Содержание к диссертации
Введение
1. Специфика использования деривативов в условиях либерализации рынков электроэнергии: зарубежный опыт и отечественная практика 22
1.1. Проблемные грани либерализации энергетического рынка Российской Федерации 22
1.2. Либерализация электроэнергетической отрасли в странах Европы: принци пы, этапы, результаты .41
1.3. Классификация срочных энергетических инструментов, их преимущества и недостатки 55
2. Теоретико-прикладные основы оценки волатильности как основного измерителя риска на электроэнергетическом рынке .68
2.1 Волатильность на рынке электроэнергии и ее основные свой ства 68
2.2 Сравнительный анализ методов оценивания волатильности финансовых активов. 74
2.2.1 Метод оценки параметров волатильности для модели GARCH, учитывающий машинно-зависимые особенности вычислительных систем .84
2.2.2 Расчет волатильности энергетического индекса РСВ 93
2.3. Методические аспекты использования волатильности в задачах оценки стоимости опционов 99
3. Нивелирование рисков энергетических компаний с использованием деривативных стратегий 109
3.1. Принципы и ключевые положения формирования трейдинговой стратегии энергетической компании 109
3.2. Фьючерсные хеджевые стратегии участников рынка электроэнергии: условия применения, особенности построения и реализа
ции 123
3.2.1 Применение фьючерсов в целях хеджирования ценового риска 125
3.2.2 Фьючерсные стратегии, хеджирующие базисный риск 133
3.2.3 Страхование географического базисного риска .137
3.3. Авторская методика формирования опционных стратегий компаний электроэнергетического сектора 146
3.3.1 Алгоритмы структурирования опционных продуктов и применения стандартных опционных стратегий на рынке электроэнергии на примере продавца 149
3.3.2 Алгоритмы структурирования опционных продуктов и применения сложных опционных стратегий на рынке электроэнергии на примере покупателя/посредника 156
3.3.3 Применение энергетических деривативных стратегий на рынке электроэнергии 161 Заключение 171
Список использованных источников
- Либерализация электроэнергетической отрасли в странах Европы: принци пы, этапы, результаты
- Классификация срочных энергетических инструментов, их преимущества и недостатки
- Метод оценки параметров волатильности для модели GARCH, учитывающий машинно-зависимые особенности вычислительных систем
- Авторская методика формирования опционных стратегий компаний электроэнергетического сектора
Либерализация электроэнергетической отрасли в странах Европы: принци пы, этапы, результаты
В ЭВМ действительные числа представляются в так называемой экспоненциальной форме с использованием знака, основания системы счисления, порядка и мантиссы. Хранение действительных чисел только с конечной точностью имеет серьезные последствия, которые можно легко изложить в краткой форме. Во-первых, коль скоро не всякое действительное число может быть точно представлено в машине, то в лучшем случае можно ожидать, что решение будет верным с машинной точностью. Во-вторых, в зависимости от машины и компилятора результат каждой промежуточной арифметической операции либо округляется, либо усекается до машинной точности. Таким образом, погрешность, связанная с конечной точностью, может накапливаться и еще более понизить точность результатов. Такие ошибки называются ошибками округления. Поэтому при разработке программного кода важно ввести характеристику машинной точности так, чтобы рассуждения и вычислительные программы могли быть довольно независимыми от любой конкретной машины. Обычно используется понятие машинный эпсилон (machine epsilon) или кратко macheps.
