电力市场远期合同的风险建模理论研究

为打破垄断、鼓励竞争而进行的世界范围的电力工业结构重组和解除管制在引导电力工业市场化运营的同时，也使得各个市场主体将面对前所未有的市场风险。在竞争的电力市场环境下，电力远期合同(forward contracts)是一种有效的风险管理工具和交易手段。本论文致力于电力市场环境下远期合同交易的风险建模理论研究。主要工作包括：市场环境下短期发电边际成本(或报价)的概率学估计研究；电力远期合同的功能模拟及交易决策模型研究；带有期权(options)的电力远期合同的风险定价模型研究；考虑电力差价合同(contracts for differences)的发电市场决策模型研究等等。 首先，应用发电系统随机生产模拟技术，基于边际发电单元的定义和有效容量概率分布的连续近似表示，提出了一种用于预测短期边际发电成本(或报价)概率分布函数的直观方法，其中可计入发电单元随机强迫停运、负荷预测及燃料价格等不确定性。并进一步利用边际成本的严格定义，并考虑系统有效容量概率分布固有的离散特性，在理论上严格证明了上述直观方法是一种近似方法，特别是用于短期预测时会有较大误差。而英国的上网定价方法是一种用于短期预测的合理近似方法，并且提出了用于长期或短期预测发电边际成本(或报价)概率分布的精确算法。该方法可进一步用于发电市场电价的概率学预测，因而成为电力远期合同风险建模的一个基础。这是本论文工作的重要创新之一。 2(X)1上海大学博士学位论文 其次，本论文针对用户与电力公司之间，以及独立发电厂 (IPP)与电力公司之间的远期合同，分别建立了在合同到期交货 前进行买卖交易的决策模型.理论分析表明了电力远期合同交易 在风险回避，信息显露以及买卖获利等方面的特性，并提出了用 户和护P对于合同电量交易的合理选择策略，算例仿真验证子该 模型的合理性. 第三，考虑到我国现阶段电力市场的一些特点，本论文给出 了适合我国国情的用户与电力公司之间，以及独立发电厂(IPP) 与电力公司之间的带有期权的可选择远期合同.基于电力公司边 际成本(或报价)的不确定性，分别建立了其风险定价模型，并用 正EE一RTs数据进行测试.本文还进一步考虑了用户需求的不确 定性，提出了用户具有退电或补电权利的可选择远期合同的决策 模型，算例分析表明了该合同模型能合理引导用户减少其用电不 确定性，以利于电力资源的高效利用，并给出了用户需求不确定 性对合同参数的影响机制. 第四，本文提出了一个更加公平灵活的基于现货市场价格不 确定性的可选择远期合同模型，根据期权定价思想给出了合理的 合同价格计算方法，并通过一个买卖双方各自追求最大期望报酬 的均衡模型，给出了有关中断电价的理性均衡选择.分析表明， 该可选择远期合同模型具有一些良好的特性，它克服了现有文献 中的合同模型的一些不足，因而更具可操作性.这是本论文工作 的主要创新之一 最后，本论文针对在电力市场中得到广泛使用的一种远期合 同即电力差价合同，研究了追求各自利益的多个相互竞争的发电 商，在差价合同市场中的行为策略，及其对现货市场的影响机制. 建立的发电市场决策模型采用供应函数均衡方法，能考虑任意多 电力市场远期合同的风险建模理论研究 个发电商，整个模型的Nash均衡解包括发电商在现货市场中的 报价策略，以及在差价合同市场中的合同电量选择等，通过理论 推导和算例分析，得到了一些颇具实际意义的结论.这也是本论 文工作的主要创新之一