周曉薇，李 揚(yáng)，陳昕儒，廖 宇，劉雋琦

（1.東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院，南京 210096；2.泰豪科技有限公司，南昌 330029；3.東大——泰豪智慧能源創(chuàng)新聯(lián)合研發(fā)中心，南京 210029）

1 歐洲電力金融衍生市場(chǎng)的建立

電價(jià)強(qiáng)烈的波動(dòng)性使得市場(chǎng)參與者面臨巨大的金融風(fēng)險(xiǎn)，如果不加以防范將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果［1］。以電力期貨、期權(quán)交易為主的電力金融衍生市場(chǎng)是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是電力系統(tǒng)理論、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、優(yōu)化理論以及金融、證券市場(chǎng)等領(lǐng)域的理論與技術(shù)的結(jié)合體［2］。電力金融衍生市場(chǎng)能夠準(zhǔn)確反映市場(chǎng)供求關(guān)系，揭示電力真實(shí)價(jià)格，作為一種風(fēng)險(xiǎn)管理工具為交易者規(guī)避電價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)。

在電力期貨期權(quán)市場(chǎng)的發(fā)展中，歐洲始終走在世界的前列。1995年北歐電力交易所（Nordic power exchange）發(fā)布了世界上第一份電力期貨合約，1999年電力期權(quán)交易也在歐洲得到了開展［3］。在電力市場(chǎng)化改革進(jìn)程中，歐洲各國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)了電力衍生產(chǎn)品交易場(chǎng)所，這些電力交易所成立時(shí)間如圖1所示。

圖1 歐洲電力交易所成立時(shí)間圖

歐洲的電力金融衍生市場(chǎng)建立已超過20年，現(xiàn)如今歐洲的電力金融衍生市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展到了新高度，發(fā)電商、售電商、投機(jī)者、套利者作為市場(chǎng)成員在場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)外進(jìn)行多種電力商品的交易，如圖2所示。無論是定價(jià)問題還是優(yōu)化資源配置，都因建立了電力金融衍生市場(chǎng)得到了良好的解決，起到了穩(wěn)定電價(jià)和加強(qiáng)市場(chǎng)機(jī)制發(fā)揮的良好效果。

圖2 包含電力衍生產(chǎn)品交易的電力市場(chǎng)

在電力市場(chǎng)化改革中，需求響應(yīng)作為電力市場(chǎng)的新資源，能夠起到降低系統(tǒng)峰值電價(jià)、減少電價(jià)波動(dòng)、優(yōu)化資源配置和保證市場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用，因此有望與電力金融衍生市場(chǎng)相結(jié)合，挖掘能夠達(dá)到需求響應(yīng)目的的金融衍生產(chǎn)品，如可中斷負(fù)荷期權(quán)交易、需求側(cè)競(jìng)價(jià)等，進(jìn)一步達(dá)到穩(wěn)定電價(jià)、降低電力系統(tǒng)峰谷差率的目標(biāo)。

我國(guó)的電力體制改革正在進(jìn)行當(dāng)中，市場(chǎng)化程度也在逐步提升，雖然實(shí)現(xiàn)完成電力市場(chǎng)化改革的目標(biāo)還有一定的距離，但是從歐洲等國(guó)電力市場(chǎng)改革的發(fā)展進(jìn)程來看，伴隨電力市場(chǎng)化建立電力金融衍生市場(chǎng)也是必然的。因此有必要對(duì)在我國(guó)開展電力金融衍生交易進(jìn)行可行性研究，根據(jù)我國(guó)電力市場(chǎng)改革進(jìn)程，規(guī)劃我國(guó)電力金融衍生市場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)路徑。

