电力市场中的对冲者、投机者和套利者

合约对冲的基本原理

显而易见，差价合约的上述特性可以起到提前锁定电量价格，对冲日前市场价格波动的作用。例如某售电公司想把1000兆瓦时电量价格提前锁定在350元的水平，只需在中长期市场中买入价格为350元/兆瓦时的1000兆瓦时合约电量即可。当然，在实际操作中事情要远远复杂得多。

首先要弄清楚什么时候应该卖出合约电量，什么时候该买入合约电量。与物理电量交易不同，只要不违反净合约量、累计合约量和履约保函等约束，不管是发电侧还是用电侧均可以卖出或买入合约电量。既然这是一种金融电量的交易，我们先普及一些基本的金融学原理，在金融术语中，买入合约电量可被称作“多头头寸”，卖出合约电量可被称作“空头头寸”。如果现货价格上升时会盈利，下降时会亏损，市场主体应选择空头头寸（卖出合约电量）对冲；反之，现货价格下降时会盈利，上升时会亏损，就选择多头头寸（买入合约电量）对冲。基于这样的原理，在一年的中长期市场开始时，毫无意外的发电企业应该用空头头寸（卖出合约电量）建立合约仓位；售电公司（或大用户）应该用多头头寸（买入合约电量）建立合约仓位。

对冲者的合约交易策略要点

随着现货市场的开启，现货价格及其预期在不断变化，合约价格与现货价格（包括合约交割周期内的现货价格预测值）的价差也在增加或者减少。合约价格减现货价格之差，在金融术语中被称为“基差”，如果基差过大就会产生“基差风险”。基差增大时，对持有空头头寸者有利，对持有多头头寸者不利；反之，基差减小时，对持有多头头寸者有利，对持有空头头寸者不利。而且对于售电公司而言，如果基差变化不利于自己时，可能还需要向交易中心补充履约保函。此外，由于电力特殊的物理属性，发电企业和售电公司事前并无法准确地知道在合约交割期间内，自己会生产或消费多少电力，因此在合约签订时也就无法准确地测算出对冲所需的最佳合约量，从而产生合约电量与现货中标电量间的“量差风险”。当交易员发现头寸的基差和量差趋势可能对自己不利时，就需要减仓：售电公司通过空头头寸（卖出合约电量）减仓。为了便于大家理解，下面我们用一组算例来印证上述原理。

假设某售电公司认为某月现货价格的均值将在0.35元/千瓦时上下波动，并要求交易人员通过对冲操作锁定该价格。为防止现货价格上升对购电成本造成影响，交易员在中长期市场交易中买入0.35元/千瓦时的全天平均曲线合约电量，表1为该头寸在某日的日前市场结算结果：

该算例为简化计算过程，将现货结算时段合并为峰、谷、平三个部分，通过比对现货电费（日前中标电量×用户侧统一结算点电价）和价差电费[合约量×（合约价-用户侧统一结算点电价）]，可以发现它们之间是反向相关的关系，现货价格上升时，多头头寸较好地对冲了现货电费的上升，保护了购电成本。

在上述算例中合约的基差和量差不大，假设一种不利的情况，该交易员在中长期交易中买入的是0.35元/千瓦时的谷时合约电量，表2为该头寸在某日的日前市场结算结果：

可以看出，由于是谷时段合约，基差和量差仅与谷时段有关，其绝对值比上个算例明显增大且对多头头寸不利，提升了持有者的购电成本。因此对于交易员而言，如能提前预测到大致准确的基差和量差趋势，应该在此合约交割（结算）之前用空头头寸将其平仓。

以上就是以平抑风险为目的的对冲者，在电力市场中的典型操作和交易策略中要考虑的要点。实际上对冲者并不追求必须让合约电量产生正的效益，而是通过交易空头或多头头寸，使整体的购电成本稳定在可以接受的范围内。

