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欧洲电力现货市场的权威解读

北极星售电网  来源:能见Eknower  作者:阿诺德 周滢垭  2018/7/2 8:45:11  我要投稿  

北极星售电网讯:由北京能见科技发展有限公司与中国电力科学研究院共同主办“2018(第二届)电力市场国际峰会”(EM.IS2018)于2018年6月26日-27日在北京˙亚洲大酒店盛大举办。感谢首席合作伙伴协鑫智慧能源,黄金合作伙伴百度云、云智环能、华厚能源、元一能源、远光软件,国际市场合作伙伴泰豪迈能对本次会议的大力支持。

欧洲电力现货交易所(EPEX SPOT)德比卢奥区负责人阿诺德˙维斯(Arnold weiss)和泰豪迈能首席能源官周滢垭出席大会并共同发表了题为“欧洲电力批发市场——区域和国际一体”的主旨演讲,从发展历程、现货市场设计、经济性、市场耦合、价格波动、能量平衡、区块链交易等角度,呈现了一个鲜活的欧州现货电力市场。

欧洲电力现货交易所(EPEX SPOT)是欧洲最大的电力现货交易所一,隶属于欧洲能源及大宗商品交易中心(EEX集团),运营法国、德国、奥地利和瑞士等八个国家的电力现货市场,约占欧洲总能源消耗的1/3以上,并为东欧四国提供市场建设和代运营服务。目前EEX集团基于欧洲,正在向美国和亚洲发展。

1欧洲电力现货交易所股东架构和管理架构

欧洲电力现货交易所EPEX SPOT总部位于法国巴黎。两大股东分别是持股51%的EEX集团(隶属于闻名世界的大宗商品交易集团Deutsch Börse)和持股49%的输电网合资公司HGRT(由RTE、Tennet和Elia等欧洲主要输电网运营商共同投资)。输电网运营商是电力现货交易中很重要的部分,毕竟现货交易和电网运营是紧密相连的,而大宗商品交易中心又能为整个电力现货交易注入了创新和经济方面的元素,使得EPEX SPOT的股权结构和业务功能达到统一。

欧洲电力现货交易所自2000年开始萌芽,成立于2008年,源于法国电力交易所和德国电力交易所的合并。2017年交易电量达到5350亿度,是欧洲用电量最大的国家——德国全年的用电量,其中4640亿度来自日前市场, 710亿度来自日内市场。目前有280多名交易成员在欧洲电力交易所上进行电力现货交易,分公司设立于阿姆斯特丹、伯尔尼、布鲁塞尔、莱比锡、伦敦以及维也纳等城市。

欧洲电力现货交易所是典型的资合公司两层架构,内部管理的主要机构包括董事会、管理层、市场管理委员会和市场监测办公室。其中:

1)董事会由股东们任命,由欧洲能源领域杰出人物组成,负责制定公司策略和预算及任命管理层。

2)管理层负责日常交易的运营。

3)市场管理委员会由电网代表、交易主体代表、清算所代表等组成,负责讨论协商市场规则和新产品的合理性。

4)市场监测办公室负责监测市场运行。

2欧洲电力现货交易所的责任与义务

电力市场分为很多个细分市场,下图展示了电力市场的全貌,EPEX SPOT负责橙色标记的市场。电力市场从结构上分为批发市场和系统服务,批发市场主要把电力进行商品化,更强调其经济属性,包括场内交易和场外交易,场内又分为现货市场和衍生品市场,现货市场分为日前市场和日内市场;而系统服务是输电网运营的市场,目的是维护整个系统的平衡与安全。

虽然批发市场和系统服务是两个不同目的、不同运营商运营的市场,但是所有市场主体都是有关联的。发电方要在批发市场上交易电量,而它的资产也可以用于提供系统辅助服务,这两个市场也是联系在一起的。