2 歐洲電力金融衍生市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r

2.1 電力期貨

電力零售階段賦予了市場(chǎng)主體交易選擇權(quán)，而電力期貨交易的引入有利于幫助市場(chǎng)參與者利用套期保值規(guī)避價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，通過在交易所內(nèi)買賣雙方公開喊價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，將影響供需關(guān)系的因素迅速轉(zhuǎn)化為價(jià)格，準(zhǔn)確反映未來電力供求的真實(shí)情況，發(fā)現(xiàn)真實(shí)的電價(jià)水平。

自從1990年英國(guó)推行電力市場(chǎng)改革以來，美國(guó)、澳大利亞、挪威、瑞典、德國(guó)等國(guó)家相繼進(jìn)行了電力市場(chǎng)化改革。1996年以來，許多國(guó)家在電力市場(chǎng)化進(jìn)程中建立了電力期貨市場(chǎng)。表1為歐洲各國(guó)電力期貨的應(yīng)用情況。表1選取了歐洲幾個(gè)典型國(guó)家的期貨合約應(yīng)用情況。位于德國(guó)的歐洲能源交易所（EEX），在2015年通過EEX電力交易平臺(tái)交易的電量達(dá)到3 000 TWh，其中現(xiàn)貨交易電量大約為524 TWh，期貨交易電量為2 537 TWh。2016年在意大利電力期貨交易量達(dá)到了6 864 GW，西班牙電力期貨的總量達(dá)1 408 GW。在降低電價(jià)、揭示電力真實(shí)電價(jià)方面，電力期貨交易也發(fā)揮了良好的效果。在英國(guó)電力期貨交易開展初始階段，期貨交易中的平均電價(jià)為19.21英鎊/MWh，相較于2000年同期的20.51英鎊/MWh下降了6%；峰荷平均電價(jià)為24.81英鎊/MWh，相較于2000年同期的31.24英鎊/MWh下降了21%，同時(shí)電價(jià)大幅波動(dòng)的狀況也得到明顯改善，波動(dòng)幅度明顯縮小。

表1 歐洲各國(guó)電力期貨的應(yīng)用情況

從歐洲電力期貨市場(chǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀可以清晰發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)成熟的電力市場(chǎng)化體制內(nèi)，電力期貨交易具有重要意義。由數(shù)據(jù)分析可知，歐洲電力期貨的交易量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)貨的交易量，占到了電力總交易量的8成，市場(chǎng)的流動(dòng)性大大增強(qiáng)。電力期貨交易制度起到了降低電價(jià)、發(fā)出價(jià)格信號(hào)和加強(qiáng)市場(chǎng)機(jī)制發(fā)揮的良好效果。

2.2 電力期權(quán)

在電力市場(chǎng)引入期權(quán)可以防止過度投機(jī)，在一定程度上避免電價(jià)無限制上漲和下跌，使得電力市場(chǎng)秩序趨于穩(wěn)定，滿足不同電力交易者的特殊要求。

北歐電力聯(lián)營(yíng)體（Nord pool）開展的電力期權(quán)場(chǎng)內(nèi)交易選擇了歐式期權(quán)作為期權(quán)交易種類［4］，期權(quán)合約的買賣方在合約到期日才能按行權(quán)價(jià)格決定其是否行權(quán)。行權(quán)價(jià)格由交易所按一定間距標(biāo)準(zhǔn)形式給出，由投資者自行選擇。期權(quán)費(fèi)用通過競(jìng)價(jià)產(chǎn)生，按MW/h標(biāo)價(jià)。表2為Nord pool電力期權(quán)合約概況。

電力期權(quán)的出現(xiàn)，無論是在投資機(jī)會(huì)或風(fēng)險(xiǎn)管理方面，都給具有不同需求的投資者提供了更加靈活的選擇，主要體現(xiàn)在以下3方面:

（1）期權(quán)是一種有效的風(fēng)險(xiǎn)管理工具。利用期權(quán)套期保值的功能，為電力商品進(jìn)行保值，無需承擔(dān)增加保證金的風(fēng)險(xiǎn)。

