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干货满满的电力现货日前交易分析(上)– 理论篇

北极星售电网  来源:泛能网电力交易  作者:卢老师  2021/7/22 17:27:31  我要投稿  

北极星售电网讯:2021年二季度以来,山西和广东省相继开展电力现货市场结算试运行,发用双方广泛参与交易。值得注意的是,山西省在完成预期的4-6月连续试运行基础上,继续开启电力现货市场不间断运行。从能源结构角度看,这无疑为新能源消纳打开了空间;同时也为市场主体带来了机会与挑战,这种现货带来的影响并不是阶段性的,而是随着电力市场化改革逐渐深化而愈发明显,尤其体现在电力现货市场体系的复杂性上。市场主体应该在业务流程的各个环节做到科学管理,本文站在售电公司角度重点讨论被很多公司忽略却十分重要的一个环节——日前交易。

在现货市场连续试运行逐渐走入人们视野时,市场中有观点认为在现阶段日前交易的重要性不大,还有些市场主体虽没有明确亮明观点,但是消极的交易行为也反映了对日前交易的态度,其原因主要是目前中长期合约电量占据绝大部分售电公司代理用户的实际总电量(大部分省份要求90-95%以上)。且不论未来强制要求的中长期合约量会呈下降趋势,即使单看现阶段,日前交易的影响也不容忽视,这点我们曾发专题论证过,请参考公众号往期文章科普 | 现货交易到底重要吗???此次,针对忽略日前交易或者想要了解更多日前交易规则和策略的市场主体,我们会分两篇文章回归电力市场规则,从原理出发,结合算例将日前交易具象化;随后将真实的历史交易结果可视化,与大家一同观察其呈现出的规律和趋势;最后分享日前交易需考虑的因素、策略制定以及策略实施。

日前交易概念

日前交易在电能量市场运行日前一日确定机组组合状态、发电出力计划和出清价格。在此节点上,售电公司中长期合约的曲线和价格通常已经固定了,所以在准备日前交易时仍考虑中长期合约成本是市场上常见误区之一。日前交易是建立在零售合约和中长期合约已经确定的基础上,此时我们应该预估日前和实时的价格差以及代理用户的负荷曲线制定交易策略,并不需要再考虑中长期合约量和成本。我们在下文为大家详细论述。

各省份在批发用户电能电费结算逻辑大同小异,大部分省份的售电公司报量不报价,申报电量不影响日前出清价格。电能电费(C电能)包括中长期合约、日前和实时电能费用以及各种市场运营费用。我们将现货市场规则中电能电费的计算公式高度简化并转化为日前交易决策相关的形式——公式(3)。

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为便于理解,我们只考虑某一个时段,因此,Q合约为该时段的中长期合约分解电量,Q日前为日前申报电量,Q实时为代理用户的实际用电量;C和P分别为对应角标的电费和电价。在公式(3)中可以看出,在日前交易节点上,日前申报电量(Q日前)是唯一可控变量,其他元素均为不可变(Q合约和P合约)和未知变量(P日前、P实时和Q实时)。而且Q日前可以直接影响电量电费,并可以通过以下方法降低电费:

a) 预计P日前>P实时时,减少日前申报量;

b) 预计P日前<P实时时,增加日前申报量

我们将日前交易套利公式提取出来,可以表达为:

3.png

为防止过度投机行为,各省电力市场规则均建立偏差收益回收机制——对于用户侧实时市场每小时偏差电量超出允许偏差范围的,超出偏差范围的电量产生的日前套利收益,将被纳入市场运营费用处理。

根据公式(4),在日前申报电量时,售电公司应根据对实时和日前价格差的判断和代理用户用电负荷的预测结果,在偏差范围允许内,适当高报或低报日前电量,从而实现利益最大化。

日前交易算例

接下来我们结合算例,更加直观地呈现不同日前申报方式对电费和收益的影响。下表假设某售电公司在某小时的总代理实际用电量为200MWh,并在中长期以300元/兆瓦时价格锁定了180MWh电量的成本,最大允许偏差范围为实际用电量的正负20%(以山西省规则为例)。

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1. 对比基础方案与方案1,当预判到实时价格高于日前时,公司通过在偏差允许范围内增加日前申报电量获取额外收益,从而降低平均批发成本(0.315元/千瓦时降到0.265元/千瓦时)。然而值得注意的是,同样的市场出清条件,在方案3中减少申报电量(有时并不是交易者有意减少 ,而是实际用电量高于预期)导致平均成本相比基础方案上升了0.05元/千瓦时。

2.方案1和方案4的对比呈现了偏差考核对实际收益的影响,即使判断对了价差和量差的方向,方案4中日前申报电量超出实际用电量20%部分(300-200*120%=60MWh)被认作超额收益予以回收。因此方案4的收益和平均成本与方案1相同。下图展示了在此情景下,不同的日前申报电量对平均批发成本的影响,成本在超出偏差考核后便不再下降。

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3.方案4中看似只是额外收益被回收,但是通过方案5可以看出过多或过少的日前申报量在错误的价差判断下会导致额外的损失,所以一切科学的套利策略应建立在严格的风险管控下。

真实历史交易结果

了解了操作原理,在现实中真的有操作空间吗?我们来观察下不同省份近期的交易结果。

先来看广东省2021年5月份日均实时(绿色折线)和日前(蓝色折线)价格,可以看出在一定周期内两者关系存在一定的规律性。

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同样的规律在山西省2021年6月的交易结果也可以观察到。

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通过盒须图统计月内24个小时的实时-日期价格差分布,可以发现在各个的时段存在不同的规律,并可以用来判断价格差的方向,从而更加精细地制定日前交易策略。我们在下面的视频中详细地介绍了盒须图的概念和在日前申报策略中把握机会和控制风险的重要作用。

广东省2021年5月24点实时-日前价格差盒须图:

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总结

本文从剖析电力交易规则中的概念和公式出发,以算例为辅助,清晰地阐述了现货模式下日前交易原理,并用近期现货市场连续试运行省份的交易结果证实通过日前交易降低整体批发成本的可行性。近期我们还将为大家带来一篇干货满满的日前交易需考虑的因素、策略制定、策略实施和复盘的重要性的文章,敬请期待。

原标题:干货满满的电力现货日前交易分析(上)– 理论篇

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