一、歐美電力市場介紹

電力市場與其他商品市場相比，主要特點包括難以進行儲存、對基礎(chǔ)設(shè)施高度依賴、具有較強自然壟斷屬性等特點。歐美電力市場發(fā)展較為成熟，目前已經(jīng)形成了較為完備的期現(xiàn)貨市場體系，下文中我們將按照市場結(jié)構(gòu)和價格體系兩個方面對歐美電力現(xiàn)貨市場的體系進行簡要的介紹。

1.1電力市場結(jié)構(gòu)

電力的生產(chǎn)和配送都對供需的即期平衡有較高要求，其經(jīng)營上通常具有高度的自然壟斷特性。因此世界上絕大部分國家，歷史上其電力企業(yè)的業(yè)務(wù)往往能夠覆蓋從生產(chǎn)到終端配送。歐美市場為了推動市場自由化競爭，均對其傳統(tǒng)上高度壟斷性的電力市場進行改革，核心內(nèi)容是推動企業(yè)將各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)分拆，電力公司將有條件實現(xiàn)自由競爭的發(fā)電和零售環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)剝離，主要經(jīng)營具有自然壟斷屬性的輸電業(yè)務(wù)。

美國市場在90年代以前，電力公司在受政府監(jiān)管的前提下，通常同時經(jīng)營發(fā)電廠和電網(wǎng)，被稱為“垂直一體化公用事業(yè)（Vertically integrated utility）”。由于其對覆蓋區(qū)域內(nèi)的消費者有壟斷地位，州監(jiān)管機構(gòu)會考慮合理收益下對其電價進行管控。90年代以后美國開始對電力市場進行市場化改革，放松市場管制，主要內(nèi)容包括允許終端客戶可以自由選擇來自其他地區(qū)的零售商；當?shù)仉娏緞t出售發(fā)電廠資產(chǎn)，主要經(jīng)營輸電業(yè)務(wù)；零售商依托電力公司經(jīng)營的電網(wǎng)，可自由采購獨立發(fā)電企業(yè)的電力，從而實現(xiàn)批發(fā)環(huán)節(jié)的全面市場化競爭。最終這些電力公司聯(lián)合成立了區(qū)域輸電組織RTO（Regional Transmission Organization）。在各自管轄區(qū)域內(nèi)，由其協(xié)調(diào)電網(wǎng)運行并提供一個批發(fā)價的交易市場。

目前美國形成了7個RTO，此外的西部地區(qū)和東南地區(qū)則主要仍由大量的垂直一體化公用事業(yè)所經(jīng)營，由于其壟斷性質(zhì)，非RTO區(qū)域的價格仍受政府監(jiān)管。RTO與非RTO區(qū)域的各個電網(wǎng)節(jié)點之間能夠聯(lián)通，互相進行電力輸配以平衡供需，同時美國也能與加拿大電網(wǎng)聯(lián)通。各RTO之中，目前PJM地區(qū)覆蓋的美東地區(qū)經(jīng)濟規(guī)模大，與其他RTO聯(lián)動較好，其電價是美國較為代表性的電力價格。

歐洲方面在以最初西歐幾國成立的輸電協(xié)調(diào)聯(lián)盟（UCTE）的基礎(chǔ)上，與歐洲其他幾個跨國輸電系統(tǒng)合并，最終構(gòu)建了歐洲輸電系統(tǒng)運營商聯(lián)盟（ENTSO-E），協(xié)調(diào)歐洲各個國家的輸電系統(tǒng)運營商的合作，保障各個電網(wǎng)之前的供需平衡，其運營的系統(tǒng)之下又分成歐洲大陸電網(wǎng)、北歐電網(wǎng)、英國電網(wǎng)、愛爾蘭電網(wǎng)和波羅的海電網(wǎng)。在歐洲電網(wǎng)之下，通常各國會有一個或多個輸電系統(tǒng)運營商，即TSO（Transmission system operator），1996年歐盟通過一系列法規(guī)開始推動這些TSO從過去的“垂直一體化公用事業(yè)”改革為純粹的輸電業(yè)務(wù)運營商，從發(fā)電到終端配電的各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)，要求由單一公司運行。目前這一改革仍在進行，但由于發(fā)電/輸電/配電的單一企業(yè)可以通過被控股的關(guān)系由同一公司掌控，且部分成員國推動力度有限，歐洲部分國家事實上仍存在著“垂直一體化公用事業(yè)”。2021年英國脫歐使得其境內(nèi)的三家TSO退出ENTSO，而烏克蘭在2022年戰(zhàn)爭爆發(fā)后加入ENTSO，目前ENTSO共有37個國家40個TSO，此外還有土耳其和摩爾多瓦共2個TSO以觀察員身份存在。

