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新2管理端 电力期货

 

作为价格信号的火花点差

作为价格信号的火花点差

对冲电力体制改革和市场价格波动风险的需要

传统上,日本的电力商业体系是一个垂直一体化的体系,每个地区的通用电力公司(主要电力公司)负有供电的区域垄断义务,并负责发电、输电、配电和零售的各个环节。对零售电价也有一定的规定,企业购买发电燃料的价格波动风险通过燃料成本调整制度转嫁给家庭和企业等消费者。运营商基本上不必承担这种风险,因此也不必对冲这种风险。 (见图1左侧)
然而,电力自由化始于 20 世纪 90 年代,旨在降低电价、扩大消费者的选择、扩大企业的商机并确保稳定的供应,并且这一趋势在东日本大地震后的电力系统改革中得以延续。

  • 另请参阅有关电力自由化的单独专栏“日本电力市场”。

由此,各大电力公司传统的垂直一体化结构得到了修正,并推动了输配电部门的法律分离。
在批发领域,成立了批发电力交易所,引入市场机制,推动批发交易在境内外一视同仁,要求拥有国内大部分电厂的各大电力公司的发电部门在同等条件下向自己的零售部门和新进入的新电力公司进行批发。
在零售领域,零售电力公司与消费者进行交易的零售电力市场已全面开放,许多新的电力公司已进入市场,管制电价已被取消(但在零售竞争充分发展之前,一些管制电价仍作为过渡措施)。 (见图1中心)
由于这些体制改革,拥有火电厂的主要电力公司(以下简称发电公司)的发电部门和发电子公司现在面临着发电燃料价格波动和批发电价波动的风险。发电公司需要通过尽可能消除这些波动对其业务的影响来稳定业务利润。针对这些需求,电力期货和液化天然气期货已在东京商品交易所等上市,使得对冲液化天然气现货价格和电力现货价格波动的风险成为可能。 (见图1右侧)

  • 利用期货进行风险对冲,另请参阅附栏《利用电力期货交易进行风险对冲》和附栏《电力业务与风险对冲》。

这里的要点是,电力生产商并未分别对冲液化天然气现货价格波动风险和批发电力现货价格波动风险。大型电力生产商必须以边际成本向批发电力交易所提交投标。大多数公司都宣布,他们将以“考虑液化天然气现货采购等额外燃料采购价格的价格”作为边际成本。因此,如果LNG现货价格和批发电力现货价格发生波动,两者之间的关系发生变化,则对其拥有的燃气电厂经营格局的判断就会发生变化,发电所需的LNG量,即应对冲的LNG量也会发生变化。代表这种关系的指标是如下所示的火花扩散。

图1:电力体制改革与市场风险

图1:电力体制改革与市场风险

火花传播

假设具有一定热效率的燃气发电厂,每1千瓦时的未来电价与发电1千瓦时所需的LNG量的未来价格之间的差值称为火花价差,并使用以下公式计算。

火花扩散计算公式

火花差代表的是燃烧LNG发电并出售所获得的利润,换句话说就是发电利润率,电厂的热效率越高,该值就越大。此外,由于每个合约月份的期货价格设定不同,因此可以绘制根据每个未来合约月份的期货价格计算的火花价差曲线。通过查看该曲线,您可以衡量该发电厂未来可能赚取多少钱的经济效益。
图 2 显示了根据东京商品交易所电力期货和液化天然气期货计算得出的 2025 年火花价差。 (以西部地区基荷电力期货计算,计算时间为2024年11月末至2025年2月末,燃气电厂热效率假设为0505。)

火花点差作为价格信号

例如,在截至 2024 年 11 月底的曲线中,2026 年 1 月合约的火花价差为 174 日元/kWh,这意味着当月电力期货价格比根据当月 LNG 期货价格计算的燃料成本高出 174 日元。如果该发电厂当月有剩余发电能力,通过出售火花价差(出售电力期货和购买液化天然气期货的组合),截至2024年11月末,您可以将发电利润固定为174日元/千瓦时。这是因为无论实际的液化天然气现货价格和电力现货价格是多少,这些价格都可以通过期货交易提前确定。
接下来,查看截至2025年2月末的曲线,曲线整体向下滑动,2026年1月合约的价差变为-04日元/kWh。对此,您可以以-04日元/千瓦时的价格回购您在+174日元/千瓦时卖出的价差(买入电力期货和卖出液化天然气期货的组合),锁定总利润214日元/千瓦时。
与这一系列期货交易并行,发电公司将在2024年11月底准备2026年1月追加的LNG现货采购和追加发电量,并于2025年2月月底取消。也就是说,实际发电量和LNG采购量会根据火花价差的变化,通过经济激励进行调整。

图 2:Spark 传播

图 2:Spark 传播

日本液化天然气采购及火花蔓延

日本LNG采购特点总结如下。在LNG采购方面,日本发电公司的设施运营条件紧张,燃料短缺导致LNG消耗量超出预期,存在电力稳定供应中断的风险。相反,在消耗没有进展的情况下必须由下一艘LNG运输船接收的剩余燃料也存在被迫以较低价格转售以避免超过LNG储罐容量上限的风险。
为了避免燃料短缺和燃料过剩,需要根据发电的实际供需以及由此导致的LNG消耗量的增减,灵活调整LNG采购量。然而,用于此目的的LNG现货交易的大门在实际供需前两个月关闭,因此如果在电力现货市场合同结果已知后确定LNG消耗量,则不可能及时移动。
这就是 Spark Spread 派上用场的地方。通过如上所述响应火花扩散的变化,运营商可以提前调整未来每个月的液化天然气采购量,以匹配实际消耗量。这种价格信号功能对于发电公司来说非常有价值,因为发电公司必须在设施运营紧张的情况下提前两个月做出决策,在不造成燃料短缺或燃料过剩的情况下采购液化天然气。
提高液化天然气消耗的可预测性将缓解燃料短缺造成的供需紧张以及电价上涨,有助于稳定电价。对于制造商等电力消费者来说,这意味着电力成本变得更加可预测,从而使业务运营更加稳定。
然而,要使这种市场机制良好运转,火花价差作为价格信号的可靠性是关键。要实现这一点,必须有一个深度且活跃的期货市场。未来,我们希望更多多元化的参与者进入市场,进一步增加电力期货市场和液化天然气期货市场的流动性,价格信号将变得更加可靠。

关于“日本液化天然气采购的特点”

液化天然气是燃气发电厂发电的燃料。产气国生产的天然气在低于-162度的温度下液化,并通过液化天然气船运输到日本。由于必须在-162摄氏度或以下储存,LNG储罐、LNG船等设备的储存成本较高,而且其与外界空气的温差导致其随着时间的推移会自然蒸发,基本上不适合储存。电力生产商寻求以最少的库存拥有和操作设备,避免不经济的长期储存。因此,据说整个日本的平均液化天然气库存约为两周的消耗量。
此外,据说日本约70%的液化天然气采购合同是10年或15年的长期合同,约30%是短期交易或现货交易。长期合同基本上是非常严格的合同,要求我们定期接受一定数量的液化天然气运输船。此外,大多数都有禁止转售的条款。另一方面,现货交易允许根据需要灵活采购和转售,但截止日期(采购决策的最后期限)比实际供需提前两个月。

  1. Endo 和 Matsumoto(2020),对电力期货市场流动化的考虑:实现战略风险对冲交易,电力经济研究,67, 51-63, 2020。
  2. Endo(2024),日本电力生产商实际约束下的电力期货和液化天然气期货交易优化,JSIAM Letters,16, 41-44, 2024。
  • 本文根据截至 2025 年 5 月的信息编写。