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3、现货市场和远期市场的关系
现货市场和中长期市场,应该先建设哪个?哪个市场更重要?是电力市场设计中经常讨论的一个问题。这里,对从交易组织(交易时间)角度的现货市场和远期市场进行分析和讨论。
【从现货市场到远期市场】从交易的时间看,对一个产品来说,一般首先有现货市场,进而才基于现货市场为了规避风险等目的发展出远期市场、期货市场等。也就是说,从交易的组织的角度看,先有现货市场,再有远期市场。这也是国外电力市场发展的基本规律。因为远期市场交易的仍然是现货市场中的产品,没有现货市场,远期市场就失去了基础。简单的说,现有现货市场,再有远期市场;先进行现货市场的设计,再进行相关远期市场、期货期权市场的设计。
【现货市场交易量与远期市场交易量】从交易量来看,一般远期市场的交易量远远大于现货市场交易量。这主要是由于,远期市场的主要目的是提前锁定价格、规避风险。对电力市场中大多数实体的发电企业、用户(供电商)来说,其参与远期市场的主要目的,是规避现货市场的价格风险,因此大部分电量一般通过远期市场完成。
三、现货市场与中长期市场的定义
从前面的分析看,对现货市场有两种定义:1)从交易的产品的时间粒度,或者说交易时段来看,现货市场中交易的电力产品的时间粒度或交易时段小于等于1小时。2)从交易组织或达成的时间看,现货市场交易达成后在较短的时间内,如一天内或一周内进行交割。在大多数国家和地区的电力市场中,这两个特征是合一的。也就是说,现货市场一般是指日前及日以内进行的(部分市场包括周内交易),交易时段为小时或更短时间的电力市场。本文后面的分析中,没有特殊说明,现货市场都指这个意义上的现货市场。
对中长期市场,也有两种定义:1)从交易的产品的时间粒度,或者说交易时段来看,中长期市场种交易的电力产品的时间粒度或交易时段较长,如一年、一月。2)从交易组织或达成的时间看,中长期市场有时候指远期市场,即达成交易后在未来某一时间才交割的市场。本文后面的分析种,没有特殊说明,将第二种意义的中长期市场称为远期市场。
四、建设现货市场和远期市场的必要性
1、建设现货市场的必要性
这里,现货市场是指相对交易时段为月,以月度电量为交易产品的中长期市场而言。建设交易时段细化到小时及以内的现货市场,相对中长期市场主要的优势就是发电调度、发电资源配置更加优化。
在仅有月度电量交易市场而没有现货市场的情况下,月度的竞价一般基于发电企业的平均成本,调度机构在日常调度中的调度原则是“等比例进度”。显然,这种调度下的发电计划与按发电煤耗的等微增率原则调度的发电计划是不一致的。也就是说,这种调度方法无法实现系统发电成本的最小化。另一个角度,就是由于没有采用最优调度,系统的发电成本增加了。
现货市场种,发电企业每天可以根据其机组的情况进行报价,调度机构根据每个时段的供需情况进行市场出清。在市场设计合理,没有市场力的情况下,可以实现最优的发电调度,实现系统发电成本的最小化。
现货市场相对中长期市场优化的空间有多大,后者说发电成本可以降低多少,与发电机组的类型、成本特性、不同机组之间的差异、负荷曲线等很多因素有关。有些系统优化的空间大,有些系统优化的空间小。
实际中,对某个地区、某个省,是否需要建设现货市场,何时建设现货市场,需要进行成本效益的分析。一方面分析当前建设现货市场的效益,另一方面分析当前建设现货市场的相关成本。对于发电成本特性相差不大,负荷曲线比较平缓的地区,不必过于急于开展现货市场。
2、远期市场建设的必要性
这里,远期市场是指,在建设了时间粒度细化到小时以内的现货市场以后,在交割前一定时间进行交易的市场。为了简化描述,这里的远期市场包括了一般意义的远期合约(Forward market)交易市场以及期货(Futures)、期权等金融衍生品市场。
各个国家、各个地区在建设电力现货市场时,一般都会同时建设相关的远期市场。这是由于,由于电力需求的波动性以及电力必须保持供需平衡的按要求,现货市场电价的波动性不可避免,而且在很多市场中波动会很大。这就对市场参与者,包括发电企业和用户带来了很大的风险。通过远期合约来提前锁定价格、规避现货市场价格风险,是必须提供给市场成员的一个工具。美国加州2001年的电力危机的其中一个原因,就是不允许相关电力公司签订长期合同。
五、远期合约(中长期合约)的属性和交割
经常讨论的一个问题是:电力市场种远期合约(中长期合约)应该是金融的还是物理的?在(走进电力市场:电力市场中的物理合同和金融合同及其结算)已经讨论这个问题,这里进一步简单讨论。
合约本身没所谓金融和物理之分,所谓的金融和物理主要体现在以下两个方面:
1)合约的标的物,是物理的产品还是一个金融产品。比如,合约的标的物是实际使用或发出的电,还是某个价格指数(如多个节点电价的某种平均价,两个地区的价格差,不同时间的价格差等)。如果合约的标的物是实际的某种产品/物质/能量,我们可以认为其是一个物理合约。
