先物市場・スポット市場間でのMarket Power（市場支配力）とArbitrage（裁定取引）：自由化された卸売り電力市場における新規参入企業（特に風力発電企業）の行動分析

その他特別な研究成果（所属プロジェクトなし）

日本でも自由化された電力卸売市場の制度設計が本格的に検討されています。アメリカ、イギリス、スペイン、ポルトガルなどの国では既に10年以上前に本格的な自由化市場の導入が行われました。そういった電力の卸売市場の設置において、市場効率性を高めるメカニズムとして必ず形成されるのが、先物市場（電力提供の1日前に取引が行われる市場）とスポット市場（電力提供の数時間前に行われる市場）です。理論的には2つの市場が完全競争的な市場を形成すれば、市場効率性は高まります。たとえば図表1で示しているのはスペイン・ポルトガル市場の先物市場とスポット市場の制度設計です。理論的には、各市場間での価格はArbitrage（裁定取引）によって完全に等しくなるはずです。

ところが、図表2に示すように、多くの電力市場のデータを見ると、こういった理論的予測が成り立っていません。図表2ではスペイン・ポルトガル市場のデータを示していますが、先物市場の価格が高いという、Day-ahead Price Premiumが見受けられます。本論文の理論パートでは、市場支配力が存在する場合、通常の経済理論から得られる理論的帰結が成立しないことを示しました。

次に、スペイン・ポルトガルの電力市場の詳細なデータを用い、この理論的予測について実証分析を行いました。図表3の（5）列に示した回帰分析の結果は、市場支配力を持つ企業の戦略的行動がDay-ahead Price Premiumを形成している主要因であることを示しています。この回帰分析では、Residual demand curve（残余需要曲線）の傾きが Day-ahead Price Premiumへ与える影響について分析しています。産業組織論の理論では、残余需要曲線の傾きが市場支配力を説明できることが知られています。図表3の（5）列から得られるインプリケーションは、先物市場での市場支配力が大きくなるほどDay-ahead Price Premiumが拡大し、スポット市場での市場支配力が大きくなるほどDay-ahead Price Premiumが縮小するという関係性です。

では、市場支配力を持たない競争的な新規参入企業はこういったDay-ahead Price Premiumから利益を受けるような戦略的行動をしていないのでしょうか。それを実証的に検証したのが図表4です。電力プラントの種類別に見ると、Arbitrage（裁定取引）において有利な点を持つ風力発電プラントが最もArbitrage（裁定取引）をしていることが示されました。さらに、そういったArbitrage（裁定取引）は市場支配力を持つ企業の行動からは見られないことも示されました。この結果は、全ての種類の電力プラントのデータを合計しても変わりません。市場支配力を持たない新規参入企業はArbitrage（裁定取引）を行っている一方、市場支配力を持つ電力会社は市場支配力を行使して先物市場の価格を釣り上げていることがわかりました。

最後に、こういったArbitrage行為が社会厚生上望むべきかどうかについての理論的検証と実証的検証を行いました。まずは理論的に、完全競争市場ではArbitrageは必ず社会厚生を高めるものの、市場支配力が存在する市場ではこの法則が必ずしも成り立たないことを示しました。さらに、図表5では、構造推定を用いて市場均衡分析を行い、実証的にArbitrageが社会厚生にどのような影響を与えるかについても示しました。結果は、市場支配力が存在する市場においては、Arbitrageが社会厚生を下げることもあり得るというものです。この結果から2つの政策インプリケーションが得られます。まずは、市場設計者がまず行うべきことは市場支配力が存在しない（もしくは極力小さくなるような）市場設計（マーケットデザイン）を考えることです。次に、市場支配力が存在してしまっている市場では、Arbitrageが社会厚生を必ずしも改善しない、という点に留意する必要があるということです。

図表1：スペイン・ポルトガル電力市場における、先物市場とスポットマーケット

図表2：スペイン・ポルトガル電力市場における、Day-ahead Price Premium

図表4：市場支配力を持つ企業（Dominant firms)と新規参入企業（Fringe firms)の行動