深度｜中长期市场与现货市场的衔接：曲线分解

【引言】随着我国电力体制改革的逐渐深入，现货市场的建设目前成为了许多省份、地区电力市场建设的重要目标之一。相对中长期市场，现货市场技术更加复杂，需要考虑的问题更多。其中，困惑很多市场设计者的一个问题是：现货市场环境下，中长期市场该如何运作？中长期市场应该如何与现货市场衔接？2018年广州交易中心与华南理工大学一起对这个问题进行了研究。本系列文章结合南方电力市场的建设对一些关键的问题进行讨论。本篇文章对一个基本的问题：中长期合同的曲线分解进行讨论。

（来源：微信公众号“走进电力市场”  作者：丁军策等）

一、现货市场与中长期市场的区别

要了解现货市场下中长期市场与现货市场的衔接问题，首先要了解到底什么是现货市场，什么是中长期市场，两者的本质区别到底是什么？

1、中长期市场

“中长期市场”在不同的场合有不同的含义。第一种理解是强调交易的时间与交割期相隔较远。比如，提前一年进行交易、提前一个月进行交易等。同一个市场中可能同时有多种在不同时间进行的交易，如年度交易、月度交易、临时交易等。这是包括电在内的所有商品市场对中长期市场的一种共同的定义。可以对应英文中的远期交易市场：forward market。

对“中长期市场”的第二种理解强调交易的标的物的时间尺度比较长。这里，“标的物的时间尺度”的含义是：按这个时间尺度区分的相同时间段内的电被认为是相同的产品，具有相同的价格；而不同时间段内的电被看为不同的产品，可以具有不同的价格。比如，我国目前大多数地区的中长期交易的时间尺度为“月”，意味着，在交易中对同一个交易时间段（交易周期）即一个月内的电力不做经济上的区分，价值是一样的；而在不同交易时间段即不同的月份，价值不一样。在市场规则中，“标的物的市场尺度”反映在“计量”、“清算”周期上。我国目前的大多数地区的中长期市场都是“月清月结”的，意味着其交易标的物的时间尺度为“月”。前面讲到，同一个市场中可以有多种在不同时间（年前、月前）进行的交易，但一个市场只能有一个统一的清算周期。

2、现货市场

现货市场在不同的文献、不同的国家和地区定义都不完全相同。一般来说，认为现货市场应该同时有两个方面的特点：1）交易的时间临近交割期（一般为日前、日内及实时，国外部分地区也有周前的现货交易）；2）交易的标的物（电）的时间尺度为小时或更小，如半小时、15分钟、5分钟等。这两个特点实际上分别对应前面讲的两种中长期市场。在一般的商品交易中，更加侧重第一个概念，即交易的时间临近交割期。比如，很多文献将现货市场描述为“一手交钱、一手交货”的市场。电力市场中，则更强调后面一个概念，即交易标的物的时间尺度较小。电力现货市场在英文中的表达是“spot market”，可以认为是电力交易的标的物从“块电力”——不区分时间——变成了“点电力”——不同时间点（如一个小时）的电要分别交易。

3、有/无现货市场下的中长期市场

前面讲了中长期市场有两种理解。在没有现货市场情况下和有了现货市场的情况下，中长期市场、中长期交易的含义是不一样的。

1）没有现货市场前的中长期市场

在我国，在没有建立现货市场以前，中长期市场的含义更多的是前面讲的第二种理解，即强调交易的标的物的时间尺度是“月”。实际上，很多地区的中长期市场设计中，最后一次交易一般都离交割期不到一个月，一般为几天，甚至还有在交割月期间进行的交易。比如，广东的中长期电力市场规定在“每月25日前组织开展次月的月度集中竞价交易”，可能最晚距离交割期开始不到一周的时间；南方区域跨省中长期交易市场中，规定“不迟于当月24日开始组织交易，月内临时交易及消纳清洁能源、余缺调剂所需的特定交易品种可根据需要灵活开展”，也就是说，月度交易距离交割期开始也可能不到一周时间，而临时交易等可以在交割期内（月内）开展。因此，这些交易是不符合前面讲的中长期市场的第一种理解的。我国各个省、地区在没有建设电力现货市场前的中长期电力市场，其含义实际上都是上面讲的第二种理解：交易标的物的时间尺度较长——一般为一个月。