Важный вопросом является выбор критерия останова итерационного алгоритма. Критерий принятия решения обычно представляется в таком виде: "Получено ли приближенное решение задачи"? или "Находятся ли результаты последних двух (или нескольких) итераций практически в одном и том же месте"? Первый вопрос представляется проверкой типа: «Имеет ли место где и – соответственно начальная и конечная точка на очередном шаге ите рации, typf – типичное значение модуля целевой функции в точке минимума, которое определяется пользователем?». Точность ftol, выбирается так, чтобы отразить представления пользователя о достаточной близости к решению для данной задачи. Например, ftol может быть положено равным macheps. Эта проверка, ко нечно, очень чувствительна к масштабу, и поэтому важно, чтобы программа дава ла пользователю инструкции по выбору ftol или масштаба typf таких, что , удо влетворяющее условию (10), было бы приемлемым решением задачи. Уберечься от чрезмерной ограничительности этого условия помогает проверка соотношения вида: (11) где задаваемая пользователем величина typx отражает характерные значения переменной x вблизи точки минимума. Разумной точностью здесь служит , которое соответствует останову всякий раз, когда совпадает левая половина разрядов у и .
Программная реализация алгоритма с использованием указного критерия останова и основанная на модифицированном методе покоординатного спуска была осуществлена на языке C++, что позволяет получить быстрый и эффективный исполняемый код. Работа метода проиллюстрирована на численном примере: построена эконометрическая модель дневной доходности, а также произведена оценка и прогнозирование параметра волатильнсти энергетического индекса РСВ MSNX-ECB в хабе «Центр» в базовые часы загрузки с использованием представленной программы (рис. 4).
Предложен подход к структурированию свинг-контракта, отличающийся от существующих совместным использованием форвардных контрактов и опционов американского типа и позволяющий сформировать стратегию нивелирования рисков цены и объема электроэнергетических компаний.
Хеджирование ценовых рисков производится зачастую с помощью фьючерсов и опционов или их комбинаций. Однако, на рынке электроэнергии существует и риск объемов. То есть потребители электроэнергии не всегда могут точно спрогнозировать требуемое количество электроэнергии. Наряду со свойством несохраняемости, выявляется необходимость в использовании свинг-контрактов. Свинг-контракты – это соглашения по покупке или продаже электрической энергии на протяжении определенного временного периода в будущем по фиксированной цене, учитывающие некоторые количественные и временные ограничения (рис. 5).
Ввиду того, что на отечественном рынке свинг-контракт как единый ин струмент не представлен, его использование становится возможным с помощью структурирования на основе имеющихся на рынке инструментов. Данная альтер натива представляется реализацией набором форвардных контрактов и цепочки американских опционов колл и пут на соответствующие даты. Каждый форвард ный контракт представляет контракт на поставку определенного количества электричества . В каждый момент исполнения, держатель имеет право приобре сти дополнительное количество электроэнергии ( ) или наоборот, снизить потребление по заранее оговоренной цене. Если данное право исполнено в мо мент времени , то говорят, что исполнен свинг вверх или вниз. Свинг вверх – право купить дополнительное количество в оговоренную дату (то есть исполнить американский колл-опцион), свинг вниз – право продать (то есть исполнить аме риканский пут-опцион).
Исполнение опционов, то есть снижение или повышение потребления электроэнергии, может быть реализовано в понятиях мощностей, то есть право повысить потребление – является правом резервирования дополнительной мощности и наоборот. Таким образом, опционы можно исполнять финансовым образом, то есть без осуществления поставки.
Классификация срочных энергетических инструментов, их преимущества и недостатки
Следствием проведения политики дерегулирования электроэнергетики выступало создание конкурентной среды с рыночными принципами ценообразования и свободным коммерческим взаимодействием участников рынка. В наибольшей степени данные изменения касались оптового рынка электроэнергии, как сферы обращения электрической энергии на территории России. Оптовый рынок электроэнергии представляет собой рынок с участием крупных производителей и покупателей электрической энергии и мощности, а также иных лиц, получивших статус субъекта оптового рынка и действующих на основе правил оптового рынка, утверждаемых в соответствии с Федеральным законом «Об электроэнергетике» Правительством Российской Федерации [5]. Таблица 4 – Основные функции Федеральных регулирующих органов исполнительной власти в сфере электроэнергетики
Наименование органа государственной власти Основные функции органа государственной власти
Министерство энергетики Российской Федерации - реализация государственной политики и управление государственным имуществом в сфере ТЭК;- долгосрочное прогнозирование спроса и предложения нарынках электроэнергии на основе прогноза социально-экономического развития государства;- прогнозирование возможного дефицита электрическоймощности в отдельных ценовых зонах;- согласование передачи объектов электросетевого хозяйстваЕНС в аренду сетевым организациям.
