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Risk management system for losses caused by trading electricity in whole sale market using weather derivatives

利用天气衍生品进行批发市场电力交易损失的风险管理系统

基本信息

批准号：
19K22024
负责人：
山田雄二
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，当該テーマの適用範囲を拡張するため，風力発電における損失リスクを低減化するためのデリバティブに関するリスクマネジメント研究を中心に研究を実施し，以下の成果を得た．①発電出力を電力市場において取引する風力発電事業者の収益キャッシュフローは，電力価格と風力発電量の積に比例して激しく変動する．このような収益変動リスクに対し，本年度の研究では，スポット電力価格，エリア風力発電指数，および地域ごとの風況等の複数インデックスにペイオフが依存する多変量デリバティブの開発を行った．具体的には，ノンパラメトリック手法を適用して，最適な非線形ペイオフ構造またはデリバティブ・フォワード契約の取引単位を求め，mixed derivativeと呼ぶ複数インデックスを用いたデリバティブ設計手法を提案した．さらに，テンソル積スプライン関数を用いて風速と風向の多変量関数をモデル化し，風向きの周期性制約を考慮することでより高いヘッジ効果が得られることを示した．また，時間解像度の高い設定（時間単位）と低い設定（日単位）によるヘッジ効果を比較し，時間解像度の高いヘッジ手法の利点を明らかにした．②電力市場において，風力発電の出力変動に伴う損失リスクは，複数の発電事業者にとって共通のリスクであり，そのような損失リスクをヘッジするためのツールは，できる限り標準化されたものであることが望ましい．このような背景の下，本研究では，風速と温度に対する複数の標準化された天候デリバティブを導入し，これらの天候デリバティブのポートフォリオ最適化にLASSO回帰を適用することで，ヘッジ効果と取引の利便性を両立するデリバティブポートフォリオ設計手法を提案した．実データを用いた実証分析の結果，ヘッジに用いる標準化商品の多様化が取引の柔軟性を高め，風力発電業者がより効率的なポートフォリオを求めることができることが示唆された．

This year, the following results were achieved: (1) the proportion of the total amount of electricity generated by wind power generation in the electricity market. In response to this change in revenue, this year's research will focus on the development of a variety of digital technologies that depend on multiple Internet devices such as broadband power levels, wind power generation indices, and regional and wind conditions. In particular, the design method is applicable to the optimal non-linear structure, and the mixed derivative is used to propose the optimal design method. In addition, the number of wind speed and wind direction changes, the number of wind speed and wind direction changes, and the periodic control of wind direction changes. High time resolution setting (time unit) Low time resolution setting (day unit) High time setting (day unit) High time setting (day unit) (2) In the power market, wind power generation output variation is accompanied by losses, and a plurality of power generation industries are common to all, and losses are limited to standardization. Under this background, this study proposes a design method for the optimization of LASSO loop in wind speed and temperature. The results of practical analysis show that the flexibility of standardized products is high, and the efficiency of wind power generation industry is high.