目前這些TSO根據(jù)不同國家政策不同，國營、私營和混合所有制企業(yè)均有。各國推動市場化競爭過程中推動其剝離發(fā)電業(yè)務(wù)，如英國將國內(nèi)發(fā)電業(yè)務(wù)重組為六家企業(yè)進行市場化競爭，意大利國家電力公司將其大部分發(fā)電廠出售，但目前歐洲大部分國家發(fā)電企業(yè)壟斷度仍然較高。2022年歐盟成員國中仍有較多的國家中50%以上發(fā)電量由國內(nèi)最大發(fā)電企業(yè)所貢獻，主要國家中法國最大電力企業(yè)發(fā)電量占比達72%，進行相對較多市場化改革的德國和意大利則為26%和18%。

1.2電力市場價格體系

電力價格從定價節(jié)點劃分，可以分成批發(fā)價和零售價，通常零售價是在批發(fā)價的基礎(chǔ)上，增加了輸配電成本、稅費以及企業(yè)利潤。上文中我們提到歐美市場均進行了部分的市場化改革，對于完成了市場改革的地區(qū)，其批發(fā)價和輸配電成本主要由市場決定，而對于仍然由垂直一體化公用事業(yè)經(jīng)營的地區(qū)或零售環(huán)節(jié)暫未完成市場改革的地區(qū)，其各環(huán)節(jié)上的價格則受到政府監(jiān)管定價。

從時間維度上，通常電力市場會區(qū)分為遠期市場、日前市場和日內(nèi)市場，后兩者屬于現(xiàn)貨市場。供需雙方可通過雙邊協(xié)議的形式簽訂中長期協(xié)議，滿足預(yù)期內(nèi)的大部分消費量，然后再在日前和日內(nèi)市場補充即日的供需缺口。對于完成了市場化競爭改革的電力市場地區(qū)，會在電力交易中心管理的日前市場中進行主要的現(xiàn)貨交易，最后通過日內(nèi)交易保障即期供需的平衡。

美國市場以PJM為例，其內(nèi)部分成若干個配電節(jié)點，每個節(jié)點其交易得到的現(xiàn)貨電價被稱為節(jié)點邊際電價---LMP(Locational Marginal Pricing introduction)，該價格中體現(xiàn)了能量成本、阻塞費用和網(wǎng)絡(luò)損耗費用三個組成部分。

在日前市場開始交易后，交易者基于對次日電力供需的預(yù)測提交他們的買賣報價，買賣雙方匹配得到能量成本。PJM基于這些報價和交易量，考慮到LMP中的阻塞費用和網(wǎng)絡(luò)損耗費用，最終互相匹配并給出次日每個小時的日前電價即為LMP。在交易日當天，日內(nèi)市場開始運行，交易者對超預(yù)期的供需缺口進行連續(xù)交易，通常此時成交的電力商品會在五分鐘內(nèi)進行交付，買賣雙方也將完成結(jié)算。而對于各個RTO互相間的電力缺口，在中長期交易時由RTO協(xié)商達成雙邊合同，而現(xiàn)貨市場中其他RTO可以在PJM的交易所進行注冊成為會員，直接參與交易，形成跨電網(wǎng)的現(xiàn)貨流動。

在PJM中，完成一次支付要在日前市場和日內(nèi)市場發(fā)生兩次結(jié)算，供需雙方最終實際支付的價格為兩次結(jié)算得到的電力貨值的差價，這種模式也被稱作多結(jié)算市場，該模式也被美國其他RTO運用。日前市場中成立的交易并不意味著次日實際交付的電量，其匹配得到的LMP價格也并不意味著雙方最終支付的價格，該機制要求購電方在次日出現(xiàn)電能短缺時必須以日內(nèi)市場價格從對應(yīng)節(jié)點購買，或者出售其采購過多的電量，對于售電方反之亦然。假設(shè)某發(fā)電廠計劃發(fā)電50兆瓦時，在與需求曲線匹配后，日前市場以60美元/兆瓦時價格得到了一個LMP。若次日實際發(fā)電為40兆瓦時，而出現(xiàn)缺口時的實時電價為70美元/兆瓦時，那么其最終交易所清算后得到的實際收入為50*60-70*（50-40）=2300美元。