Министерство экономического развития России - формирование ценовой политики в электроэнергетике;- координация работы по снижению уровня энергоемкостиВВП. Федеральная антимонопольная служба - контроль действий субъектов рынков электроэнергии, занимающих исключительное положение;- перераспределение долей в уставных капиталах субъектовоптового рынка и их имущества;- контролирование деятельности АТС ОРЭМ и соблюдениестандартов раскрытия информации. Федеральная служба по тарифам - регулирование тарифов на электроэнергию;- установление предельных уровней тарифов на тепловуюэнергию; Источник: составлено автором на основании [5]
Запуск Федерального оптового рынка электроэнергии и мощности (ФОРЭМ) был осуществлен в 1992 году наряду с созданием РАО ЕЭС «России» -монополистом на рынке генерации и транспортировки электроэнергии до 2008 года. Однако, данный рынок по причине концентрации процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии в РАО ЕЭС не мог выступать полноценной торговой площадкой для конкурирующих компаний. Началом переходного периода следует считать 1 ноября 2003 года - дата вступления в силу Постановления Правительства РФ от 24 октября 2003 года № 643 «О правилах оптового рынка электрической энергии (мощности) переходного периода» [1]. В тот же момент впервые был запущен сектор свободной торговли оптового рынка в зоне «Европа+Урал». Модель рынка, функционирующая на сегодняшний день, и получившая название «оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ)», была введена 1 сентября 2006 года согласно Постановлению Правительства РФ от 31 августа 2006 г. N 529 «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии (мощности)» [2]. В рамках новой модели был осуществлен переход к регулируемым договорам между покупателями и генерирующими компаниями, ликвидирован сектор свободной торговли (ССТ), запущен спотовый рынок – "рынок на сутки вперед" (РСВ) [67]. В настоящее время функционирование рынка регулируется Постановлением Правительства РФ №1172 от 27 декабря 2010 года [3].
Целевая структура оптового рынка отражена на нижеприведенной схеме и может быть описана следующим образом. Основными субъектами ОРЭМ выступают продавцы электроэнергии (генерирующие компании и импортеры) и крупные потребители (сбытовые компании, гарантирующие поставщики, экспортеры). Основными инфраструктурными организациями являются Администратор торговой системы (АТС) и Системный оператор. Основной задачей АТС выступает организация торгов и расчетов на оптовом рынке. Системный оператор осуществляет функции оперативно-диспетчерского управления в Единой энергетической системе России (ЕНС). Рис. 12 – Основные элементы ОРЭМ. Источник [68]
На сегодняшний день в структуре модели энергорынка России присутствуют рынок двусторонних договоров, рынок на сутки вперед, балансирующий рынок, а также фьючерсный рынок [33].
Работа оптового рынка происходит в различных режимах. В существующей модели ОРЭМ выделяют следующие основные сегменты:
Сегмент двусторонних договоров – торговля электроэнергией осуществляется в рамках регулируемых и свободных договоров. Регулируемые договора согласно окончанию переходного периода реформирования электроэнергетики заключаются только на объемы потребления населением или приравненным к нему категориям потребителей [3]. Принцип регулируемых договоров «take or pay» (с англ. «бери или плати») означает обязательство покупателя приобрести установленный в договоре объем независимого от фактического объема собственного потребления. Поставщик в данном случае обязуется поставить оговоренный объем либо путем собственной генерации, либо путем покупки требуемого объема у других поставщиков. ОАО «АТС» выступает третьей стороной сделки, гарантирующей соблюдение оговоренных сторонами условий, и контролирующей финансовые расчеты по договорам. Цены на электроэнергию в рамках регулируемых договоров устанавливает ФСТ России. На рис. 13 представлены данные об объемах и стоимости поставки электрической энергии и мощности по регулируемым договорам начиная с 2011 года — момента запуска целевой модели оптового рынка.
