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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22024/
• 关键词: 気象予測誤差; デリバティブ; 電力市場; 市場取引; シミュレーション; ファイナンス; 天候デリバティブ; 実証

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．

は this year, when the テ ー マ の applicable van 囲 を company, zhang す る た め, wind 発 electric に お け る loss リ ス ク を low reduced す る た め の デ リ バ テ ィ ブ に masato す る リ ス ク マ ネ ジ メ ン ト research center を に を be し, the following の results を た. 1) 発 electricity output を electricity market に お い て trade す る 発 wind power electricity enterprise is の 収 yi キ ャ ッ シ ュ フ ロ ー は, electricity と 価 grid wind 発 electricity の product に proportion し て excitation し く - move す る. こ の よ う な 収 profit - move リ ス ク に し polices, this year's の research で は, ス ポ ッ ト power 価, エ リ ア wind 発 electric index, お よ び regional ご と の wind conditions such as の plural イ ン デ ッ ク ス に ペ イ オ フ が dependent す る many variations デ リ バ テ ィ ブ の open 発 を line っ た. Specific に は, ノ ン パ ラ メ ト リ ッ ク gimmick を applicable し て, optimum な nonlinear ペ イ オ フ tectonic ま た は デ リ バ テ ィ ブ · フ ォ ワ ー ド contract の trade 単 め を o, mixed derivative と shout ぶ plural イ ン デ ッ ク ス を with い た デ リ バ テ ィ ブ proposed design gimmick を し た. さ ら に, テ ン ソ ル product ス プ ラ イ ン masato number を with い と wind の - more て wind speed masato number を モ デ ル し, wind き の periodic restriction を consider す る こ と で よ り high い ヘ ッ ジ fruit comes unseen が ら れ る こ と を shown し た. High の い ま た, time of the resolution set (time 単) set low と い 単 (days) に よ る ヘ ッ ジ unseen fruit を し, high time resolution の い ヘ ッ ジ gimmick の tartness を Ming ら か に し た. (2) the electric power market に お い て, wind 発 electric の output - powered に with う loss リ ス ク は, plural の 発 electric unemployed に と っ て common の リ ス ク で あ り, そ の よ う な loss リ ス ク を ヘ ッ ジ す る た め の ツ ー ル は, で き る limit り standardized さ れ た も の で あ る こ と が hope ま し い. の こ の よ う な background, this study で は, wind speed と temperature に す seaborne る plural の standardized さ れ た weather デ リ バ テ ィ ブ を import し, こ れ ら の weather デ リ バ テ ィ ブ の ポ ー ト フ ォ リ オ optimization に LASSO back 帰 を applicable す る こ と で, The ヘッジ effect と is derived from the <s:1> convenience を and the するデリバティブポ するデリバティブポ トフォリ トフォリ を design approach を proposal た. Be デ ー タ を with い た の be certificate analysis, ヘ ッ ジ に with い る standardization many others の products が trade の softness を high め 発 wind power electricity industry が よ り sharper rate な ポ ー ト フ ォ リ オ を o め る こ と が で き る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

National University of Singapore(シンガポール)

新加坡国立大学

３次元テンソル積スプライン関数を用いた太陽光発電出力の予測手法

利用3维张量积样条函数的太阳能发电出力预测方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 松本 拓史;山田 雄二
• 通讯作者: 山田 雄二

Effectiveness and Feasibility of Market Makers for P2P Electricity Trading

P2P电力交易做市商的有效性和可行性

• DOI: 10.3390/en14217418
• 发表时间: 2022
• 期刊: Energies
• 影响因子: 3.2
• 作者: Kuno Shinji;Tanaka Kenji;Yamada Yuji
• 通讯作者: Yamada Yuji

Financial Contagion through Asset Price and Interbank Networks

通过资产价格和银行同业网络的金融传染

• 发表时间: 2020
• 期刊: Advanced Studies of Financial Technologies and Cryptocurrency Markets, Lukas Pichl et al. (eds.), Springer
• 作者: Jun Sakazaki;Naoki Makimoto
• 通讯作者: Naoki Makimoto

Construction of Mixed Derivatives Strategy for Wind Power Producers

• DOI: 10.3390/en16093809
• 发表时间: 2023-04
• 期刊: Energies
• 影响因子: 3.2
• 作者: Yuji Yamada;Takuji Matsumoto