【引言】隨著我國電力體制改革的逐漸深入，現貨市場的建設目前成為了許多省份、地區電力市場建設的重要目標之一。相對中長期市場，現貨市場技術更加復雜，需要考慮的問題更多。其中，困惑很多市場設計者的一個問題是：現貨市場環境下，中長期市場該如何運作？中長期市場應該如何與現貨市場銜接？2018年廣州交易中心與華南理工大學一起對這個問題進行了研究。本系列文章結合南方電力市場的建設對一些關鍵的問題進行討論。本篇文章對一個基本的問題：中長期合同的曲線分解進行討論。

 

（來源：微信公眾號“走進電力市場”  作者：丁軍策等）

 

 

要了解現貨市場下中長期市場與現貨市場的銜接問題，首先要了解到底什么是現貨市場，什么是中長期市場，兩者的本質區別到底是什么？

 

1、中長期市場

 

“中長期市場”在不同的場合有不同的含義。第一種理解是強調交易的時間與交割期相隔較遠。比如，提前一年進行交易、提前一個月進行交易等。同一個市場中可能同時有多種在不同時間進行的交易，如年度交易、月度交易、臨時交易等。這是包括電在內的所有商品市場對中長期市場的一種共同的定義。可以對應英文中的遠期交易市場：forward market。

 

對“中長期市場”的第二種理解強調交易的標的物的時間尺度比較長。這里，“標的物的時間尺度”的含義是：按這個時間尺度區分的相同時間段內的電被認為是相同的產品，具有相同的價格；而不同時間段內的電被看為不同的產品，可以具有不同的價格。比如，我國目前大多數地區的中長期交易的時間尺度為“月”，意味著，在交易中對同一個交易時間段（交易周期）即一個月內的電力不做經濟上的區分，價值是一樣的；而在不同交易時間段即不同的月份，價值不一樣。在市場規則中，“標的物的市場尺度”反映在“計量”、“清算”周期上。我國目前的大多數地區的中長期市場都是“月清月結”的，意味著其交易標的物的時間尺度為“月”。前面講到，同一個市場中可以有多種在不同時間（年前、月前）進行的交易，但一個市場只能有一個統一的清算周期。

 

2、現貨市場

 

現貨市場在不同的文獻、不同的國家和地區定義都不完全相同。一般來說，認為現貨市場應該同時有兩個方面的特點：1）交易的時間臨近交割期（一般為日前、日內及實時，國外部分地區也有周前的現貨交易）；2）交易的標的物（電）的時間尺度為小時或更小，如半小時、15分鐘、5分鐘等。這兩個特點實際上分別對應前面講的兩種中長期市場。在一般的商品交易中，更加側重第一個概念，即交易的時間臨近交割期。比如，很多文獻將現貨市場描述為“一手交錢、一手交貨”的市場。電力市場中，則更強調后面一個概念，即交易標的物的時間尺度較小。電力現貨市場在英文中的表達是“spot market”，可以認為是電力交易的標的物從“塊電力”——不區分時間——變成了“點電力”——不同時間點（如一個小時）的電要分別交易。

 

3、有/無現貨市場下的中長期市場

 

前面講了中長期市場有兩種理解。在沒有現貨市場情況下和有了現貨市場的情況下，中長期市場、中長期交易的含義是不一樣的。

 

1）沒有現貨市場前的中長期市場

 

在我國，在沒有建立現貨市場以前，中長期市場的含義更多的是前面講的第二種理解，即強調交易的標的物的時間尺度是“月”。實際上，很多地區的中長期市場設計中，最后一次交易一般都離交割期不到一個月，一般為幾天，甚至還有在交割月期間進行的交易。比如，廣東的中長期電力市場規定在“每月25日前組織開展次月的月度集中競價交易”，可能最晚距離交割期開始不到一周的時間；南方區域跨省中長期交易市場中，規定“不遲于當月24日開始組織交易，月內臨時交易及消納清潔能源、余缺調劑所需的特定交易品種可根據需要靈活開展”，也就是說，月度交易距離交割期開始也可能不到一周時間，而臨時交易等可以在交割期內（月內）開展。因此，這些交易是不符合前面講的中長期市場的第一種理解的。我國各個省、地區在沒有建設電力現貨市場前的中長期電力市場，其含義實際上都是上面講的第二種理解：交易標的物的時間尺度較長——一般為一個月。

 

2）建設現貨市場后的中長期市場

 