表2 Nord pool電力期權(quán)合約概況

（2）期權(quán)為電力市場(chǎng)參與者提供了更多的投資機(jī)會(huì)和投資策略。期權(quán)的交易策略制定一方面可以基于期貨價(jià)格的變動(dòng)方向，另一方面也可以基于期貨價(jià)格波動(dòng)率，當(dāng)投資者看多波動(dòng)率時(shí)，可以買入跨式（straddle）、寬跨式（strangle）等交易組合；如果投資者看空波動(dòng)率，則可以根據(jù)市場(chǎng)條件進(jìn)行反操作。

（3）杠桿作用。電力期權(quán)可以為電力市場(chǎng)參與者提供更大的杠桿作用。與期貨合約相比，交付少量的權(quán)利金就能夠掌控同樣數(shù)量的合約。

2.3 電力遠(yuǎn)期合約

電力遠(yuǎn)期合約種類包括電力差價(jià)合約以及可選擇的遠(yuǎn)期合約。電力差價(jià)合約由于形式簡(jiǎn)單、易于操作，因此在電力庫(kù)交易模式中運(yùn)用廣泛。英國(guó)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)初期，利用差價(jià)合約來進(jìn)行電力交易的電量達(dá)到總電量的80%。挪威于1992年秋開始運(yùn)營(yíng)挪威電力遠(yuǎn)期交易市場(chǎng)，合約期限涵蓋了1星期到3年不等。北歐電力市場(chǎng)自2000年引入差價(jià)合約，由于考慮到系統(tǒng)阻塞與各國(guó)之間的系統(tǒng)電價(jià)差別，針對(duì)不同分區(qū)設(shè)置差價(jià)合約，為市場(chǎng)參與者提供投機(jī)和套機(jī)保值的功能。表3為北歐各地區(qū)電價(jià)差合約設(shè)計(jì)方案。

表3 北歐各地區(qū)電價(jià)差價(jià)合約設(shè)計(jì)方案

圖3為2011年到2016年北歐電力金融市場(chǎng)差價(jià)合約交易量，從圖3可以看出由于市場(chǎng)參與者對(duì)控制風(fēng)險(xiǎn)的需求，差價(jià)合同的年交易量呈現(xiàn)日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。從歐洲國(guó)家發(fā)展電力市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)來看，將遠(yuǎn)期合約交易與現(xiàn)貨交易相結(jié)合，是減小電價(jià)波動(dòng)、規(guī)避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的重要手段，而電力交易所與獨(dú)立運(yùn)行機(jī)構(gòu)相結(jié)合的模式也成為歐洲現(xiàn)階段電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的樣板。

圖3 北歐電力差價(jià)合約年交易量

3 電力金融衍生物與需求側(cè)管理的融合

3.1 電力市場(chǎng)下的需求側(cè)管理

電力市場(chǎng)通過引入競(jìng)爭(zhēng)，使得發(fā)、輸、配、售電等各環(huán)節(jié)效率提高，發(fā)電成本降低從而降低電價(jià)水平；利用市場(chǎng)的激勵(lì)機(jī)制和調(diào)節(jié)作用，引導(dǎo)市場(chǎng)投資趨于合理化，促進(jìn)資源的合理分配。但是隨著競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的發(fā)展，由市場(chǎng)主導(dǎo)的電力體制改革給需求側(cè)管理帶來了挑戰(zhàn)，使得原本垂直壟斷體制下DSM的實(shí)施難度加大。在電力市場(chǎng)化改革中，需求側(cè)資源作為電力市場(chǎng)的新資源，其作用正在被重新認(rèn)識(shí)，通過科學(xué)合理的電價(jià)機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制引導(dǎo)供電方、用電方參與，從中獲得合理回報(bào)，能夠起到降低系統(tǒng)峰值電價(jià)、減少電價(jià)波動(dòng)、優(yōu)化資源配置和保證市場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用，實(shí)現(xiàn)最小成本的電力服務(wù)。

