此,OPNET Modeler为多媒体业务专门增设了一个通信量混合属性Traffic Mix(%),该属性取值选项有All Background、All Discrete及百分比等3种．本次仿真中选择All Background选项,即所有数据包都设置为背景流量,这样可使仿真时间大大缩短．
国家发展改革委、国家能源局于2017 年8 月下发了《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》，选定了8个地区用来搞电力现货市场建设试点。不同于在中长期电力市场中电价主要由燃料成本所主导的特点，在电力现货市场中电价的最大特点即是受电力供需平衡所影响。一方面，由于电力生产与消费必须实时平衡，而电力供给在短期内也不可能大幅度增加；另一方面，受限于电网结构的物理约束，某些时刻可能出现输配电阻塞。因此，电力现货市场的价格波动幅度可能相当巨大，甚至会出现所谓的“价格钉”（Price Spike）现象，其数值可能比正常电价高出十几倍，大大偏离真实的电能边际成本。
在养殖场选址建设时，必须合理布局、科学规划、合理划分区域，强化各类财力、物力的应用，合理改造猪舍，严格分离管理区、生活区、生产区，完善消毒设施与隔离设施。经济条件较差的养殖场，病死的生猪应做到无害化处理，完善规章制度，参照本地疫情现状，制定完善的免疫程序，保证饲养管理的科学性，确保全市范围内的生猪养殖均可得到健康、稳定的发展。依据养殖规模和养殖现状，做到合理划分、科学区分，完善饲养管理措施，合理划分责任。
在发达国家所建立的电力市场中，为管理电价风险，较为常见的做法是配套建立相应的电力金融市场，引入以电力期货为代表的金融衍生品，并应用其套期保值的功能以实现价格风险管理的功效。鉴于近年来欧洲电力市场在该领域发展十分迅猛，且已经积累了较为广泛的实操经验，故本文择其重点进行介绍和探讨，并结合我国的实际情况给出相关启示。
欧洲电交所及其金融产品的发展现状
EEX Group
欧洲能源交易所针对特定的一些可进行现金交割的电力期货，设计了一批基于地理区域的点差合约。
上式中，Dcap为上限限价期货的差值（标的）；Dfloor为下限限价期货的差值（标的）；PID3 为现货指数“ID3Price”，该指数由欧洲能源交易所下辖的现货交易所EPEX Spot 不断更新并实时滚动公布，其反映的是电力现货在交割前3 小时范围内的交易量加权平均价格（Volume-weighted average price，VWAP）；Pcap 即“Price Caps”，为上限价格（也称戴帽价）；Pfloor即“Price Floors”，为下限价格（也称地板价）。
以“2.3.2”项下拟合模型为目标函数，使用Matlab 2014b软件的GADS工具箱，采用直接搜索算法求解最优提取工艺条件。直接搜索算法工具GUI参数设置见表7；随机搜索10次，结果见图3。
EEX 从德国起家，在发展过程中不断兼并和收购周边国家和地区的能源类交易所，2017 年，该集团电力交易量已经成为全球第一。现在，EEX 与美国的纳斯达克OMX 集团（NASDAQ OMX）、芝加哥商品交易所（Chicago Merchantile Group，CME）及洲际交易所（International Continental Exchange，ICE）就电力金融衍生品展开了十分激烈的市场竞争。
Nord Pool
Nord Pool 作为北欧区域的电力交易所，相关电力金融衍生品产生的历史最为悠久，流动性也最为优越，其金融部门从1995 年开始运作，在全球范围内最早引入了可金融交割的电力期货合约。2007 年，Nord Pool 将其金融公司卖给了美国交易所巨头NASDAQ OMX 集团。原属于Nord Pool 的金融市场部门改头换面，融入了NASDAQ OMX 集团旗下的大宗商品交易所中继续运作。
表1 EEX与PXE简介及其电力金融产品种类
目前，NASDAQ OMX 集团提供了4 类标准化合约可应用于Nord Pool 以实现风险管理：①期货合约；②期权合约；③远期合约；④差价合约。
欧洲电力市场的金融创新
日内限价期货
随着越来越多的可再生能源接入电力系统，诸多问题也逐渐浮出水面。