建設現貨市場后，中長期市場的含義應該，也必須從第二種理解轉變為第一種理解。也就是說，建設了現貨市場以后，中長期市場是指相對現貨市場更早進行的電力交易的市場，如多年市場、年度市場、月度市場等。因為，在已經有了現貨市場以后，無論是在什么時間進行的電力交易，其交易對象——電的時間尺度都必須與現貨市場的時間尺度一致，也就是說，必須將所有交易按照現貨市場的時間尺度分解為曲線，而且必須在交易形成的時候就進行分解。我們在下一節中討論為什么中長期合同必須分解為曲線。

 

 

現貨市場下中長期市場與現貨市場銜接的一個基本的原則是：中長期合同必須在簽訂的時候就確定曲線分解的方式。

 

1、為什么要分解

 

至少在結算的時候，中長期合同是必須分解到曲線的。因為，如果中長期合同沒有分解，就無法完成完整的結算。

 

舉個簡答的例子說明這個問題。為了簡化問題，假設某個月總共有720小時，現貨市場中其中360小時（稱為峰時段）的電價均為600￥/MWh，另外360小時（稱為谷時段）的電價為300￥/MWh。假設現貨市場前某電廠簽訂了一個7200MWh的中長期合同，價格為400￥/MWh。現貨市場采取全電量出清的模式，該電廠在現貨市場的出清量為峰時段每個小時20MWh（共7200MWh），谷時段每個小時10MWh（共3600MWh）。

 

 

圖1簡單算例交易信息

 

假設電廠的中長期合同已經分解到曲線：峰時段和谷時段分別為3600MWh，很容易可以得到結算結果。有兩種結算方法，下面進行簡要介紹。

 

算法1：中長期合同結算+偏差電量（增量電量）結算

 

這種方法下，對每個時段，中長期合同電量按合同價結算，現貨市場出清量與中長期合同電量之差（即偏差電量，或者說增量電量）按現貨價結算。

 

峰時段結算

 

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

 

=3600000元=360萬元

 

谷時段結算

 

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

 

=1440000元=144萬元

 

總結算

 

=峰時段結算+谷時段結算

 

=360+144=504萬元

 

算法2：現貨全電量結算+中長期合同差價結算

 

這種方法下，對每個時段，現貨全部出清電量按現貨價結算，中長期合同電量按照中長期合同價與現貨市場價的差價進行結算。

 

峰時段結算

 

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

 

=5040000元=504萬元

 

谷時段結算

 

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

 

=1440000元=144萬元

 

從上面看到，兩種方法的結算結果都一樣，而且都需要用到中長期合同分解到每個時段的電量值（上述公式中有下劃線的數字）。

 

結合這個算例可以看到，假設中長期合同沒有給出分解曲線，無論按哪個結算方法，結算都是無法進行的。

 

因此，現貨市場環境下，中長期合同必須要進行曲線分解。

 

2、什么時間分解？

 

上面已經說明了，現貨市場環境下，中長期合同必須要分解到曲線。下面一個問題是，要在什么時候分解呢？我們的觀點是：必須（最好）在交易簽訂的時候就分解好。為什么呢？

 

這首先要回答另外一個問題。現貨市場環境下，中長期合同起什么作用？為什么需要中長期合同？大多數人應該理解，主要是為了降低風險，提前鎖定價格。如果簽訂的中長期合同并不能鎖定風險呢？就是說如果簽訂了中長期合同后還會有很大風險，會發生什么結果呢？——中長期合同的活躍度降低，大家簽訂中長期合同的積極性降低。

 

現在可以回答上面的問題了：如果沒有在簽訂中長期合同的時候同時確定電量曲線分解的方式，則該合同無法（完全）規避現貨市場價格的風險。

 

仍然用上面的簡單例子，但假設現貨市場峰時段和谷時段的出清量均為3600MWh，則現貨市場出清量和中長期合同出清量的差為零。這時候結算結果完全由中長期合同決定（288萬元）而不受現貨市場價格的影響，風險得到了完全的規避。但是，如果中長期合同的分解方式變化，則結算結果將也變得不確定。

 

基準情景：將中長期合同電量平均分配到峰和谷時段（各3600MWh）

 

峰時段結算

 

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

 

=1440000元=144萬元

 

谷時段結算

 

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

 

=1440000元=144萬元

 

總結算

 

=144+144=288萬元

 

情景1：將所有中長期合同電量分解到峰時段

 

峰時段結算

 

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

 

=720000元=72萬元

 

谷時段結算

 

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

 

=1080000元=108萬元

 

總結算

 

=72+108=180萬元

 

情景2：將所有中長期合同電量分解到谷時段

 

峰時段結算

 

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

 

=2160000元=216萬元

 

谷時段結算

 

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

 

=1800000元=180萬元

 

總結算

 

=216+180=396萬元

 