3.2 電力金融衍生市場(chǎng)與需求側(cè)管理的關(guān)系

引入電力金融衍生市場(chǎng)有利于揭示電力供求關(guān)系，發(fā)現(xiàn)電力真實(shí)的價(jià)格水平，促進(jìn)電力市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)；并能為市場(chǎng)交易者提供風(fēng)險(xiǎn)管理工具，抑止現(xiàn)貨電價(jià)飛升，有利于電力市場(chǎng)的穩(wěn)定，這與需求側(cè)管理所追求的目標(biāo)相一致。因此如果能將這2種手段融合，在電力金融衍生市場(chǎng)中實(shí)施需求側(cè)管理，利用金融合約在時(shí)間與空間上的靈活性，將需求側(cè)管理的作用充分發(fā)揮出來。

3.3 電力金融衍生物與需求側(cè)管理的融合產(chǎn)物

3.3.1 電力需求側(cè)管理參與電力金融衍生市場(chǎng)競(jìng)價(jià)

電力需求側(cè)管理可以參加以“電力購(gòu)買兆瓦數(shù)—交割時(shí)間—價(jià)格”為形式的競(jìng)價(jià)。用戶將未來一段時(shí)間內(nèi)可以削減的負(fù)荷作為期貨標(biāo)的物投放到電力金融市場(chǎng)當(dāng)中進(jìn)行交易，通過改變自己的用電方式，獲得經(jīng)濟(jì)利益。具體來說，用戶在電力期貨期權(quán)市場(chǎng)中出售電力供應(yīng)高峰期可以削減的負(fù)荷，并購(gòu)買價(jià)格較低的、符合自身需求的谷時(shí)刻電力作為補(bǔ)充。在電力金融市場(chǎng)中，交易主體更加廣泛、靈活，在交割日前仍可以自由轉(zhuǎn)讓和交易，并且由于金融市場(chǎng)作為一種遠(yuǎn)期市場(chǎng)占有時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)參與者可以根據(jù)合約提前安排好生產(chǎn)計(jì)劃。

在允許需求側(cè)競(jìng)價(jià)的電力金融市場(chǎng)中，用戶可以主動(dòng)參與到電力期貨競(jìng)價(jià)中，有利于社會(huì)效益最大化，顯著提高需求彈性。通過現(xiàn)貨與期貨的組合交易，不僅能夠?yàn)橛脩魩斫?jīng)濟(jì)效益，而且使得在電力高峰期和低谷期的電量得到了有效的轉(zhuǎn)移和調(diào)節(jié)，減少了高峰時(shí)刻的用電量，增加了低谷時(shí)刻的用電量，有效的實(shí)現(xiàn)了“削峰填谷”，緩解了電力供應(yīng)緊張的局面。

3.3.2 可中斷負(fù)荷期權(quán)

負(fù)荷側(cè)價(jià)格彈性小導(dǎo)致了供電公司的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力很弱，因而面臨著較大的購(gòu)售電風(fēng)險(xiǎn)壓力，采用可中斷負(fù)荷管理方法，能夠鼓勵(lì)用戶進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整達(dá)到增加負(fù)荷價(jià)格彈性的效果。電力期權(quán)是一種有效的風(fēng)險(xiǎn)管理工具，將此方法引入需求側(cè)管理可以有效的管理可中斷負(fù)荷，以緩解負(fù)荷高峰時(shí)的電力短缺和削弱電價(jià)的飛升。