电力市场的投机者

与对冲者追求四平八稳不同，投机者对现货与中长期合约的价格走势下赌，利用“基差”（合约价格减现货价格之差）和“量差”（合约电量减现货电量之差）获取额外利润。其基本原理并不复杂，基差增大时，对持有空头头寸者有利，对持有多头头寸者不利；反之，基差减小时，对持有多头头寸者有利，对持有空头头寸者不利。而当头寸的基差对投机者有利时，其与现货之间的量差（合约量-现货量）越大越好。下面通过算例来说明。

投机者的合约交易策略

假设我国某省现货试结算中，一家名为“爱拼”的售电公司在X日预计用电量为10万千瓦时，其中峰时段（6个小时）用电量占50%，即5万千瓦时。经过推算，爱拼售电公司预计峰时段现货平均电价将在0.45元/千瓦时以上，但目前市场上峰段曲线合约价格为0.4元/千瓦时，因此爱拼售电公司满仓购入峰段合约，X日分解电量10万千瓦时。表3显示了爱拼售电公司在 X日峰段平均现货价格处在不同水平时的日前市场电费和合约盈利情况。

通过表3可以发现，因为爱拼售电公司购入的是峰段电量合约，因此全部合约电量均分解到峰时段，合约电量超出峰时段预计用电量的一倍。从目前的交易规则来看，净合约量上限约束的是整月合约电量的总数，并不限制某天、某时段合约量超出某天、某时段的用电量。当售电公司的合约电量超出日前申报电量的部分，将自动以日前市场的价格反卖回日前市场。这些合约电量起到了两个作用：①提前锁定了峰时段5万千瓦时用电量的购电价格，如果日前价格超过合约价格，显然可以起到降低购电成本的作用；②将多出的5万千瓦时合约电量反卖回日前市场，如果日前价格超过合约价格，这笔买卖就是盈利的。因此我们看到当日前电价高过0.8元/千瓦时后，电费出现了负数，也就是说爱拼售电公司在这个电价水平下买电不仅没有花钱，还挣了钱，如图4所示，在不同的日前电价水平下，合约的度电盈亏情况。

基差对于投机操作的价值

当现货电价高企也就是基差较小（出现较大的负值）时，大多数售电公司将面临亏损，而爱拼售电公司由于重仓持有多头头寸，反而更加盈利。但我们必须明白盈亏同源的道理，如果价格走势的判断失误，基差较大（出现较大的正数）时，爱拼售电公司将面临大额亏损。假设爱拼售电公司的零售电价为0.4元/千瓦时，并暂时忽略实时市场与日前市场的电量偏差，其持有多头头寸和不持有时的利润对比如表4：

在表4中会看到一个有意思的现象，当现货电价为0.3元/千瓦时，没有合约可盈利5000元，持有合约时不仅使售电利润归零（没有批零差），还造成了5000元的亏损。这是因为多头头寸存在量差的原因，合约电量比日前申报电量正好多出一倍，而多出的合约电量要反卖回现货市场，这给多头头寸的盈亏效果加了一倍的杠杆。当基差不利时，不仅提高了物理电量的购电成本，还造成了合约电量的高买低卖。通过图5我们可以更加清晰地看到量差的杠杆效果。

投机操作的风险考虑

通过上述分析，我们可以明白利用头寸的基差和量差进行投机的风险是很大的——潜在的盈利和亏损数额均较大。当投机者下赌时，必须考虑两个关键问题：①赢面，即赌赢的可能性，对于多头头寸而言是指基差＜0，对于空头头寸而言是指基差＞0；②能接受的亏损数额，即赌输后亏损额可在自己承受的范围内，这不仅与基差相关，也与量差相关。具体到电力现货市场而言，赢面是通过长期的对现货电价进行观察和概率统计推算出的；可能的亏损数额是基于赢面和量差推算出来的，售电公司是对用户负荷进行预测，然后基于市场上的合约价格行情，结合风险价值模型，计算出合理头寸的数量。

总之，投机者与对冲者最大的不同在于：对冲者是通过头寸稳定购电成本，因此并不追求合约与现货之间产生很大的基差或量差，即使是这样做可能有利可图；而投机者则要通过头寸获取收益，因此会对基差趋势下赌，并人为地扩大量差获得头寸的投机效果扩大利润，但风险随之也将上升。

