融入金融输电权思想的新型远期合约

融入金融输电权思想的新型远期合约 融入金融输电权思想的新型远期合约 第24卷第2期 2007年4月 现代电力 ModemE1ectricPower Vo1.24No.2 Apr.2007 文章编号:1007—2322(2006)06—0079—05文献标识码:A中图分类号:TM73;F123.9 融入金融输电权思想的新型远期合约 许慧一,艾欣,赵亮 (华北电力大学电气与电子 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院,北京102206) NewForwardContractConsideringFinancialTransmissionRight XuHuiyi,AiXin,ZhaoLiang (SchoolofEleetricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Be ijing102206,China) 摘要:当电力市场发展到输电系统全面开放以后,输电网 问题越来越成为电力市场中保障电力系统安全稳定运行的关 键因素.利用金融输电权FTR(FinancialTransmission Rights)思想可有效规避输电阻塞给电力市场各发电商带来 的风险,但这种交易在线路出现反向潮流时可能会给该线路 阻塞费用的承担者尤其是发电商带来一定的利益损失.文中 将FTR思想引入到以往远期合约中,提出了一种新型的远 期合约形式,并针对如何解决反向潮流存在的问题给出明确 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,这样即可以达到规避现货市场电价风险的目的,又可 以实现规避输电阻塞风险. 关键词:金融输电权;阻塞分摊;反向潮流;电力市场;远 期合约 Abstract:Whentransmissionsystemopenscompletelyin powermarket,thetransmissiongridproblemwillbethekey factortoesurethesafetyofpowersystem.UsingFTRcan avoidtransmissioncongestionrisk,butwhennegativeflow comes,theuserwilllosemorebenefits.TheFTRisintro ducedtoforwardcontract,andanewtypeofforwardcon— tractisproposedtosolvethenegativeflowproblem.This newcontractcanavoidtheriskofpriceinspotmarketand congestionriskintransmissionsystem. Keywords:FinancialTransmissionRights(FrR);congestion allocation;negativeflowpowermarket~forwardcontract 0引言 电力市场改革初期,用来规避市场电价风险的 常用手段是签订远期合约[1].伴随着电力市场的 不断深化,研究内容也发展到远期与期权的结合, 即带有期权性质的可选择远期合约.我国电力市场 建设中,远期合约的应用也比较广泛,国内几个电 力市场运营试点,发电侧近9O的电量是通过远 期合约来实现,而这些远期合约的提出主要是为了 保障发电安全,规避现货市场电价风险. 我国电力市场在输电网还未全部开放的情况 下,输电服务仍然包含转运服务和对本地用户的服 务,但随着市场化道路的不断深入,输电网终将全 面开放,这就意味着市场各成员之间可以自由交 易,此时输电网的安全可靠问题将成为市场各成员 关注的焦点.针对解决输电阻塞问题,Hogan于 1992年首次提出了输电权思想[4],而Hogan提出的 输电权思想就是_』种金融性输电权思想.目前对输 电权的研究主要侧重于物理性输电权和金融性输电 权.本文主要是考虑应用金融输电权规避阻塞问题. 在应用FTR规避阻塞问题方面,李立颖等提 出了将金融输电权与基金池相结合的阻塞风险规避 方法,该方法是将线路的输电权同电量一起在远期 市场进行交易[5].陈晓林等提出利用差价 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 和金 融输电权的组合规避电力市场风险[6].