反正我是如此，到了叛逆期甚至老远来个熟人都会故意躲开。因为每次打完招呼，我们之间的基本对话就是一种重复：吃了吗？上几年级？考多少分……小孩不傻，知道这是浪费生命。可惜直到成年后，我和我的同龄人们从未幸免，一次次在长辈的客套话攻势中沦陷——在哪工作？有没有男朋友？结婚了吗？源源不断。
（1）现货价格波动性加剧。
相较于传统能源而言，以光伏发电和风力发电为代表的可再生能源具有出力稳定性差的物理特性。可再生能源市场份额逐年攀升的市场态势，导致现货市场出现了更为剧烈的价格波动。
如图1 所示，该图标注出了EEX 下辖现货交易所EPEX Spot 中，德国市场上某日日内价格与日前价格的走势。由于即使在日前市场中要较准确预测次日可再生能源的出力仍存在相当的难度，故日内市场实时价格同日前市场成交价格的相对价差仍然会表现出很大的波动性。
（2）现货价格概率分布的改变。
传统电源比重较大的电力市场中，其电力现货价格在表现出均值回归性的同时，还会表现出较明显的正态右偏斜。所以一般来讲，市场设计者更多考虑的是出现极高价格的情形，而未对极低价格予以重视。
然而，目前现货电价的右偏斜性正在被削弱，其一方面是由于风力发电在夜晚的出力相较于白天往往更为强劲，但电力系统在夜间所承担的负荷却明显小于白天；另一方面则由于可再生能源的边际成本往往极低，甚至可以被视作零成本。上述两点给依赖传统化石能源的发电商带来了较为显著的“挤出效应”，进而导致现货市场上会出现负向的“价格钉”，有时甚至会出现负电价。
图1 EPEX15 分钟日内现货平均价格与日前小时指数对比
显然，在日内市场上，不论是发电商还是售电商，均迫切需要切实有效的风险管理工具，以对冲出现极高或极低价格的风险。但如若EEX 采取行政限价的手段以实现风险管控，日内市场的价格信号可能被“看得见的手”扭曲而失真，就不能反映日内市场上真实的供求关系。
欧洲能源交易所于2015 年推出了日内限价期货，并已成功应用于德国市场。该种合约实质上是一种采取现金交割的指数期货，其指数标的如式（1）（2）所示并经计算得到，上限价格与下限价格可以分别同ID3Price 衍生得到两种不同的限价期货。
根据交割方式，分为物理交割期货和金融结算期货。物理交割期货指的是按照期货规定的交易时间和交易速率进行电力的物理交割；金融结算期货不需要交割电力，是以现货价格为参考进行现金结算。
在实际市场环境下，不仅要知道单因素对利润的绝对影响，更重要的是需要了解多种因素共同影响的结果，以便于管理层的有效控制，见表7[1]。
在具体实操层面，以预期在日内市场上购入现货的售电商为例，若需规避正向价格钉所带来的财务损失，则可在衍生品市场上做多日内上限限价期货。一旦日内市场上的确出现正向价格钉，售电商即进行平仓交易后并获得一笔补偿，以弥补日内市场上电价上升所带来的财务损失。显然，通过上述操作，售电商面临的最高电价即是上限限价期货所规定的“戴帽价”。同时，限价期货的标准化合约设计保证了其良好的流动性。
风电期货
在欧洲电力市场范围内，风力发电在以德国和丹麦为代表的国家中已经占据了一个相当可观的市场份额。如上节所述，随着接入电网的风电场逐渐增多，其出力的不确定性会加剧此类国家现货市场上电价的波动程度。但由于风电场的出力与风力大小、来向以及持续时间高度相关，因此其出力电量的不确定性本质上应该说是一种天气的不确定性。即使我们以月度、年度甚至更长的观察周期来看，这种出力的不确定性仍然很大。
一方面，依靠传统意义上的电力金融衍生品，无法通过合约交易转嫁上述风险。另一方面，鉴于该种电量风险本质上与天气息息相关，故可采用类似于天气期货（Weather Future）的金融衍生品以对冲风险。
对于日趋完善的环保市场，如果各焚烧炉供应商不将ACC作为技术秘密而选择对外公开，方案三也是可行的，只是在实施过程中需要特别注意几个问题：①首先，控制方案的确认要及时，提前展开设计工作。②由于焚烧炉受控对象为液压电磁阀，需要DCS确认能否满足液压电磁阀的供电、控制以及保护的要求；若是DCS满足要求，可以将就地柜全部取消。③焚烧炉供应商将各部分程序全部对DCS开放，并配合DCS进行编程；DCS与焚烧炉设备技术人员共同参与调试；且编程和调试的起始时间须提前。