2)合约的交割方式,是物理交割还是金融或者说财务交割?(1)如果是物理交割,就意味着必须用合约中规定的标的物的实物进行交割,比如说电。这种情况下,同时需要确定违约责任:如果没有按照约定的量交割,对违约方的惩罚措施。(2)如果允许财务交割,需要定义一种参考价格,如果没有物理交割,就按照事先定义好的某个市场的价格交割。
对电力市场中的物理的电的交易,不同国家、地区市场中对电力合约设计的差异的一个重要方面就是交割方式及违约处理方式的不同。
在美国PJM为代表的全电量竞价、具有日前市场和实时市场的电力市场中,一般不要求远期合约必须物理交割,也就是说允许远期合约财务交割:按照实时市场的电能价格交割。比如,某电厂和某用户签订了在某个小时供电100MW的合同,如果电厂实际的出力仅有80MW,则80MW电物理交割,另外20MW电财务交割(相当于电厂从实时市场按照实时市场的价格购买了20MW的电去履约)。
在以英国为代表的双边交易+平衡机制的电力市场中,希望大多数远期合约物理交割。对实际发电、用电量和远期合约量不匹配的部分(不平衡电量),按照平衡市场的价格(不平衡价格)结算。不同国家、地区的平衡市场有不同的价格机制。典型的是双价格机制,即对市场主体的与系统平衡状态(整体是缺电Short,还是过剩Long)相同的不平衡量(多发少用,或者少发多用),采用惩罚性的价格,而对市场主体的与系统平衡状态相反的不平衡量,采用非惩罚性的价格。这种方法对经济信号有一定扭曲,并不利于规模小的市场主体。一些国家已经改为单价格机制:所有的不平衡量都按照平衡市场的边际成本价格结算。英国平衡机制的详细介绍请参考(走进电力市场:英国电力平衡市场的报价和结算机制)。实际上,如果平衡市场采用边际成本定价机制,其结果与美国PJM为代表的实时市场的效果从不平衡结算的角度就非常相似了。
由于电力的特殊性,对事前签订的远期合约,很难确保一定物理交割。不同市场的不同实际上很大程度上在于其违约机制,或者说不平衡电量的价格机制的不同。另外一方面,不同的市场模式下,对签订的远期合约,物理执行的方式、难度不一样。对英国电力市场,发电机组可以通过向调度机构提交与其提交的远期合同曲线(Contract Notification)一致的出力曲线(Physical Notification)来实现远期合约的物理交割;对美国PJM电力市场,发电机组可以通过自计划、自调度方式保证远期合约的物理执行。对通过PJM统一计划、调度的机组,如果其签订了远期合同,可以认为是一种物理交割+财务交割结合的方式:如果市场价格比自己的成本高,就按合约量物理交割;如果非常低,低于自己的可变成本,就采取采取交割的方式,自己减小发电,从实时市场购买电力来履约。
关于平衡机制的详细分析见(走进电力市场:电力市场集中竞价的经济学原理分析 (六 平衡机制及定价))。
总结和建议
我国目前电力市场领域存在的关于现货市场和中长期市场的争论,一部分原因是相关概念理解的不一致。
不同角度的现货市场。从上面的分析看,现货市场有两个角度:1)产品时间尺度方面的定义精细化,时间粒度或者说交易时段到小时以内;2)产品交易后较短时间内交割,如一日或一周。在大多数电力市场中,这两个角度是一致的:在一日或一周内组织的交易,一般都是以小时或更短的时间作为交易时段的。
我国的中长期市场。但在我国目前的电力市场中,从这两个角度定义的现货市场不一样。我国目前各省的电力市场中,交易的产品的时间粒度一般为月。从这个角度,其是一个中长期市场。但是,从交割时间看,月度集中竞价一般在实际交割前若干天进行,可以认为是交易后短期内就交割。从这个意义上,月度集中竞价可以认为是一种“现货市场”。而在集中竞价之前进行的年度双边协商、年度集中竞价是一种远期交易市场。
【市场发展:中长期市场到现货市场】从交易产品的时间尺度(粒度)上,市场发展的进程是从长时间尺度到短时间尺度,逐渐细化。我国的一些专家强调要先发展中长期市场,再发展现货市场,也主要是这个意思。先通过比较粗时间粒度的电力产品交易(月度电量交易)培养市场意识,进行相关软件、硬件、监管能力等的建设,然后逐渐再开展更小时间粒度的现货市场。
【市场建设:现货市场到远期市场】从交易组织、达成的的时间上,应首先设计、建立现货市场(即时、准即时),然后根据现货市场的设计进行不同时间尺度的远期市场的设计和建设。考虑到电力现货市场价格的波动性,远期市场和现货市场一般需要同时建设,初期进行简单的远期市场建设,逐渐进行标准化的、更多种类型的远期市场、期货期权市场。
【交易量:远期交易为主】考虑到电力现货市场中价格的波动性,一般大多数交易在远期完成,现货市场中进行交易的量一般较小。但这并不意味着远期交易重要,现货交易不重要。远期交易的价格是由现货市场价格决定的,是现货市场价格在远期的一个估计。
【远期合约的交割】对标的物为物理的电力的合约,不同合约的差别很大程度在交割方式,或违约责任/不平衡结算机制方面。对不平衡量英国、欧洲采用平衡市场和不平衡结算的机制,美国采用实时市场的方法。平衡市场采用边际价格出清,不平衡量采用单一价格结算的情况下,其与美国的实时市场方法差别已经较小。
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