2）建设现货市场后的中长期市场

建设现货市场后，中长期市场的含义应该，也必须从第二种理解转变为第一种理解。也就是说，建设了现货市场以后，中长期市场是指相对现货市场更早进行的电力交易的市场，如多年市场、年度市场、月度市场等。因为，在已经有了现货市场以后，无论是在什么时间进行的电力交易，其交易对象——电的时间尺度都必须与现货市场的时间尺度一致，也就是说，必须将所有交易按照现货市场的时间尺度分解为曲线，而且必须在交易形成的时候就进行分解。我们在下一节中讨论为什么中长期合同必须分解为曲线。

二、现货市场下中长期合同为什么要进行曲线分解

现货市场下中长期市场与现货市场衔接的一个基本的原则是：中长期合同必须在签订的时候就确定曲线分解的方式。

1、为什么要分解

至少在结算的时候，中长期合同是必须分解到曲线的。因为，如果中长期合同没有分解，就无法完成完整的结算。

举个简答的例子说明这个问题。为了简化问题，假设某个月总共有720小时，现货市场中其中360小时（称为峰时段）的电价均为600￥/MWh，另外360小时（称为谷时段）的电价为300￥/MWh。假设现货市场前某电厂签订了一个7200MWh的中长期合同，价格为400￥/MWh。现货市场采取全电量出清的模式，该电厂在现货市场的出清量为峰时段每个小时20MWh（共7200MWh），谷时段每个小时10MWh（共3600MWh）。

图1简单算例交易信息

假设电厂的中长期合同已经分解到曲线：峰时段和谷时段分别为3600MWh，很容易可以得到结算结果。有两种结算方法，下面进行简要介绍。

算法1：中长期合同结算+偏差电量（增量电量）结算

这种方法下，对每个时段，中长期合同电量按合同价结算，现货市场出清量与中长期合同电量之差（即偏差电量，或者说增量电量）按现货价结算。

峰时段结算

=400*3600+600*(7200-3600)

=3600000元=360万元

谷时段结算

=400*3600+300*(3600-3600)

=1440000元=144万元

总结算

=峰时段结算+谷时段结算

=360+144=504万元

算法2：现货全电量结算+中长期合同差价结算

这种方法下，对每个时段，现货全部出清电量按现货价结算，中长期合同电量按照中长期合同价与现货市场价的差价进行结算。

峰时段结算

=600*7200+(400-600)*3600

=5040000元=504万元

谷时段结算

=300*3600+(400-300)*3600

=1440000元=144万元

从上面看到，两种方法的结算结果都一样，而且都需要用到中长期合同分解到每个时段的电量值（上述公式中有下划线的数字）。

结合这个算例可以看到，假设中长期合同没有给出分解曲线，无论按哪个结算方法，结算都是无法进行的。

因此，现货市场环境下，中长期合同必须要进行曲线分解。

2、什么时间分解？

上面已经说明了，现货市场环境下，中长期合同必须要分解到曲线。下面一个问题是，要在什么时候分解呢？我们的观点是：必须（最好）在交易签订的时候就分解好。为什么呢？

这首先要回答另外一个问题。现货市场环境下，中长期合同起什么作用？为什么需要中长期合同？大多数人应该理解，主要是为了降低风险，提前锁定价格。如果签订的中长期合同并不能锁定风险呢？就是说如果签订了中长期合同后还会有很大风险，会发生什么结果呢？——中长期合同的活跃度降低，大家签订中长期合同的积极性降低。

现在可以回答上面的问题了：如果没有在签订中长期合同的时候同时确定电量曲线分解的方式，则该合同无法（完全）规避现货市场价格的风险。

仍然用上面的简单例子，但假设现货市场峰时段和谷时段的出清量均为3600MWh，则现货市场出清量和中长期合同出清量的差为零。这时候结算结果完全由中长期合同决定（288万元）而不受现货市场价格的影响，风险得到了完全的规避。但是，如果中长期合同的分解方式变化，则结算结果将也变得不确定。

基准情景：将中长期合同电量平均分配到峰和谷时段（各3600MWh）

峰时段结算

=400*3600+600*(3600-3600)

=1440000元=144万元

谷时段结算

=400*3600+300*(3600-3600)

=1440000元=144万元

总结算

=144+144=288万元

情景1：将所有中长期合同电量分解到峰时段

峰时段结算

=400*7200+600*(3600-7200)

=720000元=72万元

谷时段结算

=400*0+300*(3600-0)

=1080000元=108万元

总结算

=72+108=180万元

情景2：将所有中长期合同电量分解到谷时段

峰时段结算

=400*0+600*(3600-0)

=2160000元=216万元

谷时段结算

=400*7200+300*(3600-7200)