在欧洲,存在这广泛认同的电力市场定义和组织原则。一个电力市场应该有组织原则,首先这个市场必须是匿名的,营造一个公平的竞争环境。如果在市场上成交一个单子,其实是只知道成交了一单,但不知道到底跟谁成交的;其次市场要进行担保,市场上成交了的每一单都不用担心对手方违约,因为对手方就是交易所,为所有交易进行了金融担保,如果一方违约了,交易所会对市场主体进行惩罚,这样保证交易主体的交易风险,市场也更加公正。

电力交易中心要建立在集中、多边、透明、匿名、安全等基础之上,每一单交易都应该有确定的电量和价格,交易的产品应该是标准化的和可替代的,标准化是为了让大家都可以交易同一个确定产品,这样才会达到高流动性,高流动性的商品才能真实反映供需。

交易中心最重要的两个词应该是“中立”和“公平”,只有保持中立和公平,所有市场交易主体才会信任我们,才会愿意在这个平台上交易。

3区域和节点:欧洲竞价分区的原则

欧洲的竞价分区目前主要与国界相同,但也有特例,像北欧和意大利就被划分成多个竞价区,而德国、奥地利、卢森堡却合成了一个大区。竞价分区的特点是每个分区一个价格,每个分区之内是没有贸易限制和输送限制的,就像一块铜版,铜板上任一点都可以向另一点无限制的传输电力。

竞价分区的划分分为两方面考虑。一方面是政治考虑,毕竟一个国家有统一的电价在某种程度上减轻了政府管理的工作量。除了政治因素,定义竞价分区更多的是经济上的考虑,分区越大,市场流动性越大、市场力越小、能优化出的社会福利越大,但分区越大也带来基础设施成本的增加和遇到阻塞时的再调度成本的增加。因此分区大和小之间有一个最优平衡。欧盟会对竞价分区通过20个具体指标来进行有规律性的评估和重新划分,如果有个区阻塞有时严重有时不严重,就通过分区分裂来尽力达到无阻塞时大分区追求流动性,有阻塞时分裂成小下一级更小的分区。

欧洲的输电网运营商也做过尝试,把分区分到非常小,甚至到节点,但最后仿真结果并不理想。如果整个欧洲用节点价格的话,一方面不同地区电价差异会非常大,政治家也不喜欢,另一方面总的社会福利也没有增加。所以竞价区的分区一定要根据多个标准去衡量、去计算出最优竞价分区。

4日前和日内:不同目的、不同设计

欧洲电力现货交易所的市场设计有很大包容性,已经被欧洲大部分国家所接受。通过下方市场组织时间轴线图可以看到,日前市场和日内市场由欧洲电力现货交易所负责。日前市场和日内市场所要达到的目的不同,交易组织也就不同:

日前市场追求的是达到最大的流动性,要涵盖整个市场最大的信息量,因此是一次性的竞价市场,每日正午竞价,全年无休,能够交易细分为每个小时的产品,日前市场的竞价出清价格是大部分电力金融衍生品的对标指数。

日内市场是为了给市场主体最后一个机会来纠正日前与日内预测的偏差,因此交易量比较少,且需要关闸时间离发/用电时间越近越好。从而日内市场设计为连续交易,可以交易比一个小时更细分的交易产品,例如在德国交易的是以15分钟为细分的产品,产品的细分是市场灵活性和交易成本之间的妥协。

以上的设计对于欧洲每个国家都几乎一样,但细到关闸时间,交易产品细分,平衡机制和不平衡分摊又各有不同。每个国家市场的交易特点也不同,德国和英国日内交易量比较高,而法国核电非常多,电力比较平稳,所以法国日内交易量就非常小。一般国家比较大或者用电量比较高的国家,日内交易量比较高,这也说明了日内交易市场需要一个分区比较大(以电量来衡量大小)的市场才能激发其流动性。

每个欧洲国家都希望和德国连接在一起,因为德国是电力流动性最高的国家。瑞士作为一个小国家,因为和德国接壤,电网也紧密相连,日内交易量也带动起来。两周前瑞士决定把现货交易市场与德国解耦,结果整个瑞士日内交易量直接下降了90%,瑞士日内交易市场相当于死掉了。