对于解决 FTR反向潮流问题,郭金等将期权的理论引入到 输电系统中,通过建立输电期权T0(Transmis— sionOption)来规避由于潮流反向给FTR拥有者 带来的经济利益损失[7]. 本文考虑到电力市场风险因素存在多重性,以 往远期合约只是为了保障发电安全,规避现货市场 电价风险,而金融输电权交易只是为了保障输电安 全,规避输电阻塞风险,同时金融性输电权自身也 存在不足之处,因此为了能够同时规避以上两种风 险,并解决金融性输电权反向潮流存在的问题,提 出将FTR思想引入到以往远期合约中,并建立了 一 种新型的远期合约形式. 1输电权 国际上对输电权的研究已经从基于物理潮流的 输电权PGR(PhysicalflowgateRights)发展到定义 在点到点的金融性输电权,后者是对点到点的传输 80现代电力2007矩 风险的保障,与输电路径无关.随着电力市场的不 断发展,出现了先进的金融性输电权,它包括长期 的FTR和可选则的FTR_8'.J. 物理性输电权实际赋予所有者优先使用某输电 端口的输电容量的权利,该权利既可以在实际电能 传送时履行也可以拿到市场上出售.当有参与商未 获得输电优先权而使用了输电线路的相应容量时, 这部分权利的拥有者有权获得与其相关的经济利 益.但是电力系统庞大复杂,输电网络结构紧密, 要想实施完全的物理性输电权还是比较困难的. 金融输电权依据实时电价理论[1.'u]得出,不受 控于实际输电网络,仅以金融手段达到规避阻塞风 险的目的,实施起来较为容易.当线路未发生阻塞 时,全网各节点的边际电价(LocationalMarginal Price,LMP)是相同的.当某一线路发生阻塞时, 线路始末两端LMP不同,忽略网损情况下,每单 位电能交易的阻塞费用为两节点LMP之差的绝对 值,由此得到线路阻塞费用M为 fPl6一.l(线路阻塞) M—J(1) l0(线路未阻塞) 其中P为线路实际输送电量;工』和工』为 线路始末两端节点实际电价.当线路未产生阻塞时, 线路始末两端节点LMP相同,得出阻塞费用为零. 采用两节点网络对FTR概念进行说明,如图 1所示. 节点a节点b 400MW —————— 【Wh 图1两节点网络图 若发电商事先购买了定义在节点a到b的 FTR,当线路发生阻塞时,并且线路末端LMP大 于线路始端,则发电商可以避免由于a,b 两节点差价带来的阻塞风险.此时发电商获得的补 偿可以是全额补偿,即补偿费用为M.发电商也可 以按一定比例获得补偿,比例因子为(O<<1), 按比例进行补偿时,FTR所有者获得的补偿费用为 本文例子所提到的FTR均按全额补偿考虑. 但FTR也有其自身的不足之处.同一条线路 上产生的潮流方向可能是不同的,与实际潮流方向 相同的潮流一般称为正向潮流,而与线路实际潮流 方向相反的潮流一般称为反向潮流[1.通常情况 下,发电商在购买FTR时都是定义在线路潮流方 向为正,应用FTR可以规避阻塞风险,而当线路 出现反向潮流时,也就是线路的起点电价高于线路 的终点电价,FTR的拥有者将不能从ISO处获得 相应的阻塞补偿费用,并有可能要支付由于FTR 反向所需要承担的费用. 2远期合约 远期合约(forwardcontract),或简称远期,是 一 种特别简单的衍生证券.它是一个在确定的将来 时刻按确定的价格购买或出售某项资产的 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 . 远期合约能够为电力用户提供稳定的电力供 应,同时为发电商带来长期稳定的需求,而且能够 锁定电力价格规避市场价格波动风险[1.英国在 电力市场建设初期,超过8O的电力交易是采用 远期差价合同来实现的,而且其双边交易量的不断 扩大已经提前发展到远期和期货市场,英国电力市 场在实施NETA[1]模式后,95的电力依靠双边 合同交易完成.在澳大利亚的电力市场发展中[1引, 远期合同也占据重要的地位,2000年电力合同的 交易量已经是1999年的两倍.而美国加州电力市 场的失败[1使市场参与者更加重视远期合同交易. 挪威是北欧最先引入电力市场的国家[1,并于 1992年秋季开始运行一个挪威电力远期交易市场. 由此可见,在电力市场发展中,远期合约占据着重要 的地位,我国正处于电力市场化初期,国外的市场化 道路对我国电力市场的发展有着重要的借鉴意义. 目前研究的远期合约包含以下几种: ?单向差价合约; ?双向差价合约; ?限定区间价交易合约; ?