Định giá máy phát điện và phân tích rủi ro

                    (Market Operations in Electric Power Systems-Forecasting, Scheduling & Risk Management -MOHAMMAD)

 

I. Định giá tài sản

 Định giá tài sản là quá trình tính toán lợi nhuận thu được từ việc sử dụng một tài sản xác định. Giá trị của một tài sản được tính bằng hiệu giữa lợi nhuận thu được và chi phí phải chi trả cho việc sử dụng tài sản đó. Trong lập kế hoạch phát điện, một GENCO huy động những tổ máy phát xác định và chuyển đổi các dạng nhiên liệu khác nhau thành điện năng để bán cho thị trường điện. Lợi nhuận của quá trình này chính là giá trị của các tổ máy được huy động.

Có 02 dạng định giá trị cho các tổ máy phát là định giá trị dựa trên sản lượng kế hoạch ngày và định giá trị dựa trên công suất sẵn sàng tổ máy.

      * Định giá sản lượng. Ở dạng thứ nhất, các tổ máy phát vận hành trên cơ sở ngày và vấn đề là định giá các máy phát đó dựa trên thông tin thị trường hiện tại. Các GENCO huy động các tổ máy và gửi các bản chào tới thị trường dựa trên giá thị trường dự báo, và giá trị của các tổ máy phát được xác định bởi các bản chào được chấp nhận. Theo đó, giá trị máy phát dựa trên giá thị trường tự do mà không dựa vào giá thị trường đã được dự báo. Ngoài giá thị trường, chiến lược chào giá (ví dụ lịch huy động và bản chào giá) cũng ảnh hưởng đến giá trị của các tổ máy phát.

      * Định giá công suất. Trong dạng thứ 2, việc định giá trị dựa trên công suất sẵn sàng cho việc mua bán trong thị trường. Theo đó, các đặc tính vật lý của tổ máy như là P_max, P_min, suất ngừng máy cưỡng bức (vd, độ sẵn sàng), hàm tiêu thụ nhiên liệu (vd, hiệu suất), và tốc độ điều chỉnh tải (vd, khả năng đáp ứng phụ tải) chính là các hệ số được sử dụng trong việc xác định giá trị các tổ máy. Bên cạnh đó, giá thị trường và kế hoạch huy động tổ máy có thể ảnh hưởng tới giá trị của công suất phát. Rõ ràng là khi giá điện năng thị trường tăng cao hơn và giá nhiên liêu giảm sẽ làm tăng giá trị của công suất phát. Mặt khác, một chiến lược huy động tổ máy kém có thể làm giảm giá trị công suất phát.

Có hai điểm khác biệt giữa hai dạng trên. Thứ nhất, giá trị của tổ máy trong vận hành ngày được xác định chủ yếu theo hình thức là các bản chào được chấp nhận thông qua thanh toán thị trường, trong khi công suất phát lại chủ yếu được thanh toán theo kiểu song phương. Điểm khác biệt thứ 2 liên quan tới vận hành dài hạn và ngắn hạn. Định giá sản lượng nói chung là ngắn hạn (theo ngày) trong khi định giá công suất phát là dài hạn, vì nó biểu thị mức độ sẵn sàng của tổ máy trong tương lai.

II.               Value at Risk (VaR)

Rủi ro đóng một vai trò quan trọng trong việc định giá các tổ máy phát trong thị trường điện cạnh tranh. Rủi ro bao gồm cả khách quan và chủ quan. Nó là khách quan bởi vì mọi thành viên tham gia thị trường đều phải đối mặt với những bất ổn thị trường giống nhau. Nó là chủ quan bởi vì những thái độ khác nhau trong hoạt động thị trường sẽ dẫn tới những mức độ khác nhau của rủi ro. VaR là một biện pháp hữu hiệu để phân tích và đánh giá các tác động của rủi ro mà có xem xét tổng hợp nhiều yếu tố.

Theo định nghĩa, VaR là một ước lượng mức độ thua lỗ (bao nhiêu) của một danh mục đầu tư (portfolio) do các biến động thị trường tại một khoảng thời gian xác định và ứng với một xác suất xảy ra xác định. Xác suất này được gọi là mức tin cậy, nó biểu hiện mức độ chắc chắn của VaR. Mức tin cậy phổ biến là 0.95 (95%) có nghĩa là 95% thời gian thua lỗ của nhà đầu tư nhỏ hơn VaR và 5% thời gian thua lỗ lớn hơn VaR. Về mặt toán học, VaR tương ứng với phân vị của phân bố P&L (được – thua) của một danh mục đầu tư, và có thể được diễn tả hoặc như một thua lỗ nguy cơ xác định từ giá trị hiện tại của danh mục đầu tư, hoặc như thua lỗ từ giá trị kỳ vọng tại một khoảng thời gian xác định.

Hình 3.17 – Minh họa VaR

Hình 3.17 trên thể hiện phân bố P&L của một danh mục đầu tư. P&L kỳ vọng là 20 và phân vị 5% bằng -60. Theo đó, ta có thể hoặc diễn tả 95%VaR như một thua lỗ từ giá trị hiện tại (VaR = 60), hoặc như thua lỗ từ giá trị kỳ vọng (VaR = 80). Quyết định chọn cách tính VaR theo giá trị hiện tại hay giá trị kỳ vọng là tùy ý. Thông thường VaR xác định bằng hiệu giữa phân vị tương ứng của phân bố P&L và giá trị hiện tại của danh mục đầu tư.

III.               Ứng dụng VaR trong định giá máy phát và phân tích rủi ro

Trong thị trường điện tái cấu trúc, giá trị của các tổ máy phát phụ thuộc vào hiệu suất tổ máy và các tín hiệu giá thị trường, đó đều là các yếu tố rất không chắc chắn. Trong phần này, chúng ta áp dụng khái niệm của VaR để định giá máy phát và đánh giá rủi ro của lợi nhuận, dựa trên vận hành ngày và quan điểm kinh doanh.

