电力市场中的物理合同和金融合同及其结算

算例2

某月度电量市场(以广东2017年市场规则为例)，采用价差竞价模式，假设月度市场出清价差为-50￥/MWh，偏差考核费用为2倍的价差。为简化分析，设无考核量，即所有的偏差都按照2倍价差考核。考虑两个用户L1、L2，目录电价均为300￥/MWh，用户L1的用电量为正偏差3MWh，用户L2的用电量为负偏差-2MWh。

情况2-1 L1、L2独立参与市场。

2-1下L1的偏差结算：

3*(300-50+2*50)=1050￥

2-1下L2的偏差结算：

-2*(300-50-2*50)=-300￥

2-1下的总偏差结算：

750￥

=+1050-300

=1*(300-50)+5*(2*50)

情况2-2 L1、L2通过同一个售电公司参与市场。

2-2下的总偏差结算：

350￥

=1*(300-50)+1*(2*50)

可以看到，在这种偏差考核机制下，用电用户不同的组合方式下(情况2-1和情况2-2)，用户的用电情况、系统的供需情况没有任何变化，仅仅通过用户之间的“商业”上的联合，就达到了减小偏差费用的目的。这种机制对规模大的售电公司是有利的：用户范围扩大，不同用户的用电偏差相抵消或消减，从而减小偏差考核费用。这种机制在市场初期，有利于售电公司争取用户，利于售电公司的发展。但从长期看，这种机制不应是鼓励的机制。市场设计的一个基本原则是，不应该鼓励没有物理上的变化而仅仅通过数字上的、商业上的变换实现盈利。比如在这个例子中，情况2-1和情况2-2下电力系统的供需是完全相同的，意味着电力系统整体的成本、可靠性是一样的，但最终的结算结果不一样，这就造成了市场“博弈”的空间。

英国的不平衡机制，早期也是采取类似的双结算机制，不平衡价格有惩罚性的价格和非惩罚性的价格。考虑到上面的原因，于2015年11月，英国的不平衡结算已经改为了单结算机制。下面进行稍微详细一些的介绍。

3)以平衡市场的价格作为金融交割价格基准的方法

以英国、北欧等为代表的电力市场中，通过“平衡机制”来解决市场成员实际的发、用电量与合约电量的差别，市场成员的不平衡电量按照不平衡机制进行结算。平衡机制与实时市场方式的差别主要在以下几个方面。

①产品的定义不同。实时市场中，是一种全电量市场，交易的产品是某个时间段内全部的发电或用电量，提供产品的是发电资源，使用产品的是用户;平衡机制中，交易的产品是实际发电、用电量与某个基准电量之间的差异(或者说增量)，包括上调服务(offer)和下调服务(bid)，提供服务的机构是平衡服务单元。

②产品的定价方式不一样。实时市场中，在每个时段，每个价格区域(可以是节点)，只有一个价格，在该时刻和该节点，发电的就按照这个价格得到收益，用电的就按照这个价格支付电费。在平衡机制中，可以对“上调”服务和“下调”服务定义不同的价格。

欧洲实行平衡机制的市场中，对不平衡的结算有不同的方法。根据上调服务和下调服务价格的异同，可分为双结算机制和单结算机制。注意，这里的双结算/单结算是指对平衡市场中不同方向的不平衡电量，采用相同的结算机制还是不同的结算机制，与美国PJM为代表的电力市场中日前/市场市场的双结算是不同的含义。

双结算机制：根据系统的不同的状态(Long与Short)，对多发少用、少发多用的电采取不同的结算机制。定义了两种结算价格：主要定价法和补充定价法。主要定价法是一种惩罚性的定价方法，反映了系统为实现平衡花费的所有成本，包括购买Bid/Offer的成本和签定一些辅助服务合同的成本等。补充定价法反映短期能量市场中的能量价格，是一种非惩罚性的价格。当系统状态为电量过剩，即Long时，对“多发少用”的电量(加重系统不平衡)采取“主要定价法”，对少发多用的电量采取“补充电价法”。当系统状态为电量不足时，对“多发少用”的电量(缓解系统不平衡)采取“补充定价法”，对少发多用的电量采取“主要定价法”。

单结算机制下，取消了补充定价法，无论系统状态为Long还是Short，对多发少用、少发多用的电量都是采用相同的结算方法。详细的介绍见之前的公众号文章《英国电力平衡市场的报价和结算机制》。

平衡机制下，如果对不平衡电量采用单结算机制，其本质就和PJM的实时市场是相同的;如果对不平衡电量采用双结算机制，就是对不平衡电量采取的是一种惩罚性的价格。英国电力市场中，不平衡结算机制已经在2015年11月，从双结算机制转向了单结算机制。