Метод оценки параметров волатильности для модели GARCH, учитывающий машинно-зависимые особенности вычислительных систем
Независимая либерализация энергорынков Скандинавии.
В период 1870-1920 гг. электроэнергетика в странах Скандинавии не имела статуса отрасли экономики и развивалась локально в крупных промышленных центрах. После окончания Первой мировой войны, на государственном уровне было предпринято решение о масштабном строительстве электростанций. Контроль за предприятиями осуществляла государственная власть. Отсутствие конкуренции в виду единоличного владения государством всеми объектами в отрасли создало ситуацию неравномерности цен в различных регионах.
В Норвегии монополистам выступала государственная корпорация Statkraft, осуществлявшая функции генерации и транспортировки электрической энергии. Тарифы устанавливались государством на срок до 10 лет. Таким образом, цены не включали в себя инфляционную компоненту и другие условно-постоянные издержки. В результате к 1991 году, компания перестала покрывать текущие затраты и продемонстрировала убыток. В целях компенсации потерь, государство было вынуждено увеличить фискальную нагрузку в других отраслях экономики, что позднее отразилось на конкурентоспособности норвежских товаров и привело к оттоку капитала из страны.
Шведская электроэнергетическая отрасль имела схожие этапы развития. Доминирующей энергетической компанией являлась государственная компания Vattenfall AB, ей же принадлежала крупнейшая национальная электросеть. Система сбыта обязывала потребителей покупать электроэнергию только у местных перепродавцов, которые в свою очередь покупали энергию у более крупной сбытовой компании. В результате, цена на энергию включала несколько промежуточных надбавок. Более того, в некоторых районах цены были необоснованно высокими из-за высоких затрат на передачу электроэнергии между производителем и продавцом.
В Финляндии крупнейшим государственным монополистом выступала ImatranVoima Oy, вырабатывающей свыше 30% всей электроэнергии страны [70]. В связи с традиционно неиндустриальным характером экономики Финляндии, все нововведения в сфере электроэнергетики были переняты от других стран Скандинавии.
В Дании структура энергорынка также имела схожую структуру: государство контролировало все основные энергетические объекты, регулировало все торговые отношения участников рынка.
Основу реформирования составлял принцип разделения вертикально-интегрированной структуры на естественно-монопольные и конкурирующие организации. В Норвегии официальным началом стало принятие в 1992 году закона об энергетике, предусматривающего преобразование государственной корпорации Statkraft в национальную сетевую компанию Statnet и производственную компанию Statkraft. Главной особенностью реформирования рынка Норвегии, стимулирующей конкуренцию, стал допуск на рынок мелких потребителей, а также возможность со стороны покупателей менять поставщика, не неся никаких дополнительных расходов. Реформирование рынка электроэнергии Швеции произошло несколько позже, но имело схожие этапы развития. После вступления в силу закона об энергетике в 1998 году, на рынок постепенно были вовлечены все участники торговых отношений. В Финляндии либерализации произошла в 1999 году. Дания была последней скандинавской страну, полностью открывшей рынок лишь к 2003 году.
Ключевым фактором развития скандинавской электроэнергетики стало создание в 1993 году объединенного рынка электроэнергии Скандинавии - первой в мире энергетической биржи NordPool. Биржа осуществляла организацию торговли электроэнергией, клиринг, а также информирование участников. Скандинавский рынок электроэнергии имеет форму так называемого остаточного пула, что означает возможность для участников возможность торговать электроэнергии как на бирже, так и вне ее. Примерно 30% электроэнергии поставляется в рамках свободных двусторонних договоров и 70% реализуется на бирже. Биржевая торговля предусматривает два вида контрактов: контракт на физическую поставку и расчетный контракт. Изначально на бирже реализовывались контракты на физическую поставку, включающие в себя рынок на сутки вперед (Elspot) и балансирующий рынок (Elbas). Ценообразование на рынке на сутки вперед осуществляется по маржинальному принципу. Расчетные контракты были представлены секцией Eltermin и Eloption, включающей в себя форвардные, фьючерсные и опционные контракты.