自2016 年开始，欧洲能源交易所针对德国市场推出了标准化的风电期货合约。事实上，该项期货合约属于天气期货的范畴，其标的为一项经式（3）计算所得的指数。
上式中，F 是被称为平均风电负载因数（The Average Load Factor）的指数，该项指数可以反映合约期H 内风电场的出力程度。Wh 为合约对应区域内，风电场在第h 小时内的出力（MWh）。Wv 则为合约对应区域内风电场的装机容量（MW）同一小时之乘积（MWh）。与此同时，数据库中对风电场装机容量的记录将每月更新一次，风电场出力的数据由Euro Wind 提供。
◆链接
电力金融市场
健全的电力市场应该包括电力现货市场和电力金融市场。电力金融市场是电力现货市场发展的必然产物，是对电力现货市场的完善与补充，是电力现货市场的金融衍生属性，其参照期货、期权交易的基本原理进行交易。建设电力金融市场，有利于发现电力产品的真实价格，促进电力市场公平竞争；并能为市场交易者提供风险管理工具，平抑电力现货市场价格，有利于电力市场的稳定。电力金融市场交易主要被划分为电力期货交易和电力期权交易两部分。
电力期货交易和电力期权交易
电力期货交易
电力期货是指在将来的某个时期以确定的价格交易一定电能的合同。电力期货还包括电力远期合约交易，明确规定了电力期货的交割时间、交割地点、交割速率等。电力期货分为以下几类：
根据交割期的长短，分为日期货、周期货、月期货、季期货、年期货。
联合收割机的使用季节性强，闲置时间长。要保持收割机良好的技术状态，有效地延长其使用寿命，闲置阶段的优质保养非常重要。
根据标的物品的流向，可分为看涨期权和看跌期权。看涨期权的持有者有权在某一确定的时间以某一确定的价格购买电力相关标的物品。看跌期权的持有者有权在某一确定的时间以某一确定的价格出售电力相关标的物品。
电力期权交易
1933年7月14日，《红色中华》报第1版刊发潘汉年撰写的社论《反对国民党法西斯的白色恐怖》，揭露国民党暗杀民权保障大同盟发起人杨杏佛，封闭御侮救国大同盟，逮捕进步会员数百名的罪行。文章配发黄亚光创作的漫画《打倒屠杀工农的刽子手——国民党》，画面上的国民党凶手举着滴血的屠刀，踏着一堆革命民众的髅骷，将国民党反动派与人民为敌的本性揭露无遗。
电力期权是一种选择权，电力期权交易是对电力商品或其使用权的买卖。电力期权赋予了持有者在某一确定时间以某个确定价格交易电力相关标的的权利。电力期权可以分为几类：
根据交割时段，可分为峰荷期货和基荷期货。峰荷期货是期货规定的交割时间为负荷较高时段的期货；基荷期货是指交割时段为全天的期货。
根据执行期的特点，可以分为欧式期权、美式期权和新型期权。欧式期权只能在期权的到期日执行。美式期权的执行期相对灵活，可在期权有效期内的任何时间执行期权。新型期权比欧式期权和美式期权的盈亏状况更为复杂，例如亚式期权和障碍期权等等。
益智区游戏材料的选择准备好之后，就要考虑投放的问题，以下是几点关于益智区游戏材料投放的注意事项和要求。
该种合约由两种不同区域的电力期货衍生而成，具体效果类似于对一种期货做多的同时对另一种期货做空，其价格取决于两份合约的价格差。交易者选择点差合约而非真的去买卖两份期货合约的动机，是在于规避“执行风险”（Execution Risk）——即交易者在买卖两种期货合约中的任意一种时，想要的交易价格与交易数量与实际的成交价格与成交数量不一致的风险。
电力期货交易与电力期权交易有两个重要的不同点，一是电力期货交易中购得合约的持有者，到期必须按照合约的规定履行电力商品成交手续，否则要承担违约惩罚。电力期权交易的购买者在支付一定权利金购得某项期权后，可以选择放弃或者继续执行。二是电力期货的衍生资产都是对称性衍生资产，电力期货的合约价值视其原始资产的估算价格与电力期货价格而定，正负皆可。而电力期权是非对称性衍生资产，买入与卖出电力期权的收益形态并不对称。
（素材来自网络）
由于该衍生品的标的反映了系统接入风电的电量水准，风力发电商及传统化石能源发电商因而成为了该产品的天然对手方，可用以对冲自身的电量风险。
点差合约
