深度 | 重构南方区域电力中长期市场：国外理论与发展实践综述
发布日期：2020-04-02 来源：广东电力 浏览次数：193
在推动我国电力中长期市场的改革进程中，国外的相关理论成果及实践经验具备极高的借鉴价值。为了把握构建中长期市场的客观规律，首先对国外电力中长期市场的理论成果进行了梳理，包括电力中长期市场的概念、模式和功能。然后选取了美国、北欧、英国电力中长期市场作为典型，分别对其发展历程以及中长期市场与现货市场间的衔接机制进行了分析。最后，基于对上述典型电力中长期市场的实践经验进行小结，对重构我国南方区域电力中长期市场提出了启示和建议，包括：重视政府授权合约的设计与应用；顺应电力中长期市场模式的演化规律；对市场结构作深层次改革。
自《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号文)吹响新一轮电力体制改革的号角开始，后续的配套文件一直在陆续出台，持续推动着“新电改”的进程。2017年8月，国家发展改革委、国家能源局综合司下发了《关于电力现货市场建设试点工作的通知》，圈定了包括我国南方区域(以广东起步)在内的首批8个现货市场建设试点地区[1]。截至2019年6月底，上述试点地区均已步入试运行阶段。
考虑到现货市场将更为精准地发现电力商品在时间、空间两维度上的价值，相配套的中长期合约如果只定义了合约电量和交割期，却未就交割点和交割速率作描述，将主要产生以下2点重大影响：①在交易阶段，市场参与者难以对中长期合约作合理定价；②在合约进入交割期后，不论是采取物理交割或金融结算以了结头寸，调度机构或交易中心均缺乏公平、无争议的操作依据。因此，中长期合约唯有与电力现货保持一致的时空颗粒度，才可能在交割环节实现二者间的有效衔接。尽管在“新电改”实施以来，由政府相关主管部门下发的相关文件十分重视中长期市场的建设，不仅明确定义了“电力市场主要由中长期市场和现货市场组成”，还提出了“逐步建立以中长期交易为主、现货交易为补充的市场化电力电量平衡机制”的总体要求[2]，但目前暂行的《电力中长期交易基本规则》尚未就现货市场作相应调整[3]，8个试点地区在该领域也仍处于探索阶段。如何重构与我国现货市场相适应的中长期市场，促使电力市场“两条腿走路”，自然也成为了学界、业界当下所重点关注的问题之一[4]。
放眼较早实施电力体制改革的国家和地区，不难发现：一方面，其中长期市场历经多年的发展，不仅与现货市场形成了有效的衔接与配合，且已积累了大量的理论成果和实践经验；另一方面，受产业结构或法律约束等因素的影响，中长期市场在模式和发展路径等方面存在着一定的差异。因此，目前亟需通过对国外中长期市场的现状及发展历程进行梳理、分析和比较，以把握具有共性的发展规律，并厘清造成差异的客观因素，从而为重构我国的中长期市场提供有价值的政策建议。
然而，现有介绍国外电力市场的文献一般侧重于作整体性的框架介绍[5-8]，专门介绍或综述中长期市场的文献一般发表年份较早，或是仅关注于某具体问题[9-15]。本文基于重构我国南方区域电力中长期市场的客观需要，通过综述国外相关理论与发展经验，以期把握构建中长期市场的客观规律，从而为顶层设计提供决策支持。
1 国外电力中长期市场的概念、模式和功能
1.1中长期市场的概念
从国内外相关文献的表述来看，电力市场普遍按时间尺度被划分为包括日前、日内和实时的现货市场[7]，以及由现货衍生、提前交易且在未来交割的合约市场。国内一般把后者称之为中长期市场，其当前至少已囊括了物理交割的中长期实物合约及金融结算的差价合约[2-3]。国外则普遍沿用了金融学中的定义，将适用于电力市场却不归属于现货市场的远期、期货、互换、期权等合约统一定义为电力衍生品(electricity derivatives)，并将其相对应的市场称之为电力衍生品市场(electricity derivative market)或电力远期市场(electricity forward market)[16-19]。不论如何，上述2个专有名词仍旧是一个相对于现货市场的概念，与所谓的电力中长期市场有着一致的内涵，在后文中也不加区别。
1.2中长期市场的模式
