Εμπειρική Ανάλυση των Τιμών και της Μεταβλητότητας στη Χονδρική Αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας της Κεντρικής, Δυτικής και Βόρειας Ευρώπης: μια MGARCH προσέγγιση
Creators: name: Σωτηριάδης, Μιχαήλ Συμεών
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: MGARCH
Χρηματιστήρια Ηλεκτρικής Ενέργειας
Αγορές Ηλεκτρικής Ενέργειας
DCC-MGARCH
Electricity Markets

description: Η διαδικασία της ενοποίησης των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας της Ευρώπης έρχεται στο προσκήνιο της πορείας της Ευρωπαϊκής ενοποίησης, στα μέσα της δεκαετίας του 1990, περίπου. Λαμβάνει τη μορφή της σταδιακής απορρύθμισης των εθνικών αγορών ηλεκτρικής ενέργειας και τη στενότερη εμπλοκή του ιδιωτικού τομέα στην παραγωγή, εμπορία και προμήθεια ηλεκτρικής ενέργειας. Διάφορες περιφερειακές πρωτοβουλίες ολοκλήρωσης έχουν συναφθεί, τόσο μεταξύ χρηματιστηρίων ηλεκτρικής ενέργειας, όσο και μεταξύ άλλων παραγόντων της αγοράς. Η πιο προχωρημένη από αυτές είναι η πρωτοβουλία σύζευξης των αγορών της Κεντρικής, Δυτικής και Βόρειας Ευρώπης. Αυτή περιλαμβάνει 5 χρηματιστήρια, 6 αγορές ηλεκτρικής ενέργειας και 11 χώρες. Αυτά είναι, το χρηματιστήριο ηλεκτρικής ενέργειας και η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας EPEX Spot (Γαλλία - FR), EPEX Spot (Γερμανία - GER), Belpex Spot (Βέλγιο), APX Power NL στα πλαίσια της APX-ENDEX (Ολλανδία), Nord Pool Spot (Νορβηγία, Σουηδία, Φιλανδία, Δανία, χώρες Βαλτικής). Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να διερευνήσει τις δυναμικές που αναπτύσσονται τόσο εντός, όσο και μεταξύ των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας της παραπάνω περιοχής. Η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος, δηλαδή, στα κεφάλαια 1 και 2, παρουσιάζεται συνοπτικά το ευρύτερο πλαίσιο της εσωτερικής αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας της ΕΕ, ενώ, παράλληλα, παρουσιάζεται συνοπτικά η υπάρχουσα κατάσταση και ο μηχανισμός σύζευξης των αγορών στην περιοχή της Κεντρικής, Δυτικής και Βόρειας Ευρώπης. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, ακολουθεί η εμπειρική διερεύνηση. Για την εμπειρική διερεύνηση, συγκεντρώθηκαν δεδομένα spot ημερήσιων τιμών ηλεκτρικής ενέργειας, των αγορών EPEX Spot (FR) και EPEX Spot (GER), Belpex, APX Power NL και NPS. Τα δεδομένα καλύπτουν την περίοδο από 01/01/2009 έως 31/08/2012. Συνολικά, συγκεντρώθηκαν 1339 τιμές για κάθε αγορά. Για την ανάλυση των τιμών χρησιμοποιήθηκαν πολυμεταβλητά (multivariate) μοντέλα. Τα μοντέλα αυτά έχουν τη δυνατότητα να περιγράψουν, εκτός από τις δυναμικές που αναπτύσσονται στο εσωτερικό των αγορών, τις εξωτερικές δυναμικές, δηλαδή, την αλληλεξάρτηση και αλληλεπίδραση που αναπτύσσεται μεταξύ των αγορών. Αρχικά, αναπτύχθηκε ένα VAR (Vector Auto Regressive) μοντέλο για την περιγραφή της υπό συνθήκης εξίσωσης μέσης τιμής των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, το CCC-MGARCH (Constant Conditional Correlation MGARCH) μοντέλο του Bollerslev (1990) και το DCC-MGARCH (Dynamic Conditional Correlation MGARCH) του Engle (2002) εφαρμόστηκαν στα υπόλοιπα των χρονοσειρών του VAR μοντέλου. Στόχος, ο υπολογισμός της σταθερής υπό συνθήκη συσχέτισης (constant conditional correlation) και της χρονικά μεταβαλλόμενης (δυναμικής) υπό συνθήκη συσχέτισης (dynamic conditional correlation), αντίστοιχα. Επίσης, η μοντελοποίηση της υπό συνθήκη διακύμανσης (μεταβλητότητας) και συνδιακύμανσης των τιμών των αγορών. Καταλήγουμε ότι, οι spot ημερήσιες τιμές των υπό εξέταση αγορών ηλεκτρικής ενέργειας παρουσιάζουν ισχυρή αλληλεξάρτηση και αλληλεπίδραση, καθώς, επίσης, υψηλή μεταβλητότητα. Η αλληλεξάρτηση των τιμών είναι περισσότερο ισχυρή μεταξύ των αγορών EPEX Spot (FR), EPEX Spot (GER), BELPEX, APX Power NL και λιγότερο ισχυρή μεταξύ της αγοράς NPS και των παραπάνω αγορών.