当前，EEX Group 旗下开展电力金融衍生品交易的子公司主要有欧洲能源交易所（European Energy Exchange）和中欧电力交易所（Power Exchange Central Europe，PXE）。其概况及金融产品种类如表1 所示。
根据标的物品，可分为基于电力期货的期权，即电力期货期权，和基于电力现货的期权，即电力现货期权。电力期货期权的交易对象为电力期货、电力远期合同等可存储的电力有价证券；电力现货期权的交易对象为不可存储的电力商品。
④在同一条河上，上游水库先蓄水，下游水库后蓄水；在干支流之间，支流水库先蓄，干流水库后蓄。对于长江干流，应该是金沙江等上游的水库先蓄，而三峡水库后蓄。同样，支流上的水库影响是局部的，干流的影响是全局的，支流水库应该考虑先蓄。
虽然直观地听上去，这个特性容易让人想起以价区价差为标的的差价合约（Contracts for Difference，CFD），但二者确实仅仅存在形式上的差别而已，并无本质区别。譬如NASDAQ QMX 集团也针对北欧电力市场引入了能起到类似效果的金融衍生品，但是被称为差价合约而非点差合约。
由于点差合约所对应的两个不同的价区间一般都会存在电网联系，而这种物理联系就必然会反映到电力点差合约的价格上。因此，点差合约的价格也会和输配电阻塞风险息息相关。
对我国电力市场建设的启示
应充分考虑可再生能源带来的价格风险
在2017 年度的欧洲电力市场上，可再生能源的市场份额达到了20.9%，历史上首次超过了燃煤发电的市场份额。而由欧洲电力市场近年的运营经验可知，可再生能源接入电网的比例和电力现货市场的价格风险呈正相关关系。
就我国电力市场而言，燃煤发电的高市场占比很难在短时间内改变，但近年来可再生能源的发电量出现了快速增长。仅就2017 年度而言，太阳能发电量就比上年增长57.1%，风力发电量则增长了24.4%。因此，可再生能源对局部地区的现货市场所造成的价格冲击是一个必须引起重视的问题。
对于采用二阶形函数的反向组合型Gauss-Newton算法(IC-GN2)，为了对增量形函数求逆，需要补充公式(3)给出的6项，并将形函数写成如公式(4)的形式。
选择合适的交易模式
学术界一般把电力金融交易模式分为纯粹进行电力金融合约交易的期交所协作模式和现货与期货共同运营的电交所一体化模式。显然就欧洲电力市场而言，欧洲能源交易所选择了一体化模式，而北欧电力交易所则经历了由一体化模式向协作模式的转变。具体到我国电力金融市场该选择何种交易模式，则应结合我国的实际情况进行研究。
不同于欧洲各国间电网的弱联系，我国特高压交直流强耦合互联大电网是目前世界上电压等级最高、复杂程度最高的电网。一方面，电力行业与国计民生高度相关，电力相关交易专业性强，期货和现货难以绝对解耦，为避免金融性产品的运营风险传导到物理执行层面，电力金融交易的组织方宜具有电力系统实际运营经验；另一方面我国规划的“统一市场、两级运作”的电力市场模式，将提供一个覆盖全国范围的市场交易平台，具备实现全国性电力金融交易的基础。
任何船舶进入航道时，都有一个初始速度，该速度与船舶进入航道前的航行状态有关，一般船舶间的初始速度是各不相同的。本文假定船舶初始速度是随机取值的，并服从一定速度区间内的均匀分布。
按照目前国务院有关规定，期货及衍生品交易必须在期货交易所中进行，但只要电力交易中心解决了营业执照的问题，由电力交易中心组织电力金融衍生品交易在法律层面上即不存在问题。因此，本文建议我国宜采用由电力交易中心组织电力现货与期货一体化运营模式。
加快培养复合型人才队伍
从欧洲电力市场的建设经验来看，电力现货市场往往会配套电力金融市场一同启动，市场间的套利行为将使得电力市场与燃料市场的互动日趋紧密，价格信号的传导将会更加顺畅，最终将引导能源批发市场和资金、资本市场的密切衔接。
因此，不论是欧洲能源交易所还是北欧能源交易所，都非常重视复合型人才的招聘及培养，其从业者往往具备电气工程、数理金融或信息技术的复合背景。而我国电力系统的人才培养模式长期以来主要参照前苏联模式进行培养，专业人才培养细化，但复合型人才严重短缺。倘若人才供给问题没有得到有效解决，将会对电力市场金融化的演进造成较大的障碍。
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