电力市场中套利者通过对相同或相近标的，进行相互抵消的两个或多个交易来锁定盈利。对冲、投机和套利这三类操作之间，并没有泾渭分明的界限，尤其是套利和投机操作都是为了扩大收益，区别在于套利操作并不长期持有购入标的，一般在24小时之内就会进行相反的操作将其平仓、完成套利（例如在日前市场多购入的电量会在第二天的实时市场自动卖出）。因此收益和风险都比投机操作低。

电力市场的套利者

现货市场日前-实时套利原理

我们将用广东2021年5月现货结算试运行的实际电价数据，介绍一下套利者的典型操作——日前-实时市场价差套利，即用电侧的交易员基于对日前市场和实时市场的节点电价大小的判断，预测日前电价高时，通过少报电量让更多实际用电量在相对便宜的实时市场结算；或预测实时电价高时，进行相反操作，来达到利用日前-实时电价进行套利、降低购电成本的目的。

但在我国广东省的现货试结算中，由于用电侧的报量数据并不参与日前市场出清（被替换为调度负荷预测数据），机组组合和日前市场也并未分开，这会导致日前市场价格被电网调度人为控制，从而与实时市场价格产生较大偏离（在没有极端天气、机组跳机和电网故障等意外时，正常情况应该是日前市场和实时市场价格相差不远），使套利者面临较大的风险（当然潜在收益也会提升），这让日前-实时价差套利操作看起来更接近于投机。但笔者希望、也相信此规则会改善，因此仍将其归入套利操作。下面本文以广东2021年5月份现货试结算为背景，来详细介绍一下这个操作该如何进行。

用于套利的数据模型

由于日前市场的出清、交易结果仅用于结算、无须实际执行，其本质就是电网调度基于对第二天负荷等市场边界条件的预测，运行市场仿真程序，算出出清电量和价格，用于提前锁定第二天市场中的大部分电费。如果有市场主体发现电网调度公布的市场边界预测数据在某些时刻出现较大偏差，这将大概率使日前和实时价格出现令套利者满意的价差空间，从而引发套利操作。

如果读者分析过广东现货试结算的市场边界数据，不难发现这样的时刻屡见不鲜，笔者进一步推论由于日前市场出清和机组组合没有分开，电网调度很可能故意调整预测后的数据以影响日前市场价格和机组组合。这客观上为套利者提供了便利，但要求其具备较强的负荷预测、电价预测等能力，而具备这种能力需要拥有大数据技术和平台。

目前，广东市场中绝大部分市场主体并不拥有这样的能力，对于独立售电公司而言更是如此，这是否意味着这种套利操作与独立售电公司无缘呢？在这里我给大家介绍一下赌场中普遍使用的凯利公式。凯利公式（也称 “凯利方程式”）是一个在期望净收益为正的独立重复赌局中，使本金的长期增长率最大化的投注策略。该公式于 1956 年由约翰·拉里·凯利（John Larry Kelly）在《贝尔系统技术期刊》中发表，可以用来计算每次游戏中应投注的资金比例。由于这个公式是基于统计学中的概率理论，即使没有大数据平台来预测负荷和电价，也一样可以使用。下来我来结合广东现货试结算的实际情况，讲解一下如何将这个公式用于日前-实时市场价差套利。

凯利公式本身十分简洁：投注比例=(获胜概率×赔率-失败概率)/赔率，其证明过程十分复杂，本文不进行介绍。如果将其应用于日前-实时套利，实际上就是用这个公式算出用于套利的电量。如何根据日前和实时市场的情况，得到这个公式所需的已知条件呢？我们既然知道这个公式的原理是统计学里面的概率理论，所以首先要设置一段时间的观察期，用于产生足够的样本进行统计、分析。由于目前现货试点阶段，价格走势并不稳定，所以观察期不要太长，个人经验以3到5天为宜。如果你参加或者关注了广东5月的现货试结算，相信你应该同意这样的说法：无法用5月第一周的电价情况去推断5月最后一周的电价情况，而且日前和实时价格的高低胜率很可能5、6天后就会开始反转。本文以3天作为观察期。