程雪兒
(貴州大學(xué),貴州貴陽550025)
我國自2015年中共中央國務(wù)院發(fā)布電改9號文《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》開始,步入了電力市場改革的一個新階段。
歷史經(jīng)驗表明,電力市場的特殊性必將導(dǎo)致市場各方參與者都面臨巨大的經(jīng)濟風(fēng)險,如果不加以防范,會引起相應(yīng)的經(jīng)濟損失。因此,如何借鑒金融領(lǐng)域的風(fēng)險管理理論,并將其用來有效地管理電力市場風(fēng)險,是電力市場參與者急需解決的問題。
本文從風(fēng)險識別、風(fēng)險度量以及風(fēng)險控制三個層面逐一展開論述,對現(xiàn)階段我國電力市場條件下的風(fēng)險研究做了詳細的梳理和總結(jié)。
在實行大用戶直購電之后,發(fā)電企業(yè)的風(fēng)險大體可分為四個部分:整體收入大幅下降風(fēng)險、電費回收風(fēng)險、企業(yè)之間利益調(diào)整過大風(fēng)險以及單位收益下降影響行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的風(fēng)險。以下就分別從這四個大類進行詳細論述。
1.1.1 發(fā)電企業(yè)整體收入大幅下降風(fēng)險
發(fā)電企業(yè)的發(fā)電量按所分配到市場的不同,被分為計劃電量和直購電量兩個部分。計劃電量即電網(wǎng)要求的年固定發(fā)電量,繼續(xù)執(zhí)行政府批復(fù)電價;直購電量則相當(dāng)于參與市場競爭的電量,其交易電量和電價均由同行競爭獲得。理論上說,我國現(xiàn)階段電力市場機制尚未健全,電價的波動也毫無規(guī)律性可言,于是可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段多數(shù)文獻均把電價作為符合正態(tài)分布的隨機變量處理。而事實上,在當(dāng)下電力普遍供過于求的情況下,直購電量的成交電價多數(shù)情況要低于批復(fù)電價,因此,在電改進一步推進的大形勢下,發(fā)電企業(yè)的整體收入會有下降的風(fēng)險。
1.1.2 發(fā)電企業(yè)的電費回收風(fēng)險
相比于電網(wǎng)公司這樣具有雄厚資金實力的企業(yè),大用戶的行業(yè)發(fā)展以及經(jīng)營狀況的不確定性較大,極有可能產(chǎn)生難以上繳電費的情況,直接導(dǎo)致了發(fā)電企業(yè)的電費回收風(fēng)險。
1.1.3 發(fā)電企業(yè)之間利益調(diào)整過大風(fēng)險
在部分省份已展開的全電量直購競價中,已出現(xiàn)發(fā)電企業(yè)利益調(diào)整過大的現(xiàn)象,一部分發(fā)電企業(yè)包攬了絕大部分的發(fā)電量,部分發(fā)電企業(yè)甚至沒有發(fā)電量入賬。
1.1.4 發(fā)電企業(yè)單位收益下降影響行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的風(fēng)險
發(fā)電企業(yè)想要爭取到額外的發(fā)電量,就必須下調(diào)電價,部分讓利。合理的讓利有利于提高發(fā)電企業(yè)的整體發(fā)電效率,促進電力市場的良性發(fā)展。但如果發(fā)電側(cè)為了爭取電量而大幅下調(diào)電價甚至使之接近單位發(fā)電成本,產(chǎn)生惡性競爭,則會導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)整體的經(jīng)營陷入困境,進而影響發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2.1 購電價格上升風(fēng)險
電力行業(yè)有自然壟斷性質(zhì),發(fā)電企業(yè)在本身數(shù)量有限的情況下,又多了直購電準入門檻的限制,極易形成壟斷格局,導(dǎo)致購電大用戶主體購電價格上升。
1.2.2 實際電量需求與合同電量偏差過大風(fēng)險
在實行大用戶直購電之前,如果大用戶的計劃用電量和實際用電量存在偏差,無需承擔(dān)賠償責(zé)任。而現(xiàn)在,由于大用戶的用電偏差將影響電網(wǎng)企業(yè)的調(diào)度安排和發(fā)電企業(yè)的實際收益[1],產(chǎn)生的偏差部分均視為違約電量,違約部分將被處以超出部分提高電價、不足部分繳納違約金的處罰。