歐洲市場中，ENTSO自2014年開始推動現(xiàn)貨的耦合市場，即各國電力市場在進行日前交易時，首先各市場內(nèi)部完成匹配，然后ENTSO在考慮到跨境輸電能力的前提下，通過一定算法規(guī)則將所有電力交易所的買單賣單互相匹配，實現(xiàn)不同市場聯(lián)動前提下的供需平衡。在進入日內(nèi)交易后，各市場還會有每小時和每15分鐘成交的連續(xù)交易和競價交易，其中每小時成交的部分支持跨過境的交易。

與美國的多結(jié)算市場模式不同，在歐洲市場中日前和日內(nèi)市場均發(fā)生了結(jié)算與支付，同時耦合機制下每一筆交易的輸電電容和電量需要由交易所協(xié)調(diào)完成匹配，因此與美國的多結(jié)算市場相比，對供需雙方的報單要求較低，但對電網(wǎng)管理能力和交易所的匹配機制要求較高。在歐洲的耦合交易中會形成各個區(qū)域的電價，大部分分區(qū)以國家為單位，在不同電網(wǎng)之間若無阻塞發(fā)生，則各區(qū)域形成的電價會出現(xiàn)趨同。

在中長期交易中，通常雙方分別進行電量和輸電容量的交易，不考慮各交易之間對輸電網(wǎng)絡(luò)的壓力，因此被稱作顯式拍賣；而在日前和日內(nèi)的現(xiàn)貨市場中，其交易的電量必須同時和輸電容量匹配，因此各TSO首先要在市場交易前提交跨境通道可用容量的信息。日前市場的耦合系統(tǒng)將根據(jù)所有市場成員的訂單，在考慮跨境容量限制下進行出清，最終形成成交結(jié)果。這一方式由于交付時按其報價中已經(jīng)隱含了對發(fā)電容量的壓力，因此被稱作隱式拍賣。據(jù)ENTSO統(tǒng)計，至2019年，其管轄范圍內(nèi)日前市場中90%的消費量已完成耦合，但日內(nèi)市場受快速響應(yīng)的要求和復(fù)雜調(diào)配能力所限，耦合程度相對較差。2017年，日前市場中實現(xiàn)從低價區(qū)流入高價區(qū)的電量達86%，但日內(nèi)市場則只有50%。

除了以上的電力商品價格以外，部分電網(wǎng)運營商還會組織容量市場和輔助市場。容量市場是為了保障電網(wǎng)可靠性，對發(fā)電廠保持偏高發(fā)電機組容量的補償。在這一定期進行的拍賣中，需求方除了預(yù)估的需求峰值以外，還要加上一定安全邊際進行報價，將這些報價與發(fā)電廠的投標匹配后得到一個雙方均衡的價格，此時邊際平衡的價格即形成容量市場的價格，然后支付給發(fā)電廠商，以對他們保持冗余產(chǎn)能進行補償。輔助市場主要是用于交易電力市場運行中的其他功能，如維持電網(wǎng)頻率，對電網(wǎng)臨時故障時的短期備用電源進行交易等等。

二、歐美電力期貨

2.1.電力期貨交易平臺

電力由于終端消費有較強剛需性質(zhì)和其幾乎不存在庫存，導(dǎo)致其價格具有高波動性，自然其市場參與者具有較高的風(fēng)險管理需求。1995年，北歐電力交易所推出了全球第一份電力期貨合約，開啟了電力期貨市場。目前全球電力市場中，歐洲和美國相對具有較成熟的衍生品體系。

美國市場方面，NYMEX、ICE、納斯達克和Nodal交易所都推出過美國電力期貨，目前NYMEX和納斯達克交易合約較不活躍，Nodal則被歐洲的EEX所收購。ICE是主要的美國電力期貨交易平臺，上市的電力期貨中覆蓋了美國7大RTO，共165個期貨品種、15個期權(quán)品種，此外還有10個歐洲電力期貨品種。

歐洲市場方面，歐洲能源交易所（EEX）是歐洲最主要的電力期現(xiàn)貨交易中心。其推出了一系列歐洲電力期貨產(chǎn)品，基本覆蓋了歐洲電網(wǎng)內(nèi)各個國家的電力市場，此后又收購了美國的Nodal交易所，從而覆蓋了北美電力期貨的領(lǐng)域，并在2020年推出了日本電力期貨產(chǎn)品，目前已是最活躍的日本電力衍生品平臺。因此EEX是全球覆蓋范圍最廣的電力衍生品交易平臺，也是歐洲電力期現(xiàn)貨最主要的交易平臺。

