2020 Fiscal Year Research-status Report
Risk management system for losses caused by trading electricity in whole sale market using weather derivatives
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19K22024
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山田 雄二 筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (50344859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉橋 節也 筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (40431663)
牧本 直樹 筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (90242263)
松本 拓史 一般財団法人電力中央研究所, 社会経済研究所, 主任研究員 (60883163)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，昨年度に構築した基礎理論を発展させるにより，以下の研究成果等を得た．
①実務上の扱いやすさを考慮し，太陽光発電予測に関する提案手法の拡張を行った．具体的には，日付・時刻・日射量の３方向の平滑化条件を同時に加味する３次元テンソル積スプライン関数を用いたモデルの構築，およびその検証を実施した．また，複数の既往モデルと比較することで，提案手法の頑健性確保及び予測誤差低減における優位性を実証した．
②前年度構築したボリューム・価格の同時ヘッジ手法について，査読付き国際学術誌Energy Economics (IF: 5.203, SJR (Energy): 24/858) に投稿し，採択された．さらに，多種多様な事業者を想定し，各事業者にとって最適なデリバティブおよびその汎用化について検討した．また，これらの成果を，査読付き国際学術誌Energies (IF: 2.702, SJR (Energy) 特集号「Forecasting and Risk Management Techniques for Electricity Markets」へ投稿した．
③ノンパラメトリックな分布推定手法であるGAMLSSを用いてスポット価格の予測分布を推定する手法を新たに提案した．また，提案手法を適用し，JEPXスポット市場時間帯価格入札における予測誤差に伴う損失をヘッジするためのCapletというデリバティブを構築し，スポット市場に入札を行う事業者のヘッジ戦略を提案した．
④需給インバランスによって生じる価格高騰メカニズムを明らかにするために，インバランス料金単価の推定手法について，線形モデルおよび機械学習モデルを用いた検討を行った．
さらに，当該テーマを含む持続可能社会に関する国際ワークショップをオンラインで開催し，討論を実施するなど，結果の普及活動を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
基礎となるモデル構築はほぼ完了し，実務での応用を見据えた拡張および汎用化も順調に進んでおり，研究目的については，②おおむね順調に進展している，といえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題で提案するデリバティブを用いたヘッジモデルや予測誤差デリバティブの汎用化においては，予測モデルの精緻化と適用する回帰モデルの拡張が当面の課題であったが，予測モデルについては３次元テンソル積スプライン関数を用いて，回帰モデルについては分位回帰等を用いた拡張およびその検証をそれぞれ進めている．市場取引シミュレーションについては，気象予測誤差デリバティブの有無が取引戦略に与える影響分析，および電力需給インバランスをモデル化に取り組んでいる．今後は，インバランスが要因で起こる価格高騰に対するヘッジ手段や安定化のための方策として，前日のシステム価格や当日のSNS情報，取引量などを用いた予測シミュレーションモデルについて検討を行う．さらに，結果の普及のため，国内外での発表を積極的に行い，研究内容をさらに発展させていく予定である．
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症の拡大により，当初予定していた研究成果普及のための国際会議における発表・討論が全てオンラインになったこと，および国際ワークショップの開催や打ち合わせを全面的にオンラインで行ったことから，次年度使用額が生じることとなった．これらについては，Zoom Webinarによる討論会の開催やそのための人件費，業務委託費およびオンラインで研究成果を配信するための物品・消耗品費，さらにオンサイトでの発表が可能となった場合の旅費として使用する予定である．
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