单边可选择远期合约:买方有选择权的远期 合约和卖方有选择权的远期合约; ?双看涨远期合约; ?双边可选择远期合约. 3含FTR的远期合约 3.1合约的内容 含FTR理论的远期合约是将FTR理论引入到 以往远期合约中,并因此建立一种新型的远期合约 第2期许慧一等:融入金融输电权思想的新型远期合约81 模式.这种新型的远期合约将具有更强的规避市场 风险的能力.合约中交易商包括发电商和用户(未 将发电商作为用户考虑).双方鉴定合约后,发电 商保证了发电安全,固定成本的回收;用户保证了 按期获得合同电量,保障自身利益.同时双方也获 得了输电安全,规避了输电阻塞风险. 该合约内容包含合同电价,合同电量,FTR 费用承担规则.合同电价根据所选择远期合约类型 的不同而具有不同的计算方法. 而在FTR费用方面,合约中制定了应由哪方 支付的规则,首先指出若发电商要求购买FTR, 则此费用先由发电商承担,以后若发生以下几种情 况,则交易双方再重新分摊这部分费用. 3.1.1合约签订之前 合约中规定发电商有选择是否购买FTR的权 利.发电商可以事先根据电网的历史运行情况预测 某输电线路发生阻塞的概率,进而决定是否购买该 线路的FTR.若发电商因主观要求未购买FTR而 获得利润损失,则由发电商自行承担后果. 3.1.2合约签订 3.1.2.1线路未发生阻塞 若合约中发电商要求购买FTR,当线路未发 生阻塞时,FTR的费用只由发电商承担. 3.1.2.2线路发生阻塞并无反向潮流存在 若合约中发电商要求购买FTR,由于线路阻 塞时不存在反向潮流的影响,输电阻塞费用可以完 全获得补偿或按照一定比例获得补偿.因此合约中 规定购买FTR的费用只由发电商一方承担. 3.1.2.3线路发生阻塞并有反向潮流存在 若合约中发电商要求购买FTR,由于线路发 生阻塞并存在反向潮流的负面影响,发电商不能获 得阻塞补偿,若单由发电商一方购买FTR,发电 商将面临严重亏损的局面.用户虽然是买方,但是 和发电商一样是在利用输电网来满足自身的利益, 因此应该承担一部分输电阻塞费用和FTR购买费 用.此时也存在两种情况: ?当发电商仍然在反向潮流存在时盈利或亏损 微弱(即亏损小于某特定值,该值可由发电商和用 户自行商定,称作微亏损额),则阻塞费用只由发 电商一方承担,FTR也只由发电商自己购买. ?当发电商在反向潮流存在时严重亏损,则用 户需要承担一部分阻塞费用.FTR的费用由发电 商和用户共同支付,支付比例双方可以协商确定, 或者可以按分摊的阻塞费用比例计算. 带有FTR理论的新型远期合约中发电商和用 户可协商确定应用何种阻塞分摊方法,并可用所选 择的方法分摊FTR费用. 3.2分摊方法 3.2.1平均法 假设有,z个交易商参与了某线路的电能交易, 采用平均法分摊这部分阻塞费用和购买FTR费用 的计算公式如下: M一(2) ,z 一 (3) ,z 式中,一1,2,…,,z;M表示第i个交易商分得 的阻塞费用;Fi表示第i个交易商分得的FTR费 用;M表示该线路总的阻塞费用;F表示该线路总 的FTR费用. 由公式(2),(3)可以看出,,z个交易商平均分 摊了这部分阻塞费用和FTR费用. 3.2.2空间法 空间法是假设阻塞成本与交易商到某阻塞线路的 距离成反比.假设在某线路上存在的交易商共有,z个, 各交易商到该线路的距离为,i=1,2,…,,z,推 导出第i个交易商阻塞费用的基本数学模型如下 M一×M(4) hlhz…^产1^1…h J=1 式中,ho一^+1—1. 对交易商购买FTR的费用,可认为交易商分 摊的FTR费用F!(一1,2,…,,z)与各交易商到 该线路的距离成正比.. L Fi一×F(5) ?h J=1 3.3.3基于潮流份额法 根据对输电设备利用程度分摊阻塞成本时,阻 塞成本与交易在阻塞线路中的潮流份额成正比.采 用文[18]的方法可以确定双边交易在线路中的潮 流份额.基于潮流份额法的基本数学模型为 D 一 ×M(6) 其中表示某线路的第个交易;表示第 个交易分摊的阻塞费用;Pj表示第个交易在该 82现代电力2007年 线路的潮流份额;P表示需要通过该线路总的潮 流.针对交易商购买FTR的费用,可认为交易中 分摊的FTR费用与分摊的阻塞成本成反比. 随着线路末端电价的不断降低,即便使用上述3 种分摊方法也有可能使发电商亏损,因此本文所述方 法存在一定的约束条件,即线路末端应有最低限价, 在不超过最低限价的情况下,分摊方法可行.根据不 同的情况,最低限价有所不同,发电商可根据实际情 况推算最低限价,从而选择合适的分摊方法. 