從FIA對全球電力期貨交易量的統(tǒng)計來看，ICE的交易規(guī)模占據(jù)壓倒性優(yōu)勢，其他北美電力期貨交易量占比極低。從目前歐洲電力期貨的活躍度來看，EEX主導(dǎo)下的歐洲期貨市場仍處于增長態(tài)勢。2022年由于戰(zhàn)爭導(dǎo)致歐洲電價劇烈波動，從而期貨交易量大幅收縮，但2023年再度恢復(fù)增長。據(jù)EEX數(shù)據(jù)，23年其歐洲電力期貨交易量為5185太瓦時，約為歐洲電網(wǎng)的電力消費量的1.58倍，高于2020年1.41倍的前高水平。另一方面當年EEX的現(xiàn)貨交易量也達到724太瓦時，占電網(wǎng)總消費量的22%，可見EEX在現(xiàn)貨交易上也扮演著重要的角色。據(jù)EEX2023年報稱，2023年歐洲的幾個主要電力市場所對應(yīng)衍生品的交易量中，在EEX交易的比例均在80-90%左右。最新月報中披露，2024年1-8月，EEX的德國電力期貨交易量已占到全球所有德國電力期貨的85%。

EEX列舉了其425個主要的期貨市場參與企業(yè)的名錄，其中195家企業(yè)主營業(yè)務(wù)為泛金融類業(yè)務(wù)，而230家企業(yè)為實體行業(yè)。在230家實體行業(yè)中有102家企業(yè)業(yè)務(wù)包括了電力輸配送，基本涵蓋了歐洲各國主要電力公司，其余實體企業(yè)主要分布于化石能源、新能源及少量制造業(yè)企業(yè)。可見歐洲市場在形成了成熟的電力期現(xiàn)貨市場后，已廣泛吸引電力產(chǎn)業(yè)鏈上中下游各環(huán)節(jié)的企業(yè)進行參與。

2.2.電力期貨合約設(shè)計

電力商品在產(chǎn)品品質(zhì)上幾乎不存在差異，其合約條款設(shè)計上主要的變化在于其標的對象的選擇。對于一個電力期貨合約，其標的對象主要包括三個維度：區(qū)域、期限和負荷。區(qū)域即指標的對象為哪一個電網(wǎng)內(nèi)的價格；期限方面，歐洲電力期貨通常包括日度、周末、周度、月度、季度和年度，北美電力期貨主要以日度和月度為主；最后負荷上歐洲以基荷與峰荷區(qū)分，美國則分為峰荷與非峰荷，根據(jù)不同電網(wǎng)的定義指日內(nèi)不同時間的電價。

因此對于一個期貨合約而言，其一手合約的規(guī)模通常為1MW*合約期限的時間長度。例如EEX的德國8月月度基荷電價期貨，其合約規(guī)模為1MW*24小時*31天=744MWh，當夏令時和冬令時切換時，可能出現(xiàn)部分天數(shù)為23或25小時。從EEX年報來看，2022年和2023年其交易的歐洲電力期貨平均每手分別為776和727兆瓦時，與月度合約的規(guī)模近似，可見在交易所中月度合約活躍度最高，流動性較好。規(guī)定中歐洲基荷電價為每日0點到24點電價的平均現(xiàn)貨價格，峰荷電價為8點到20點的平均現(xiàn)貨價格，因此該基荷合約到期結(jié)算價即8月的每一天德國現(xiàn)貨基荷電價的算數(shù)平均值。如果是一個美國PJM8月月度峰值電價合約，其規(guī)定PJM的峰值時段為美東時間每周一到周五的8點至23點（不含聯(lián)邦假期），因此其合約規(guī)模為1MW*16小時*22天=352MWH，，其最終結(jié)算價則為對應(yīng)期限電價的算數(shù)平均值。

在交割制度上，我們可以看到電力市場在現(xiàn)貨交割中就要處理復(fù)雜的匹配問題，因此在早期部分期貨支持實物交割，目前ICE所有品種均已改為現(xiàn)金交割，EEX現(xiàn)有品種也只能進行現(xiàn)金交割，但部分合約允許通過在EEX的現(xiàn)貨平臺完成其標的現(xiàn)貨的交易來完成期轉(zhuǎn)現(xiàn)。

由于電力現(xiàn)貨市場中有較多中長期合同，因此交易者需要與之匹配的合約。從定義上我們可以看到長周期的電力期貨其每手的規(guī)模遠大于短周期期貨，因此其價格較為平穩(wěn)，但流動性相對較差。在ICE和EEX中對于長周期期貨都引入了合約分解的機制，其原理是在長周期期貨進入交割期后，可以將其持倉分解為對應(yīng)的短周期期貨，優(yōu)先交割即將到期的部分，其余未進入交割期的部分則可以繼續(xù)交易，從而緩解了長周期期貨流動性差的矛盾。