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 Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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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)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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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 / ファイナンス / 天候デリバティブ / 実証 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，気象条件によって変動が激しい風力や太陽光等再生可能エネルギー発電電力を，卸電力取引所において円滑に取引するための新たな損失リスクマネジメントツールとして，気象予測誤差デリバティブを活用する市場設計の枠組みと汎用化のための市場取引実行可能性を検証するものである．特に，連続的に更新される気象予測値を参照する先物の動的取引により，任意の支払関数構造をもつ気象予測誤差デリバティブが設計可能であることを示した上で，気象予測誤差デリバティブのための理論構築と数値予報データ利用の検討，モデル検証と実データに基づく実証，および模擬市場取引計算システムの設計とエージェントシミュレーションを実施する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，気象条件によって出力が変動する再生可能エネルギー電力を，円滑に電力市場で取引するための新たな損失リスクマネジメントツールとして，気象予測誤差デリバティブを活用する市場設計の枠組みと汎用化可能性を検証するものである．本年度は，基礎と研究の土台を構築することを念頭に，1. 気象予測を考慮した理論先物価格モデル検討と実績先物価格との比較，2. 太陽光発電における発電量（ボリューム）と卸電力価格の変動を同時にヘッジする予測誤差デリバティブの検証，3. P2P電力市場への拡張を含む新たな研究テーマの模索と新規研究課題の申請を行った．さらに，市場取引とデータ活用に関する国際ワークショップを開催し，結果の普及活動を行うとともに今後の課題について理解を深めた．
1については，従来のスポット価格予測に基づく先物価格モデルに，気象庁が提供する気象予測値および先行指標である原油価格を導入し，拡張を行った．また，理論先物価格を実績電力先物価格と比較し，市場がインプライするリスクプレミアムを推定した．これらの結果に基づき，現在，予測誤差デリバティブモデルの構築について検討を行っている．
2については，日射量予測誤差を原資産とするデリバティブと気温予測誤差の絶対値に基づくデリバティブを用いたクロスヘッジの手法について，特に気温予測誤差デリバティブに対して市場流動性を持たせることを考慮した．さらに，インバランス価格の予測性について検討し，卸電力市場のインバランス清算の合理性について検証した．
3については，当該研究における予測誤差デリバティブの概念をP2P電力市場取引に活用することをベースとなるアイデアの一部として研究構想をたて，「再生可能エネルギー電力P2P取引支援のためのリスクマネジメントシステム構築」という表題で新規研究課題の申請を行った．
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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
シミュレーションに関しては検討段階であるが，基礎となるモデルの構築については順調に研究が進んでおり，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ヘッジモデルや予測誤差デリバティブの標準化においては，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る．この課題に対し，現時点では，先物価格モデルにおけるファンダメンタルパラメータの考慮とデリバティブモデルへの拡張，小売事業者・発電事業者のヘッジモデル，インバランス価格の予測とヘッジの観点でモデルの構築を行っている．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について考察を行う．さらに，結果の普及のため，国内外での発表を積極的に行う予定であるが，今年度は特に，オンラインでのワークショップ開催などを検討し，研究内容をさらに発展させていく予定である．
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Report
(1 results)
Research Products
(15 results)