1.2.3 用戶不公平競爭風(fēng)險
受直購電市場準入門檻的限制和統(tǒng)一準入標準的缺失,購電側(cè)產(chǎn)生了違背了經(jīng)濟公平原則的購電競爭,現(xiàn)階段主要體現(xiàn)在對新老用戶的差別待遇[1]。
電力市場改革以來,電網(wǎng)企業(yè)開始面臨各方面的風(fēng)險,包括電網(wǎng)企業(yè)運行風(fēng)險、企業(yè)收入下降風(fēng)險、現(xiàn)金流減少導(dǎo)致的電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險、市場份額下降風(fēng)險、電力交易工作量增大風(fēng)險等一系列風(fēng)險。從開展現(xiàn)狀來看,電網(wǎng)企業(yè)的整體收入已經(jīng)大幅度下降,同時,交易頻率的上升必然導(dǎo)致電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性受到影響,需要投入較大的人力、物力來完善電力交易平臺。
風(fēng)險度量的概念最早出現(xiàn)于金融領(lǐng)域,其思想從早期的定性分析到20世紀80年代逐漸發(fā)展起來的定量計算,使得金融風(fēng)險的度量更加準確可靠。
金融風(fēng)險度量的方法主要有以下幾種:均值-方差法、敏感性分析、VaR系列、一致性風(fēng)險度量模型。其中VaR系列又分為VaR和CVaR,VaR指的是風(fēng)險價值;CVaR作為條件風(fēng)險價值測算的是正常市場條件和一定置信水平下,給定的時間內(nèi)損失超過VaR的條件期望值,因此是指對一些小概率事件潛在損失的期望。一致性風(fēng)險度量模型又可細分為ES模型、譜系風(fēng)險度量、DRM模型、相對風(fēng)險價值四類。
近年來,隨著對電力風(fēng)險管理研究的不斷深入,將CVaR和VaR運用到電力市場風(fēng)險度量中的研究越來越多。文獻[2]將CVaR和VaR應(yīng)用于考慮發(fā)電權(quán)交易的發(fā)電商投標組合優(yōu)化,合理確定有限機組出力在合同市場、現(xiàn)貨市場和發(fā)電權(quán)市場的分配比例,以保證發(fā)電商收益最大且風(fēng)險最低。文獻[3]針對水電廠發(fā)電量的時空分布特性,建立了在期望利潤約束下以最小化風(fēng)險為目標的多時段多市場發(fā)電量分配模型。
目前在電力市場中針對金融風(fēng)險,主要有三類常用的風(fēng)險規(guī)避方法:發(fā)電商的競價策略、資產(chǎn)組合思想、電力金融衍生產(chǎn)品[4]。
電廠實行競價上網(wǎng),其關(guān)鍵要建立符合市場規(guī)律的、行之有效的競價模式,制定恰當(dāng)?shù)母們r策略,從而實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)獲得最大收益的同時風(fēng)險最小的目標。目前,主流的報價策略有以下五種:基于成本分析的報價策略、基于預(yù)測電廠出清價的報價策略、基于博弈論的報價策略、基于估計競爭對手行為的報價策略、基于優(yōu)化技術(shù)的報價策略等。
(1)基于成本分析的報價策略是現(xiàn)階段發(fā)電商運用最普遍的一種競價方式,其基本思路是將發(fā)電成本加上期望利潤作為投標電價,其中期望利潤由每個發(fā)電企業(yè)自行決定。該方法簡單、易于操作,缺點是未考慮競爭對手的報價策略,不適用于實時電力市場。
(2)假設(shè)發(fā)電企業(yè)基于預(yù)測電廠出清價來制定報價策略,則標價只要略低于預(yù)測電價而高于成本價即可,但該方法的核心在于需要相對精確地預(yù)測市場電價。而我國電力市場改革正處于起步階段,存在缺乏充分的歷史數(shù)據(jù)、市場參與者數(shù)量有限、相關(guān)制度不完善等諸多因素的制約,無法準確地進行電力市場分析。
(3)博弈論作為研究多主體市場間利害沖突與交易決策的理論工具已被廣泛應(yīng)用于電力市場分析當(dāng)中,取得的豐富研究成果不在此展開詳細論述。該決策方法充分考慮了多人競爭的利益沖突問題,但是同樣面臨著由于缺乏各方歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)致預(yù)測不準確的問題。