可以看到，相對基準情景的288萬元收入，情景1下的收入降低為180萬元，情景2下的收入升高為396萬元。如果現貨市場的價格變化，基準情景的收入不會發生變化，情景1和情景2下的收入則會隨著現貨市場價格的變化而變化。比如，假設現貨市場峰時段的價格變為800￥/MWh，則根據上述公式可以計算得到，基準情景的收入沒有變化，仍為288萬元；情景1下的收入減少72萬元變為108萬元，情景2下的收入增加72萬元變為468元。

 

也就是說，如果電廠簽了一個中長期合同，電量以及分解曲線都與現貨市場的出清結果一樣，則電廠可以完全規避風險（基準狀態）：現貨市場中通過對中長期合同對應的電量申報很低的價格（作為價格接收者）以保證這部分電量的出清，就可以將這部分電量的收入鎖定。

 

但是，如果中長期合同在簽訂合同時沒有分解曲線，而是在簽訂合同以后的某個時間采用另外的方法分解，進一步如果分解的曲線與現貨市場的出清量不一致（情景1和情景2），則電廠即使簽了中長期合同，也無法規避現貨市場價格的風險。如上面的例子中，基準情景、情景1、情景2這三種情景的中長期合同總量、現貨市場出清量以及現貨市場出清量都完全相同，不同的只是中長期合同分解方式的不同，但電廠的收入在不同的情景下差別很大：情景1下收入減少，情景2下收入增加。

 

采用類似的計算方法可以得到，對和電廠簽定這個中長期合同的負荷，情景1下收入將增加，情景1下收入將減少。

 

總結來說，中長期合同的曲線分解方法的不同會造成以下兩方面的結果：1）不同分解方式造成市場主體利益的較大的變化：一方變好而另一方變壞；2）市場主體無法通過中長期合同的簽訂規避現貨市場的價格風險。當然，這個影響不會直接導致缺電、安全事故等嚴重問題，但會影響市場的效率和公平。市場化后的結果可能還不如計劃體制下，進而會有人將相關問題的責任放到“市場化”的帽子上，從而將洗澡水和嬰兒一起倒掉——市場化中止。當然，實際可能不會產生這么嚴重的后果，但影響市場化的進程和效果是一定會的。

 

三、現貨市場下中長期合同如何進行曲線分解

 

前面講要在簽訂合同時就確定曲線分解，并不意味著一定要給出具體的分解曲線，有些情況下可以是僅僅給出分解的原則，特別是對計劃協議交易。

 

1、計劃協議分解

 

現貨市場后，仍然會存在一定量的政府主導的計劃性電量，包括省內的基數電量和省間的協議電量。對這部分電量，其分解主要考慮公平性。在簽訂協議時，可以直接分解到曲線，也可以不給出具體的曲線，而是給出一種比較確定的分解原則（比如按照某個典型日的曲線分解）。給定了分解原則，市場主體可以根據自己掌握的信息估計未來分解的結果。我國上一輪電改和這一輪電改中都有些專家對這個問題進行了研究（文福拴：電力市場環境下的合同分解及相關問題[EB/OL]. 電力系統自動化, 2018.2.9）。

 

2、市場化中長期交易的分解

 

現貨市場后，市場化的中長期合同在進行交易時就應該按現貨市場的時間尺度進行，成交結果都應該是分解到曲線的。當然，在不同時間進行的交易曲線的形狀可以不同。比如，年及年以前進行交易時，交易的曲線可以是一條直線（將交易電量平均分解到每個時段）；月前進行交易時，交易的曲線可以是具有峰、谷兩個時段的曲線等。

 

結論

 

現貨市場后，中長期市場的含義發生了變化：從強調交易標的物的時間尺度（月）轉為強調交易的時間（提前一年還是提前一月）。我們認為，為了市場能夠正常結算，所有的中長期合同都需要分解為曲線；為了保證中長期合同的風險規避的作用及市場的公平，中長期合同應該在簽訂合同時就確定分解的曲線（或分解的方式），包括市場化交易和政府主導的計劃協議。因為，對一個中長期合約來說，如果曲線分解方式沒定，則其價值是不確定的，有可能盈利，也有可能虧損。對一個價值未定的產品，市場主體可能沒有激勵去進行交易。由第三方進行的分解也會帶來市場公平問題。

 

除了曲線分解問題，現貨市場環境下中長期市場和現貨市場的銜接還有許多其他的問題，后續的文章再進行討論。

 

致謝

 

本文章部分內容來自廣州電力交易中心與華南理工大學聯合開展的科研項目的成果，感謝廣州電力交易中心對相關研究的支持！

 

【作者】

 

丁軍策廣州電力交易中心

 

陳瑋廣州電力交易中心

 

季天瑤華南理工大學

 

荊朝霞華南理工大學

 

 

原標題:電力市場設計|中長期市場與現貨市場的銜接1——曲線分解