Theo nội dung phần 3.3.2, VaR được định nghĩa là một ước lượng mức độ thua lỗ (bao nhiêu) của một danh mục đầu tư do các biến động thị trường tại một khoảng thời gian xác định và ứng với một xác suất xảy ra xác định. Theo đó, VaR càng lớn thì rủi ro càng cao.

Trong việc định giá máy phát, giá trị của máy phát là dương, do đó mức thua lỗ ước lượng (VaR) là một số dương. Để đơn giản, ta có thể định nghĩa mới VaR: là một ước lượng mức độ thành công của một danh mục đầu tư do các biến động thị trường tại một khoảng thời gian xác định và ứng với một xác suất xảy ra xác định. (VaR sử dụng ở đây có giá trị bằng - giá trị VaR truyền thống). Theo đó, VaR càng lớn thì rủi ro càng nhỏ. 

A. Sơ đồ tính toán VaR để định giá sản lượng

Giá trị của tổ máy phát trong vận hành ngày được xác định thông qua chào giá trong thị trường và được tính toán dựa trên các bản chào được chấp nhận. Trong Hình 3.18 thể hiện sơ đồ tính toán VaR cho định giá sản lượng ngắn hạn, nó bao gồm 6 mô đun:

-          Dự báo giá

-          Thiết lập các bản chào

-          Mô phỏng giá thị trường

-          Thanh toán thị trường

-          Phân tích lợi nhuận

-          Tính toán VaR

Sơ đồ tính toán VaR cho định giá sản lượng được thể hiện trong Hình 3.18 dưới đây:

Hình 3.18 – Tính toán VaR cho định giá sản lượng ngắn hạn

Các mô đun trên được mô tả cụ thể như sau:

-          Áp dụng các phương pháp dự báo để xác định giá thị trường tự do

-          Từ kết quả giá thị trường tự do dự báo, GENCO sẽ chạy PBUC để tính toán các bản chào sản lượng. Ở đây, các ràng buộc vật lý của các tổ máy như là các ràng buộc về phát thải hay nhiên liệu cũng được xem xét.

-          Giá thị trường tự do thực tế được mô phỏng, nó có thể khác với giá dự báo. Khi mô phỏng giá, một GENCO có thể giả định phân bố giá tự do xác định từ dữ liệu giá quá khứ và từ đó tính được phân bố xác suất của sai lệch giá (Mô hình mô phỏng thống kê -1). Các kết quả phân tích sai lệch giá được cấp tới mô đun mô phỏng giá thị trường. Hoặc GENCO cũng có thể giả định trước giá thị trường tự do thực tế theo một phân bố xác suất xác định ứng với giá thị trường tự do dự báo là giá trị kỳ vọng (mô hình mô phỏng thống kê -2).

-          Dựa trên giá thị trường tự do được mô phỏng, GENCO chạy PBUC và tính toán các bản chào để gửi ra thị trường. Các bản chào này sẽ được thanh toán trong mô đun thanh toán thị trường. Kết quả của mô đun thanh toán thị trường bao gồm sản lượng điện và giá bán điện tương ứng.

-          Kết quả của mô đun thanh toán thị trường được gửi tới mô đun phân tích lợi nhuận để tính toán doanh thu và chi phí sản xuất của GENCO, và thu được phân bố lợi nhuận.

-          Dựa trên phân bố lợi nhuận và mức tin cậy cho trước, VaR được xác định trong mô đun tính toán VaR. 
B. Sơ đồ tính toán VaR để định giá công suất

Trong định giá công suất phát, các rủi ro xảy ra là do sự không chắc chắn của giá thị trường và của độ sẵn sàng tổ máy. Sơ đồ tính toán VaR để định giá công suất được thể hiện trong Hình 3.19 sau đây:

Hình 3.19 – Tính toán VaR cho định giá sản lượng

Về cơ bản sơ đồ tính toán VaR để định giá công suất giống với sơ đồ tính toán VaR để định giá sản lượng (ở Hình 3.18) trong đó đều sử dụng các mô phỏng giá thị trường, phân tích lợi nhuận và tính toán VaR. Tuy nhiên chúng có một số khác biệt sau đây:

1.      Mô đun PBUC thay thế mô đun thiết lập bản chào giá

2.      Mô phỏng giá thị trường thực hiện trước PBUC

3.      Không có mô đun thanh toán thị trường. Kết quả của PBUC là lợi nhuận được cấp trực tiếp đến mô đun phân tích lợi nhuận.

4.      Độ sẵn sàng của tổ máy phải được xác định trong vận hành dài hạn. Trong vận hành ngày, độ sẵn sàng của tổ máy là biết trước do đặc tính ngắn hạn của độ sẵn sàng.

5.      Do đặc tính dài hạn, mô đun dự báo giá cho kết quả là các giá điển hình. Tuy nhiên trong trường hợp định giá sản lượng thị dự báo giá ngắn hạn được thực hiện hàng ngày.

Các điểm khác biệt 1, 2, 3 có nguồn gốc từ thủ tục thanh toán. Định giá công suất được thanh toán song phương, trong khi định giá sản lượng lại được thanh toán thông qua thị trường. Giá trị của công suất phát được xác định bằng việc chạy PBUC mở rộng với các phương án giá thị trường khác nhau. Tuy nhiên, giá trị của sản lượng thì được chào qua công suất và được thanh toán ứng với những bản chào được chấp nhận thông qua thị trường. Các điểm khác biệt 4, 5 là do sự khác nhau giữa định giá ngắn hạn và định giá dài hạn.

Đức Tâm