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图1电力现货市场的分时定价
由于发电与负荷波动程度不同,各市场的分时定价时间跨度也存在差异,典型的设计是选择15min作为一个交易时段,但也有一些市场选择了1h或者5min作为交易时段长度。选择15min时,每天有96个定价时段,每月平均有2880个定价时段(按30天)。
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交易标的曲线化:
由于每个交易时段价格不一样,购售双方在做交易时就不能像以前一样,只是购买一个总量,比如现货市场之前的月度中长期交易就是交易一个月度总量就行。现货市场下的中长期与现货交易都需要按照交易时段进行买卖,也就是需要按交易时段确定每个时段对应的买卖电量,不能是一个汇总量。
图2 电力现货市场的电量曲线
如果在一个交易窗口需要完成所有时段的电量交易,那么将各时段的电量连接起来就形成了图2所示的电量曲线。随着电力现货市场的逐步完善,交易窗口的连续化,部分市场上也允许一次交易只购买部分时段的电量,这就形成了所谓的分时段电量交易。为了简化交易工作量,分时段交易中的时段划分可以是将一天的24小时分成24、12、8、6、4等不同段数,具体如何选择,主要取决于现货市场的价格曲线形状,现货价格接近的时间可以归为一个交易段。
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现货交易物理化:
由于新能源发电越来越多,电力系统平衡压力越来越大,但中长期预测准确度又难以在短时间内有效提升,因此发用平衡只能依靠现货交易来完成。现货交易与传统的系统运行紧密结合,一方面可以通过经济手段有效保障系统安全,另一方面也有利于减少中长期交易频繁调整的工作量。
图3 电力现货市场的电量曲线
现货交易一般包括日前、日内与实时三个交易序列,日前一般提前于运行日一天开展,主要确定燃煤机组组合,日内市场通常提前于实时运行2-4小时开展,主要确定燃气等快速启停机组的发电组合,实时市场则是在实时运行之前给出调度指令或者在事后进行实时市场定价。
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远期交易金融化:
然而现货市场的价格波动非常大, 在一天之内、一月之内均存在大幅难以预测的价格波动,如下图4所示,山东市场的最低现货价格经常为-100元/MWh,高价能达到800元/MWh。市场交易双方需要通过中长期交易进行套期保值,帮助管理市场价格风险管理。在现货交易物理化的同时,为了帮助进行风险管理的同时又不干预现货市场的运行,中长期交易正在逐步金融化,其中最为典型的就是所谓的差价合约。
图4 电力现货市场的现货价格曲线
应用差价合同时,买、卖双方可以商定商品的履约价格(Strike Price)和交易数量。完成现货市场交易后,差价合同就可以按照如下的方式进行结算:
◇如果差价合同的履约价格高于现货市场价格,购买方需要向售卖方支付一定的补偿金额,它等于这两种价格的差价乘以合同规定的交易数量。
◇如果差价合同的履约价格低于现货市场价格,售卖方需要向购买方支付一定的补偿金额,它也等于这两种价格的差价乘以合同规定的交易数量。
这样一来,差价合同就可以使交易双方既能让全部电量参加现货市场交易,又能规避对应的交易风险,差价合同可以被认为是具有相同行权价格的买入和卖出期权组合。应用差价合约时,由于发用两方都存在预测偏差,因此发电方可以通过差价合约售电,也可以购电,用电方可以通过差价合约买电,也可以卖电。
5
交易组织连续化:
由于交易颗粒度分时、分段化,准确预测的难度进一步提升,为了管理价格风险,电力现货市场中的中长期交易品种不断丰富,交易窗口持续增多,交易组织连续化开展。
图5 山西市场交易窗口时序表
图5展示了山西市场针对任何一个交易时段可以进行交易的窗口组成,具体包括中长期交易:双边交易(年、季、月),月度分时段滚动交易(分24时段)(含集中与连续撮合)、旬分时段滚动交易(含集中与连续撮合)、D+2日分时段交易、D+3日分时段交易、D+4日分时段交易等;现货交易包括:D+1日日前交易、实时交易。
6
交易出清高频化:
为了给与市场成员更多的选择,更充分的交互,中长期交易开始朝着连续滚动撮合的方向发展,可以刺激更加全面的信息提供,加速市场价格的收敛、更好地起到价格发现作用。
图6 山西市场连续滚动交易示意图
山西中长期分时段交易采用了连续滚动撮合出清模式,工作日每天早晨10:00开市,在有新报价提交的时候,按照高低匹配原则进行滚动撮合,直到下午16:00闭市,给与市场主体更多的选择,提升了交易流动性。
7
交易策略组合化:
由于存在多个交易窗口,且由于长中短期预测偏差程度不同,因此需要针对不同的交易窗口采用不一样的交易策略,实现合理的交易组合,帮助控制风险、合理套利。
图7 长中短期交易策略与组合逻辑
年度、多月尺度上的预测难度高,价格波动大,因此交易策略应当以风险对冲为主,通过合理的持仓实现相对稳定的价格预期;月、旬尺度上可以通过数据、算法能力提升预测准确度,掌握比竞争对手更多的信息,并以此为指导进行部分有把握时段的交易套利,降低购电成本或者增加交易收入。日滚动尺度上市场主体掌握的信息差不多,因此更多的是进行偏差调整,减少考核与回收。
8
零售套餐定制化:
随着新能源渗透率的提升,一次能源价格波动加剧,电力现货市场价格也呈现大幅波动态势,用户负荷曲线不一样,那么对应的购电成本与套餐也不相同,需要一企一策地开展售电服务。
图8 不同用电曲线的用电成本
如图8所示,由于一天之内现货价格的高低变化十分明显,用电曲线优化将会显著地影响企业的用电成本。以2021年11月的电力现货市场交易为例子,如下图8所示,针对三种不同用电曲线的用户,即中午多用、晚上多用与平均用电,分别计算得出它们的用电成本为361、450、436元/MWh,相差到1毛钱上下。
结论:电力现货市场条件下,价格分时化,由传统的一月一个价变成一月2880个价格;电量交易标的分段化,由传统的一月一个量变成一月2880或者720个电量,电力市场发生了颠覆式变化。这导致电力现货市场中的中长期交易金融化与连续化,唯此才能更好地保障安全、控制风险。因此市场主体需要适应这种变化,建立高频交易能力,实现连续滚动交易,设计合理的批发市场交易策略与组合,在零售市场上进行一企一策的零售服务。
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