从欧洲各个国家日前市场交易量走势看,近几年来日前市场交易量没有很大的增长,说明日前市场已经饱和,而2016、2017两年交易量又有所降低,这是因为德国、英国这两个市场上很大交易量从日前市场流动到日内市场去了,这也源于波动性可再生能源的特性。随着可再生能源比例的提高,预计日内市场交易量会有持续的增长。

5通过电力市场耦合来统一市场

欧洲电力交易市场耦合中一共有三大主体角色:输电网运营商、电力现货交易所和电力清算所。输电网运营商除了要负责本国的输电网运营的安全,两个国家的输电网运营商还要协调计算跨国之间的输电量。电力现货交易所负责电力市场耦合,市场耦合其实是一个算法,算法的目标将整个欧洲的成本最低。

下图简单展示了两个市场耦合的原理,出口市场出口电价比较低,而进口市场市场价格较高。市场耦合保证了电从价格比较低的区域流向比较高的区域,则对于出口市场,需求增加,价格曲线往右边移动,出口市场电价升高;反之,进口市场电价供应增加,电价降低,结果是两个市场价格越来越相似,这被称作市场耦合后的电价趋同。

整个市场进行耦合以后,当一些特殊事件对某一个国家产生比较大的影响时就能得到通过整个欧洲这个大池子去吸收和降低波动,如金融方面的次贷危机、银行危机,天气方面的寒流和热流,以及电力装机过多等因素引起的负面效果都会均摊到整个欧洲。

欧洲电力市场耦合通过了日前市场耦合和日内市场耦合两个项目,起初日前市场耦合只是输电网运营商间自愿参与的试验项目,后来大家看到好处后,都愿意参与进来。最后欧盟把这两个项目变成了法规,规定市场必须耦合。日前市场耦合2006年启动,日内市场于两周前刚刚上线。

6可再生能源下的现货市场设计

可持续发展是这个时代大家都必须面对的话题,2010年德国要求所有可再生能源都要进行现货市场交易,这个政策导致了现货市场交易量激增,但是后来发现,交易量虽然增加了,但是整个市场电价还是比较平稳的,说明欧洲的电力现货市场设计是能够包容这部分可再生能源的。但欧洲电力现货交易所还在不断地做着新的尝试,以准备接纳更多的新能源。

日内市场可以揭示可再生能源电力的灵活性和市场灵活性,15分钟产品可以反映小时内的发电量的变化,15分钟产品的价格信号传达了灵活性的需求并且进一步刺激市场开发灵活性。

如下图所示,黑色的线是日前竞价出来的价格指数,橙色线是日内15分钟产品的的平均价格。可以看到15分钟的平均价格具有很高的波动性并且白天波动较大、晚上波动较小,这是由光伏发电造成的。在日前交易的时候,只能交易以小时为最小细分的产品,比如交易了8点到9点这一个小时的产品,但在日内的时候就会发现8:15和8:45这两边的发电量是不一样的,8:15时候真正的发电功率比日前交易功率小,8:45时候比日前交易功率大,最后导致了8:15的价格和8:45的价格有反折。

7补充当地分布式交易市场以应对配网级阻塞

当地分布式交易市场是EEX集团继国际化市场、国家级市场之外想要开发的第三个市场。当地分布式交易市场是目前的日内电力现货批发市场的补充,以在分布式发电周围的小范围内,在配网层级中进行交易和消纳,应对配网级的阻塞。

EPEX SPOT 积极参与多个国家的创新当地分布式交易市场示范,和配电网运营商紧密联系在一起,分布式发电可以在配网层面先进行交易和自平衡,多余的电量再上升到国家级的现货市场,按照市场价格进行结算。EPEX SPOT 非常关心区块链技术,和 LO3 Energy 于2017年签署了谅解备忘录,旨在将区块链技术融入到当地分布式交易市场。

原标题:迄今为止,这是对欧洲电力现货市场的最权威解读

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