可中斷負(fù)荷作為需求側(cè)管理的實(shí)現(xiàn)方式之一，賦予調(diào)度在特定情況下中斷部分負(fù)荷的權(quán)利，以此來保證系統(tǒng)的安全性［5］。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的前提條件下，用戶主動(dòng)自愿削減負(fù)荷以此來獲取收益，即將這部分電力的使用權(quán)以一定的價(jià)格向系統(tǒng)調(diào)度出售。文獻(xiàn)［6］認(rèn)為可中斷負(fù)荷權(quán)是一種簡(jiǎn)單的看漲期權(quán)，可利用Black?Scholes公式為其定價(jià)。文獻(xiàn)［7］、文獻(xiàn)［8］則認(rèn)為可中斷負(fù)荷的權(quán)利是一種雙值看漲期權(quán)，由于可中斷負(fù)荷的時(shí)間以及次數(shù)難以預(yù)測(cè)，因此考慮采用蒙特卡洛法進(jìn)行模擬得到可中斷負(fù)荷定價(jià)。文獻(xiàn)［9］將可中斷負(fù)荷權(quán)看做是一種復(fù)雜的障礙期權(quán)。將期權(quán)定價(jià)方法應(yīng)用到可中斷負(fù)荷定價(jià)當(dāng)中，為可中斷負(fù)荷提供合理價(jià)格參考，能夠推動(dòng)電力市場(chǎng)中需求側(cè)管理的發(fā)展。

4 經(jīng)驗(yàn)借鑒與發(fā)展設(shè)想

4.1 我國(guó)發(fā)展電力金融市場(chǎng)可行性分析

通過對(duì)歐洲電力衍生金融市場(chǎng)的分析，可以總結(jié)出其發(fā)展態(tài)勢(shì)良好的重要前提:①不僅開放發(fā)電側(cè)，在售電側(cè)也引入了競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)允許投機(jī)商和套利者作為市場(chǎng)成員參與衍生產(chǎn)品交易，激發(fā)了市場(chǎng)力活力與流動(dòng)性。②合理的電價(jià)機(jī)制已經(jīng)形成，在穩(wěn)定的現(xiàn)貨市場(chǎng)基礎(chǔ)上才有可能發(fā)展期貨交易。③市場(chǎng)力的操控能夠被限定在一定范圍內(nèi)。

縱觀我國(guó)電力市場(chǎng)化改革進(jìn)程，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“廠網(wǎng)分離，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”，發(fā)電側(cè)改革已經(jīng)完成，但售電側(cè)改革還有很長(zhǎng)的路要走，市場(chǎng)主體成分單一，現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)有待加強(qiáng)，因此建立電力衍生金融產(chǎn)品市場(chǎng)條件仍不成熟。盡管如此，仍需要將金融衍生產(chǎn)品逐步引入我國(guó)電力市場(chǎng)以起到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、揭示真實(shí)電價(jià)的作用。這為將來電力金融市場(chǎng)的開展掃清障礙，創(chuàng)造有利的條件。同時(shí)也可以做到循序漸進(jìn)，根據(jù)電力市場(chǎng)的發(fā)展逐步引入相適應(yīng)的電力金融衍生產(chǎn)品。

4.2 我國(guó)電力金融市場(chǎng)交易實(shí)現(xiàn)路徑設(shè)計(jì)

從電力衍生產(chǎn)品交易的歷史與實(shí)施效果等方面綜合評(píng)價(jià)，歐洲的電力衍生金融市場(chǎng)的構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)開展電力金融市場(chǎng)有著重要的意義。我國(guó)幅員遼闊，各地發(fā)展?fàn)顩r差異大，因此建立電力金融衍生物市場(chǎng)要切合實(shí)際，切忌盲從某種固定模式，應(yīng)針對(duì)電力市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r適時(shí)引入相應(yīng)的金融工具。

根據(jù)我國(guó)電力市場(chǎng)改革進(jìn)程，電力金融衍生市場(chǎng)的開展應(yīng)從以下路徑來實(shí)現(xiàn):

第一步:我國(guó)正處于電力市場(chǎng)化改革初期，可先考慮建立場(chǎng)外遠(yuǎn)期合約交易市場(chǎng)。遠(yuǎn)期合約作為一種非標(biāo)準(zhǔn)合約，具有較大靈活性。場(chǎng)外遠(yuǎn)期合約交易市場(chǎng)集結(jié)了發(fā)電商、售電商以及社會(huì)中的投機(jī)者與套利者，交易公正透明，為市場(chǎng)參與者提供了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的金融工具。