三、输电服务合同

以上分析中，认为电能交易合同仅涉及供、需双方。实际上，由于电的传送需要通过电网进行，一般电能的供、需方都会和电网签定相关的合同，因此对标的物为物理的电量的电力交易合同，也可以认为是供、需、网三方的合同。因此，在合同中，应该约定由于各方原因造成无法履约情况下的合同条款。

上一节中，分析了由于供、需方的原因造成的电力偏差的结算方式，包括实时市场价格结算、按平衡市场价格结算等。对电网原因造成的交易无法完全交割的情况如何结算，取决于输电定价的机制及其输电服务合同。下面对几种典型的市场的处理方法进行介绍。

1、限下部分补偿机会成本

以英国电力市场为例说明这种方法。英国电力市场中，发电侧和用户侧都需要缴纳输电费用。输电费用在全国范围内按照长期边际成本方法计算，分区定价。市场主体缴纳了输电费用后，就有了在英国范围内使用电网送电的权利。如果由于电网阻塞的原因导致电厂的电送不出去，电网需要对因阻塞受限的出力(限下)进行补偿。在POOL模式下，按照(市场出清价-机组报价)对限下容量进行补偿。在双边交易模式下，根据市场主体的Bid报价进行补偿。

这种方法的基本思路是：已经缴纳了输电费，就有在该市场范围内电力传输的权利，因此如果没有保证传输，交易被裁减，需要对其进行补偿。

2、定义物理输电权

一些市场，对输电服务的管理采取物理输电权的方式。如果要进行两个节点或两个区域之间的电能交易，必须同时购买了这两个节点或两个区域之间的输电权。这就从机制上保证了交易的物理可执行性。

但由于电力系统的特殊性，即使事先买了物理输电权，实际运行时还是不能100%保证交易一定可以执行。比如，发生了突然的电网事故，输电能力减小，或者发电机组故障，电能无法送出等。这种情况下，需要定义物理输电权没有使用情况下的处理方式，如“use  it or lose it”、“use it or sell it”等。一般采用后者，“use it or sell  it”，如果没有使用，将根据当时的输电权价格得到一定的补偿。

3、定义金融输电权

越来越多的市场采取金融输电权的方式，市场成员提交的电能交易如果同时有对应的金融输电权，交易被裁减时会按照输电权的价格得到补偿。

四、套期保值与投机

市场主体签定远期合同、期货、期权合同的原因有两类：风险规避/套期保值与盈利/投机。对一个市场主体来说，如果知道其未来对某个物理产品的具体的供给或需求的数量，如果提前签定了某种合同，并且未来的实际供给、需求量与这个合约中规定的量完全匹配，则其行为就可以称为“套期保值”，即提前锁定了价格，交易风险被完全规避。如果实际的供给、需求量与合同规定的量不完全匹配，则其不匹配的部分需要金融交割，也就是说，根据现货市场的价格在现货市场进行反向交易来履约交割。这样，如果合同中规定的价格与现货市场的价格不一致，这个交易就存在风险，同时也意味着盈利的可能。这种行为，可以称为“投机”。

电力市场中参与中长期交易(这里所说的中长期交易包括远期合同、期货、期权等类型)的市场主体有两类，发电厂、用户等实体企业，以及银行、基金公司等纯金融机构。对实体企业，其一般是风险厌恶型的，希望有比较稳定的收益。因此，其在市场中的策略应该是中长期的合同量尽量与实际的发、用电量匹配。如果想通过中长期市场和现货市场的组合获得最大收益，需要对现货市场的价格水平、偏差进行具体的预测。

结论

电力合同中物理合同和金融合同的区分可以从不同的角度理解。从标的物角度，电力合同包括对物理的电能/输电权的合同，以及基于一些产品的价格定义的金融衍生品合同。对物理合同，可以采用实物交割的方式，也可以采用现金交割的方式。对没有实物交割的部分的结算方式，取决于市场的相关机制，没有实物交割的原因，以及合同中的具体约定。对电能合同，不平衡量的结算有按实时市场价格结算和以平衡市场价格结算两大类。对输电合同，未执行的交易可以通过机会成本补偿、物理输电权、金融输电权等方式进行金融结算。

交易结算是市场中最复杂的环节。中长期合同的结算方式主要取决于相关的实时市场/不平衡的机制以及输电定价/输电权定义方式。不同的机制并没有绝对的“好坏”之分，不同的机制产生了不同的经济信号、不同的福利分配，每个国家、地区需要根据具体情况确定具体适用的方法。

作者：荆朝霞,华南理工大学,教授/博士生导师;

本文转载自电力市场中的物理合同和金融合同及其结算[EB/OL]. 走进电力市场, 2018-2-5.