=1800000元=180万元

总结算

=216+180=396万元

可以看到，相对基准情景的288万元收入，情景1下的收入降低为180万元，情景2下的收入升高为396万元。如果现货市场的价格变化，基准情景的收入不会发生变化，情景1和情景2下的收入则会随着现货市场价格的变化而变化。比如，假设现货市场峰时段的价格变为800￥/MWh，则根据上述公式可以计算得到，基准情景的收入没有变化，仍为288万元；情景1下的收入减少72万元变为108万元，情景2下的收入增加72万元变为468元。

也就是说，如果电厂签了一个中长期合同，电量以及分解曲线都与现货市场的出清结果一样，则电厂可以完全规避风险（基准状态）：现货市场中通过对中长期合同对应的电量申报很低的价格（作为价格接收者）以保证这部分电量的出清，就可以将这部分电量的收入锁定。

但是，如果中长期合同在签订合同时没有分解曲线，而是在签订合同以后的某个时间采用另外的方法分解，进一步如果分解的曲线与现货市场的出清量不一致（情景1和情景2），则电厂即使签了中长期合同，也无法规避现货市场价格的风险。如上面的例子中，基准情景、情景1、情景2这三种情景的中长期合同总量、现货市场出清量以及现货市场出清量都完全相同，不同的只是中长期合同分解方式的不同，但电厂的收入在不同的情景下差别很大：情景1下收入减少，情景2下收入增加。

采用类似的计算方法可以得到，对和电厂签定这个中长期合同的负荷，情景1下收入将增加，情景1下收入将减少。

总结来说，中长期合同的曲线分解方法的不同会造成以下两方面的结果：1）不同分解方式造成市场主体利益的较大的变化：一方变好而另一方变坏；2）市场主体无法通过中长期合同的签订规避现货市场的价格风险。当然，这个影响不会直接导致缺电、安全事故等严重问题，但会影响市场的效率和公平。市场化后的结果可能还不如计划体制下，进而会有人将相关问题的责任放到“市场化”的帽子上，从而将洗澡水和婴儿一起倒掉——市场化中止。当然，实际可能不会产生这么严重的后果，但影响市场化的进程和效果是一定会的。

三、现货市场下中长期合同如何进行曲线分解

前面讲要在签订合同时就确定曲线分解，并不意味着一定要给出具体的分解曲线，有些情况下可以是仅仅给出分解的原则，特别是对计划协议交易。

1、计划协议分解

现货市场后，仍然会存在一定量的政府主导的计划性电量，包括省内的基数电量和省间的协议电量。对这部分电量，其分解主要考虑公平性。在签订协议时，可以直接分解到曲线，也可以不给出具体的曲线，而是给出一种比较确定的分解原则（比如按照某个典型日的曲线分解）。给定了分解原则，市场主体可以根据自己掌握的信息估计未来分解的结果。我国上一轮电改和这一轮电改中都有些专家对这个问题进行了研究（文福拴：电力市场环境下的合同分解及相关问题[EB/OL]. 电力系统自动化, 2018.2.9）。

2、市场化中长期交易的分解

现货市场后，市场化的中长期合同在进行交易时就应该按现货市场的时间尺度进行，成交结果都应该是分解到曲线的。当然，在不同时间进行的交易曲线的形状可以不同。比如，年及年以前进行交易时，交易的曲线可以是一条直线（将交易电量平均分解到每个时段）；月前进行交易时，交易的曲线可以是具有峰、谷两个时段的曲线等。

结论

现货市场后，中长期市场的含义发生了变化：从强调交易标的物的时间尺度（月）转为强调交易的时间（提前一年还是提前一月）。我们认为，为了市场能够正常结算，所有的中长期合同都需要分解为曲线；为了保证中长期合同的风险规避的作用及市场的公平，中长期合同应该在签订合同时就确定分解的曲线（或分解的方式），包括市场化交易和政府主导的计划协议。因为，对一个中长期合约来说，如果曲线分解方式没定，则其价值是不确定的，有可能盈利，也有可能亏损。对一个价值未定的产品，市场主体可能没有激励去进行交易。由第三方进行的分解也会带来市场公平问题。

除了曲线分解问题，现货市场环境下中长期市场和现货市场的衔接还有许多其他的问题，后续的文章再进行讨论。

致谢

本文章部分内容来自广州电力交易中心与华南理工大学联合开展的科研项目的成果，感谢广州电力交易中心对相关研究的支持！

【作者】

丁军策广州电力交易中心

陈玮广州电力交易中心

季天瑶华南理工大学

荆朝霞华南理工大学