第二步:在已經(jīng)形成了穩(wěn)定的現(xiàn)貨交易機(jī)制的基礎(chǔ)上，逐步引入場(chǎng)內(nèi)期貨交易。電力期貨合約較遠(yuǎn)期合約在合約設(shè)計(jì)、交易規(guī)則制度上更為完善、更加標(biāo)準(zhǔn)化，因此進(jìn)一步提高了市場(chǎng)的流通性和交易市場(chǎng)規(guī)模。

第三步:促進(jìn)場(chǎng)外交易市場(chǎng)的發(fā)展，滿足不同市場(chǎng)參與者需求。場(chǎng)內(nèi)交易側(cè)重于中短期的集中競(jìng)價(jià)，場(chǎng)外交易則利用OTC或雙邊交易的方式進(jìn)行長(zhǎng)期合約交易。構(gòu)建包含場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)外的金融電力市場(chǎng)，更好地滿足各種市場(chǎng)需求。

第四步:在金融電力市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)健、監(jiān)管措施完善的基礎(chǔ)上，逐步推出新的電力衍生產(chǎn)品，包括含有期權(quán)概念的遠(yuǎn)期合約；多樣化的期貨品種:基荷期貨、峰荷期貨、尖峰期貨；期權(quán)合約以及各類含有期權(quán)概念的選擇權(quán)的交易:可中斷負(fù)荷選擇權(quán)、金融輸電權(quán)、發(fā)電權(quán)與購(gòu)電權(quán)，輔助服務(wù)等。最終形成“以期貨交易為主，現(xiàn)貨交易為輔，金融合約和物理合約相結(jié)合［10］”的一體化交易模式。

5 結(jié)論

本文針對(duì)歐洲電力金融衍生市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了闡述，研究了電力金融衍生物與需求側(cè)管理相互融合的產(chǎn)物，并根據(jù)歐洲電力金融衍生市場(chǎng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)提出了一種適合我國(guó)的電力金融衍生市場(chǎng)交易實(shí)現(xiàn)的路徑。結(jié)論如下:

（1）歐洲電力金融市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)歷史長(zhǎng)久，市場(chǎng)交易機(jī)制完善，在電力市場(chǎng)化改革進(jìn)程中相繼引入了遠(yuǎn)期合約、期貨、期權(quán)等金融衍生產(chǎn)品的交易，為電力市場(chǎng)參與者提供了有效的風(fēng)險(xiǎn)管理手段，有助于預(yù)測(cè)電力供求關(guān)系，提供價(jià)格信號(hào)，保障了電力市場(chǎng)的穩(wěn)定。

（2）電力金融衍生市場(chǎng)與需求側(cè)管理所追求的目標(biāo)相一致，兩者的融合有利于發(fā)現(xiàn)電力真實(shí)的價(jià)格，減小電價(jià)波動(dòng)，有利于電力市場(chǎng)的穩(wěn)定。電力金融衍生物與需求側(cè)管理融合的產(chǎn)物主要有:電力需求側(cè)參與電力金融衍生市場(chǎng)競(jìng)價(jià)和可中斷負(fù)荷期權(quán)。

（3）我國(guó)電力金融市場(chǎng)交易可以采用循序漸進(jìn)的方式開展。初期先考慮建立場(chǎng)外遠(yuǎn)期合約交易市場(chǎng)，中期逐步引入場(chǎng)內(nèi)期貨交易，促進(jìn)場(chǎng)外交易市場(chǎng)的發(fā)展，遠(yuǎn)期形成“以期貨交易為主，現(xiàn)貨交易為輔，金融合約和物理合約相結(jié)合”的一體化交易模式。

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