В 2002 году спотовые операции, проводимые на бирже, были переданы вновь созданной компании Nord Pool Spot AS. В 2005 году компания расширила свою географию, открыв новую зону в Германии (Kontek bidding area). В 2010 компания Nord Pool Spot AS вместе с NASDAQ OMX Commodities запустила рынок в Великобритании N2EX, а также запустила новые рынки в Эстонии. В 2011 году секция Elbas была лицензирована в качестве внутридневного рынка в Бельгии и Голандии. В 2012 к организации присоединилась Латвия, а в 2013 году – Литва.
Секция срочных операций постепенно приобреталась крупнейшей биржей NASDAQ OMX и в мае 2010 года была полностью выкуплена и переименована в NASDAQ OMX Commodities Europe. Созданный рынок был создан с целью торговли энергетическими деривативами на рынках Скандинавии, Германии, Великобритании и Голландии. На рынке реализуются исключительно расчетные фьючерсы и опционы. Цены на базовый актив соответствуют спотовым ценам соответствующих энергетических бирж: Nordic system price, EEX Phelix, APX ENDEX и N2EX. NASDAQ OMX Commodities Europe также выполняет функции клирингового агента на внебиржевом рынке [65]. Результатом реформ либерализации рынков электроэнергии явилось создание на территории Европейского союза, а также стран не входящих в ЕС (Норвегия, Швейцария) нескольких объединенных между собой региональных рынков. Центральным звеном рынка выступает ликвидный хаб, как правило, представленный двумя биржами, предлагающий участникам различные режимы торгов: спо-товый, балансирующий или деривативный. На сегодняшний день на территории Европейского Союза действуют 9 преимущественно спотовых основных бирж электроэнергии: NordPool Spot, EEX, IPEX, Powernext, APX NL, APX UK, Belpex, Endex и Omel, а также 6 деривативных бирж: ICE Endex, EEX Power Derivatives GmbH, NASDAQ OMX Commodities Europe, Omip, IDEX, BaltPool.
Авторская методика формирования опционных стратегий компаний электроэнергетического сектора
Разработка стратегий и моделей, как правило, тесно связана с развитием различных техник хеджирования и спекуляций. В основе корректной постановки задачи минимизации рисков всегда лежит та или иная модель процесса, в данной работе - процесса ценообразования цены электроэнергии. Вопросы построения моделей динамики цен подробно рассмотрены в главе 2. Разработка стратегии может быть рассмотрена с позиции хеджирования или позиции спекуляции.
Хеджирование является страхованием от возможных потерь в случае изменения рыночных цен при заключении сделок на реальный товар [11]. В более узком смысле, хеджирование представляет собой компенсацию рисков, связанных с колебаниями цен спот-рынка, посредством принятия на себя противоположных рисков [62]. Применительно к рынку электроэнергии хеджирование, как правило, осуществляют генерирующие компании, сетевые организации, продавцы и покупатели электроэнергии. Отличительная особенность хеджеров на рынке электроэнергии – это необходимость поставки и получения электроэнергии. В отличие от спекулянтов, обеспечение электроэнергией является важнейшей задачей энергетических компаний как представителей энергетической отрасли.