4实例验证 本文采用两节点网络阐述该合约的可行性,如 图1所示,经协商发电商G以15元/M的电价分 别与用户L1和签订300MW和200MW的远期合 约T1和T2.G的发电成本为13元/,购买了 该线路的FTR,费用为1元/.由于线路的最 大传输功率为400MW,G不能同时满足L1和的 用电需求,额外的IOOMW需要经Is0于现货市场 购得,假设购买价格为工』)6元/M. 当线路发生输电阻塞时,且节点口的LMP.小 于节点b的f.,MP,G在购买了FTR的情况下, 可得到ISO的补偿费用,规避了风险;若由于某种 原因使得节点口的LMP.大于节点b的LMP,则 线路存在反向潮流,此时G相当于购买了反向的 FTR,将得不到ISO的补偿,无法规避风险.根 据节点b电价的不同,可得到反向潮流发生时G的 收益情况,分3种情况得相关数据见表1. 表1反向潮流时G的收益 由表1可见,虽然在线路发生反向潮流的时候 G也可能盈利,但随着节点b电价的降低,G的亏 损将有可能成倍增长,即使购买了FTR也无法规 避风险. 由于发电商和用户事先签订了本文所述的新型 合约可应用以下方法规避风险,假设合约规定微亏 损额为600元,并且LMP6最低限价为10元. ?平均法 挽回了亏损的局面,而且还有可能盈利. 表2平均分摊后G的收益 ?空间法 为了便于说明该方法,采用图2所示网络,图 中假设发电商G到阻塞线路的距离为h一600km, L和到阻塞线路的距离为h一350km和h.一 400km.图2阻塞线路的基本数据与图1相同,阻 塞费用为2000元,FTR费用为400元,G在阻塞 线路上亏损一1100元. 15元/MWh 节点a 1O元/MWh 节点b 图23交易商网络图 应用公式(4)和(5)可以得到分摊费用为: 发电商G的阻塞费用为474.6元,FTR费用 为177.8元; 用户L的阻塞费用为813.6元,FTR费用为 103.7元; 用户的阻塞费用为711.8元,FTR费用为 118.5元. G的收益情况可由表3给出.从表3能看出G 挽回了亏损局面. 3基于潮流份额法 应用公式(6)算出I,1和I在该网络中的阻塞 成本M1和M2分别为 M1一干3000o0—12o0元; M2一200×2000—800:~ . T1的FTR费用F1为 F1一—)_×400—160元 300上200, T'的FTR费用F为 此例中一3,则可得到如表2所示数据,G摊, F2一×4o0—240元 交易T分摊的Ml和F应由G和L1共同分 交易T2分摊的M2和F2应由G和共同分 第2期许慧一等:融人金融输电权思想的新型远期合约83 摊.可应用平均法二次分摊这部分阻塞费用以及 FTR费用.此时G的收益情况可由表4给出.从[7] 表4也能看出G挽回了亏损局面. [8] 表3基于空间法后G的收益 表4基于潮流份额法后G的收益 5结论 本文将FTR思想引入到远期合约中,提出一 种新的合约形式,该合约不仅可以规避现货市场电 价风险,还可以规避输电阻塞风险.对于反向潮流 存在的情况,合约中也给出了平均法,空间法,基 于潮流法等解决方法,通过使用这些方法可以在某, 种程度上挽回发电商的亏损局面,文中举例说明了 方案的可行性.但随着电价的不断降低,发电商有 可能仍然面临亏损的局面,而用户也一样面临风 险,因此如何提出各个市场主体更加公平的机制或 模式是本文以后研究的方向. [1] [2] [3] [4] [5] [6] 参考文献 KayeRJ,OuthredHR,BannisterCH.Forward ContractsfortheOperationofanElectricityIndustry UnderSpotPricingrJ].IEEETransonPowerSys— terns,1990,5(1):46—52. GedraTW.OptionalForwardContractsforElectric PowerMarkets[J].IEEETransonPowerSystems, 1994,9(4):1766—1773. PowellA.TradingForwardinanImperfectMarket: TheCaseofElectricityinBritain[J].TheEconomic Journal,1993,103(3):444,453. 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