極端氣候席捲全球 天氣期貨成為製造業、能源業重要風險管理工具

期貨

過去幾年來,極端氣候的衝擊已不僅在農業,從煉油產業到半導體製造都無差別的受到衝擊。

美國2021年2月的一場暴風雪導致3分之1的油井停產,連台塑集團在美國德州的工廠也被迫停工,同一年,台灣的雨水突然不足,導致半導體產業面臨缺水危機,台中的建商「捐地下水」給半導體廠,極端氣候帶來的風險越來越大,過去外界認為只對農業造成衝擊,實際上對工業、整體經濟的衝擊已不可小覷。

在農業上,如果發生氣候變遷使得產量過剩而跌價,各國農業單位常見的平衡方式是採用政府基金收購,來維持價格,反之,當產量不足的時候採擴大進口策略,但在工業上,氣候變遷帶來的成本是生產成本的巨幅波動風險,對電力公司、遊樂業、主題樂園與音樂會之主辦單位、零售業及食品公司,在台灣,已經直接衝擊到製造業。

極端氣候不只衝擊農業,對全球經濟活動有關鍵影響

瑞士再保險集團(The Swiss Re Group)曾在2021年針對48個國家,已占全球9成GDP的經濟區域進行氣候壓力測試,在各種情境模擬之下,例如平均溫度上升2度到3.2度,美國的經濟損失將達到10%的GDP、歐洲達到11%的GDP,衝擊最大的將是亞洲,中國將損失24%的GDP。

我國政府已朝2050碳中和目標邁進,國發會公布2050年七成的能源來自零碳電力,以及電力市場自由化政策,2017年電業三法通過,打破台電唯一售電單位的壟斷現象,使得台灣廠商更多的能源選擇彈性,這也意味著,對售電端來說,面對極端氣候,也應該有更多的避險工具,這樣的需求,也會發生在用電大戶上,因此業界需要更多關於氣候衍生性商品的資訊。

全球最知名的氣候衍生性商品,是美國芝加哥商品期貨交易所於 1999 年 8 月獲得商品期貨交易委員會(CFTC)核准所發行的「需要升溫度日數」(Heating Degree Day:HDD)和「需要降溫度日數」(Cooling Degree Day; CDD)期貨,1999 年 9 月第一批天氣期貨合約HDD 期貨合約正式上線, 隨著暖季的開始,在 2000 年 1 月CDD 期貨合約亦正式上線交易。

芝加哥率先推出天氣期貨,以華氏65度作為比較基礎

兩種最流行的工具包括基於需要升溫度日數和需要降溫度日數( CDD)期貨或者選擇權。 HDD 和 CDD 代表能源行業標準衡量某一天的平均溫度偏離 65 華氏度(基準)的程度。

CME 推出之HDD/CDD期貨契約中所訂定之基準溫度為華氏65度,以採華氏65度為基準溫度,乃因為統計資料顯示,當氣溫上升高於華氏65度時,人們逐漸開啟冷氣機來降低室內溫度,反之,當氣溫下降低於華氏65度時候,人們開始以暖氣來提高室內溫度,氣溫越低暖氣開的越強。

HDD其定義公式如下

HDD = Max(0,華氏65度減當天日平均溫度),如同測量低於65度的溫差,被翻譯成「需要升溫度日數」,但從電力需求的角度來看,就等同於「需要開暖氣的日數」。

CDD = Max(0,當天日平均溫度減去華氏65度),如同測量高於65度的溫差,中文亦有人翻譯成「日高溫值」,或者視為「需要開冷氣的日數」。

累計過冷或者過熱的天數,轉換成氣候異常避險工具

舉例來說,平均日溫度為45度則HDD(低於65度的溫差)等於20(65度 —45度)相關聯。 如果日平均溫度超過 65度,則當天的 HDD 將為零,每月結算方式是累加每一天記錄的 HDD 然後以現金結算。

再舉例來說,一天的平均值為 華氏35度,則當天的 HDD 為 30,CDD 則為0。

假設某個月有 31 天,所有這些天的平均日溫度為 45°F。 因此,累計每月 HDD 將等於 620(= 31 天 x 20)。 期貨合約價值將通過該數字乘以 20 美元, 在本例中,合約的現金價值為 12,400 美元(20 美元 x 620)。

台灣要進入電力自由化,氣候避險需求越來越明顯

美國傳統需要暖氣的季節為冬季11月到隔年3月,需要降溫的月份是從5月到9月,因此也有設計以累計的季HDD或CDD的期貨合約。

其他國家也陸續發行天氣期貨,例如歐洲版的天氣期貨是採攝氏18度為基準,並以累積平均溫度指數(Cumulative Average Temperature,CAT),英國倫敦國際金融期貨交易所也於2001年推出天氣期貨交易,其契約依據該交易所的每月和冬季指數結算交割,指數的計算基礎是倫敦、巴黎和柏林三地日平均氣溫。在全球極端氣候發生的頻率增加之下,天氣期貨似乎成為各大工業國不可逆的趨勢,台灣也應提早準備。