Спекуляция представляет собой способ получения прибыли, основывающийся не на производстве, а на разнице в ценах. В экономическом смысле, как хеджирование, так и спекуляция являются двумя сторонами одной и той же операции. Желающие застраховать свой риск, то есть произвести хеджирование, перекладывают его на желающих рискнуть, то есть на спекулянтов. Таким образом, компания, передающая свой риск, приобретает ценовую определенность на некоторый предстоящий период, однако теряет возможность получения дополнительных доходов в случае, если цены на рынке не оправдают тех ожиданий, с целью хеджирования которых заключался контракт. Аналогичная ситуация возможна и для стороны, принимающей риск [72]. Спекуляцией обычно занимаются [57]: - агрегаторы, которые являются профессиональными посредниками, объединяющими мелких потребителей в пулы и выступающие от их имени на дерегулиру-емых оптовых рынках. В роли агрегаторов могут выступать специализированные сбытовые компании, местные сетевые компании, или кооперативы, образованные самими потребителями; - энергетические брокеры, являющиеся посредниками между продавцами и покупателями энергии для обеспечения доступа к торговым системам или переговоров с энергодилерами. Брокеры не участвуют в сделках с собственным капиталом и не перераспределяют риски между участниками рынка; - энергетические дилеры, заключающие сделки купли-продажи электроэнергии за свой счет и предоставляющие услуги по управлению рисками производителей и потребителей. Таким образом, дилеры либо принимают на себе рыночные риски, либо перераспределяют их путем продажи клиентам и контрагентам.
На практике операции хеджирования и спекуляции часто пересекаются в виду того, что получение прибыли тем или иным способом является основной задачей компании. Таким образом, использование спекулятивных тактик так же приемлемо для энергетической компании при реализации трейдинговой стратегии. Тем не менее, спекуляция возможна лишь в том случае, когда гарантированы условия выполнения поставочных сделок. К примеру, генерирующая компания, может прибегнуть к спекулятивным стратегиям только в том случае, когда гарантирована поставка электроэнергии покупателям. Спекулятивные сделки, как правило, не обеспечены поставкой и являются расчетными или беспоставочными. В данном случае, электроэнергия выступает стандартным объектом операций, наподобие элементов фондового рынка. Целью данных операций не является физическая поставка ресурса, поскольку главной задачей спекуляции является получение прибыли.
Резюмируя вышесказанное, первым этапом при построении трейдинговой стратегии должен стать вопрос о выборе тактики компании на рынке: хеджирующей, спекулятивной или смешанной. Прежде всего, выбор определяется спецификой организации.
Вторым этапом в построении хеджирующей стратегии компании является идентификация типа риска, который необходимо нивелировать. Все риски, описанные выше, в целях построения классификации разделим на четыре базовые группы управляемых рисков: ценовые (в том числе базисные, валютные, трейдин-говые), объемные (риски ограничения спроса и потери активов), погодные и смежные.
Третьим этапом является более детальный выбор типа контракта в зависимости от типа риска. Можно выделить три типа стратегий при выборе типа контракта.
1) Заключение поставочных договоров и стратегий на кассовых и срочных рынках, целью которых является обеспечение электроэнергией хозяйствующих субъектов с минимальными потерями, а также заключение расчетных договоров в качестве обратной хеджирующей операции к поставочной сделке. Таким образом, расчетные сделки заключаются не с целью покупки/продажи базисного актива, а с целью хеджирования будущих операций с реальными объемами электроэнергии [72].
3) Комбинация расчетных контрактов применительно к хеджирующей тактики не предполагает поставки, но тем не менее остается методом защиты от тех или иных внешних рисков, к примеру базисного, валютного и других. Для спекулятивной стратегии также используются различные комбинации расчетных контрактов, так как в данном случае поставка не требуется.
Если выбрана хеджирующая тактика, то это означает, что компания имеет дело непосредственно с поставками, то есть должна либо поставить электроэнергию, либо получить ее. Таким образом, комбинация расчетных и поставочных контрактов обязательно должна включать в себя поставочную часть, которая выражена либо позицией по самому активу, либо позицией по форварду (фьючерсу) к этому активу. Опционная позиция в данном случае не вполне допустима (хотя и реальна), поскольку имеется возможность отказа от исполнения сделки, что может повлечь за собой серьезные последствия.