一般会因交易场所之不同，而将中长期市场划分为场外市场(over-the-er，OTC)和场内市场[20-21]，区别二者的核心特征在于交易环节是否维持了双边的特征。
1.2.1 场外市场
从绝大多数国家中长期市场的发展历程看，场外市场不仅在起步期扮演了重要角色，直至现在仍可占据一半以上的交易量[18]。
a)在场外市场的早期发展中，经纪商(broker)起到了重要作用，其通过撮合匹配发、售双方，提升了交易的速度和效率。
b)在近年来的发展中，场外市场还吸纳了一些本属于场内市场的优势，包括：①引入标准化程度更高、标的电量较小、交割期更短的合约，以便利寻求对手方；②应用电子交易系统减少信息不对称，提升市场效率；③由交易机构介入清算环节，担当中央对手方，降低信用风险[21]。
1.2.2 场内市场
场内中长期市场由交易机构负责组织，起步速度普遍会晚于开启电力体制改革的时间节点，其与现货市场的组织协同模式主要有2种：
a)期货交易所协作模式。指期货交易所负责中长期合约的交易与清算业务，且不与现货交易一同进行净额结算(netting)。由于市场参与者进行风险管理时不仅需买卖电力中长期合约，还可能买卖一次能源(煤、油、气)或下游产品(钢、铝)对应的中长期合约，若该类业务均在同一平台作净额结算，即可能缴纳更少的保证金。
b)期货、现货交易一体化模式。即电力交易所同时组织开展现货交易及中长期交易，这也是欧洲各国在市场起步初期常见的运作模式，其优势表现为：①交易所同时掌握2种市场的信息，方便行业自律与监管；②对于同时参与现货、中长期交易的市场参与者，交易所一般仅设1个保证金账户，且作净额结算，由此可大大降低交易成本。
表1归纳了国外经营电力中长期交易业务的交易机构概况[22-27]。
1.3中长期市场的功能
就国外的建设实践来看，电力中长期市场所能发挥的功能可总结为：①风险管理；②价格发现；③融资手段；④政府管制。但上述4点功能也会因国家或地区之不同，而在实现方式和程度方面显现出差异。
1.3.1 风险管理
在现货市场中，市场参与者所需重点管控的风险主要是电价风险和电量风险(volumetric risk)，而完善、高效的中长期市场恰恰能提供合适的金融工具与充分的交易机会，以转移和分散2类风险。
a)电价风险。一般指现货价格不确定性所蕴含的风险，国外部分文献的统计及实证结果表明：①电力现货价格的历史波动率显著高于石油、天然气等可存储的大宗商品[28-29]；②电力现货价格的概率分布常呈现出尖峰、肥尾的特点[28,30]，市场参与者较小的风险敞口也可能蒙受较大的损失；③发电机组停机等偶发性事故不仅容易促使现货价格出现跳跃行为[30]，还会抬高预测现货价格的难度。
b)电量风险。一般指现货市场出清电量不确定性所引致的风险，从国外的实践情况来看，主要包括有：①不少电力零售商常与用户签订固定费率、且负有足额供电义务的供电合同。在实际运营中，电力零售商会以负荷预测为依据，滚动调整其所需的中长期合约头寸，并最终按现货电价对偏差电量部分进行结算。考虑到现货市场中的出清量价普遍呈正相关关系，电力零售商的正偏差电量甚至可能导致“批零倒挂”现象[31]。②近年来，随电力系统中新能源机组穿透率的逐年提升，其出力的间歇性特征不仅影响了自身在现货市场中的投标电量，还给传统化石能源机组的中标电量带来较大的不确定性[32]。
目前已有大量文献就如何对冲确定电量下的价格风险作了深入的探讨[19,28,33]，业界的实操也相对成熟；但是，电量风险的对冲问题要复杂得多，目前可行的思路之一，是考虑到其与天气的相关性，并应用天气衍生品(weather derivatives)进行风险管理[32]。
1.3.2 价格发现
中长期市场的存在使得市场主体的范围不再限于发、售两侧，具体表现为：①采用金融结算的中长期合约已与电力系统的物理运行实现了解耦，任何符合准入门槛的市场主体理应有权利参与交易；②对于需物理交割的中长期合约，发、售以外的市场参与者仍可通过二级市场参与交易，仅需在交割期前及时平仓便可[34]。