(4)同理,基于估計競爭對手行為的報價策略也面臨著無法獲取競爭對手數(shù)據(jù)的問題,與博弈論不同,該方法是通過其他發(fā)電商的報價行為來優(yōu)化自身的報價策略。如同該方法存在的缺陷,多數(shù)基于該方法的研究存在不合理假設(shè),并不具有實際意義。
(5)最后一種基于優(yōu)化技術(shù)的報價策略根據(jù)算法和步驟上的不同主要分為兩類:一是構(gòu)造企業(yè)利潤最大化模型;二是構(gòu)造一個兩層的優(yōu)化模型[5],上層是發(fā)電市場出清模型,下層以實現(xiàn)發(fā)電廠商的利潤最大化為目標。
資產(chǎn)組合思想誕生于金融證券領(lǐng)域,核心思想就是利用投資的多樣化來減少風(fēng)險。電廠或是售電公司指定交易計劃的目的在于找到一個效益最大且風(fēng)險最小的投資組合,這樣的組合稱為最優(yōu)投資組合,這種風(fēng)險控制方法稱為交易組合的優(yōu)化。文獻[3]針對水電廠發(fā)電量的時空分布特性,建立了在期望利潤約束下以最小化風(fēng)險為目標的多時段多市場發(fā)電量分配模型,從而確定水電廠年發(fā)電量在各月多個市場中的分配比例。
常用的電力金融衍生工具有遠期合約、電力期貨、電力期權(quán),這些工具均可用于規(guī)避現(xiàn)貨價格的風(fēng)險。
(1)遠期合約可以有效規(guī)避市場電價波動的風(fēng)險,習(xí)慣于風(fēng)險回避的保守型交易者更傾向于遠期合同來規(guī)避電價風(fēng)險。但是該方法在回避了風(fēng)險的同時也失去了部分獲利的機會。
(2)電力期貨在期貨交易所集中交易,其含義為電能的買賣雙方約定在未來的某一確定時間按照確定的價格交付電力商品,交易者能夠根據(jù)市場信息靈活地買入或者賣出。
(3)電力期權(quán)賦予其持有者在某一確定時間以某一確定價格交易電力相關(guān)標的物的權(quán)利。其最大的特點是持有者有權(quán)利但不一定行使該權(quán)利,而電力期權(quán)的出售者只有義務(wù)[6]。以看漲期權(quán)為例,假設(shè)某商戶預(yù)期未來某時刻電價會上漲,則可以買入看漲期權(quán)。當(dāng)未來電價高于敲定電價時,持有者執(zhí)行期權(quán),以敲定價購買電力;而當(dāng)未來電價低于敲定電價時,持有者選擇從市場購電而不執(zhí)行期權(quán),但需要支付期權(quán)費用。同理適用于買入看跌期權(quán)的商戶。以上兩種情況持有者都分別規(guī)避了電價上漲和電價下跌的風(fēng)險,唯一的代價就是支付相應(yīng)的期權(quán)費。
本文提出了電力市場風(fēng)險研究的一個大體框架,從風(fēng)險的產(chǎn)生、風(fēng)險的度量以及風(fēng)險的控制三個逐級遞進的層面逐一展開論述,將電力市場存在的風(fēng)險從發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、購電用戶三個主體來分別呈現(xiàn),緊接著提出了四種主流金融風(fēng)險度量方法。在數(shù)值化風(fēng)險的基礎(chǔ)上,必須要對風(fēng)險加以控制,因此在文章的最后提出了三種主流的電力市場風(fēng)險規(guī)避辦法。隨著我國電力市場改革的逐步深入,整個市場運作機制將更加成熟,還將面臨更多的不確定因素,風(fēng)險管理理論必將被更廣泛、更深入地應(yīng)用于電力市場競爭當(dāng)中。
[1]于亞男.大用戶直購電的交易模擬及風(fēng)險分析方法研究[D].杭州:浙江大學(xué),2016.
[2]劉嘉佳.電力市場環(huán)境下水電的優(yōu)化調(diào)度和風(fēng)險分析[D].成都:四川大學(xué),2007.
[3]吳薇,劉俊勇,張建明,等.計及風(fēng)險影響的水電廠長期電量優(yōu)化分配[J].電力自動化設(shè)備,2012,32(9):44-49.
[4]許奇超.大用戶直接交易金融風(fēng)險研究[D].北京:華北電力大學(xué),2012.
[5]王英鑫.基于最優(yōu)化算法的發(fā)電企業(yè)競價策略研究[D].北京:華北電力大學(xué),2010.
[6]劉紅嶺.電力市場環(huán)境下水電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度及風(fēng)險管理研究[D].上海:上海交通大學(xué),2009.