由于更多的市场主体同时也意味着更多的资金和信息，在充分竞争的基础上，各份中长期合约本所对应的价格信息即体现了对未来交割期内现货价格走势的预测。若将其在时间轴上连续地绘出，即可得到具有指示意义的远期价格曲线(forward price curve)。据此，发电商能更早、更为合理地决策燃料购买及机组检修计划，具有响应价格信号能力的电力用户也可以提前做好调整生产计划的准备工作[35]。
表1 各经营电力中长期交易业务的交易机构概况
Tab.1 Overview of trading institutions operating forward electricity trading business
1.3.3 融资手段
对发电资产的投资者而言，能否锁定发电资产全寿命周期内的收益对其从金融机构获取项目贷款有着极其重要的意义，另一方面，尽管不少学者主张建设容量市场，但并非所有的市场都采取了相应的措施[36]，因此不少发电商仍需从电能量市场中回收全部投资。然而，大多数售电公司或大用户都缺乏动力去签订交割期长达3～5 a以上的合约，但发电商所期望的交割期甚至可能长达10 a之久[20]，此时购电协议(power purchase agreement，PPA)等具有融资目的的中长期合约即可发挥相关作用[37]。
1.3.4 政府管制
在现货市场的峰荷时段，需求侧几乎是无弹性的，市场份额很小的发电商往往也可以行使较大的市场力。但从中长期的尺度看，电力需求侧的弹性有了明显的提高，因此中长期合约足额的覆盖比例可以削弱发电商的市场力。然而，在一个市场集中度较高的高寡头市场中，发电商不见得有充足的激励以签订足够份额的中长期合约，此时即有必要由政府强制颁布中长期合约，按一定比例和价格覆盖发电商的产量。
2 典型电力中长期市场发展实践综述
2.1美国电力中长期市场
美国电力中长期市场不仅规模最大、成熟度最高，且与金融业实现了深度融合。
2.1.1 发展历程
美国电力市场在去管制化前，其中长期交易已有了一定的发展，期间出现了基于场外双边协商、且约定交割曲线的个性化合约[38-39]。在888、889法案出台后，其中长期市场在不同时期呈现出了不同特点，据此可将其发展变迁历程划分为3个阶段。
a)场内交易快速发展期(1996年至2001年)。在联邦能源监管委员会(Federal Energy Regulatory Commission，FERC)颁布888、889号法案后不久，以纽约商品交易所(NYMEX)为代表的若干家传统期货交易所很快就推出了电力期货的场内交易业务，并一度取得了相当的成功[16]。然而时至2000年前后，诸多中小投机者因逐渐意识到了当时的电力现货市场存在竞争程度和透明性的不足，开始陆续从期货交易所撤资，导致了场内交易规模的萎缩[40]。不久后，加州电力危机和安然丑闻的相继爆发进一步打击了投资者的信心，使得电力期货市场开始出现流动性枯竭的状况，最终导致了相关合约的退市。
b)场外交易野蛮生长期(2002年至2009年)。在该时期，市场参与者普遍开始转至场外市场开展基于经纪商的中长期交易，通过交易规模更小、更灵活的标准化场外合约，以对交割曲线作临时性的微调[16]。洲际交易所顺应该需求，适时推出了“标准化合约+中央对手方清算+电子交易系统”的组合服务，并在此期间内实现了交易量逾10倍的增长，一举成为美国电力中长期市场中最为重要的交易平台[41]。
c)场内交易回暖期(2010年至今)。自2008年金融危机爆发后，不少业内人士均认为，对场外衍生品自由放任的监管理念是引致危机的诱因之一。在这一思想影响下，美国政府于2010年5月通过了《多德-弗兰克法案》，旨在增强场外交易的透明度和稳定性[21]；然而，监管力度的收紧直接导致了场外交易参与门槛和隐性费用的上抬，并对场外电力中长期合约的交易活跃度造成了持续的冲击，使得市场参与者开始逐渐回归场内市场。图1基于美国能源信息署(Energy Information Agency，EIA)网站的公开数据[42]，统计并示意了PJM西部枢纽场外交易量的变化趋势。可以观察到，在《多德-弗兰克法案》出台的时间节点前，场外交易量一度膨胀到最大峰值；而在其之后，则呈现出了显著的衰减趋势。
横坐标中“2001Q1”表示2001年第1季度，其他刻度值以此类推。