description: The process of European Electricity Markets integration becomes a European policy issue at the beginning of 1990. It receives the form of step by step deregulation of national electricity markets, along with the closer involvement of the private sector in the production, trading and supply of electrical power. At the European level, different integration initiatives have been launched, either between power exchanges, or between other interested parties of the electricity market. By far, the most advanced and effective is the initiative for the integration of Central, West Europe (CWE) region and the Nordic region. It includes 5 power markets, 6 electricity markets and 11 countries. These are, the power exchanges and the electricity markets of EPEX Spot (France –FR), EPEX Spot (Germany – GER), Belpex Spot (Belgium), APX Power NL under APX-ENDEX (Holland), Nord Pool Spot - NPS (Norway, Sweden, Denmark, Finland, Baltic countries). The aim of this thesis is to investigate the intra- and inter- dynamics, that is the dynamics which are developed inside an electricity market and between electricity markets, respectively. This thesis is divided in two parts. At the first part, chapters 1 and 2, the context of the European internal market for electricity is presented, along with CWE and Nordic regional initiatives, market coupling and current developments in the electricity market. At the second part follows the empirical analysis. Concerning the empirical analysis, daily spot electricity prices were included for the wholesale Day-Ahead power markets of EPEX Spot (FR), EPEX Spot (GER), Belpex, APX Power NL and NPS. Our data extend from 01/01/2009 to 08/31/2012. In total, 1339 observations were obtained for each market. Multivariate GARCH (Generalized Autoregressive Conditional Heteroscedasticity) models were used in order to analyze the data. MGARCH models are able to capture both intra- and inter- dynamics of electricity markets, that is dynamics both inside and between electricity markets, respectively. In this way, the interdependence of spot electricity prices, therefore the interdependence of electricity markets can be revealed. At the first stage, a VAR (Vector Auto Regressive) model was developed for the conditional mean price equation of spot electricity prices. At the second stage, the CCC-MGARCH (Constant Conditional Correlation MGARCH) model of Bollerslev (1990) was applied to the residuals of the VAR model of the first stage. At the third stage, the DCC-MGARCH (Dynamic Conditional Correlation MGARCH) model of Engle (2002) was also applied to the residuals of the VAR model of the first stage. The aim is the determination of the constant conditional correlation and dynamic conditional correlation, respectively. Furthermore, the modeling of conditional variance and covariance of spot electricity prices. We conclude that spot electricity prices of wholesale spot day-ahead power markets exhibit strong own dependence, as well as, strong interdependence, along with high volatility. The interdependence between spot electricity prices exists between EPEX Spot (FR), EPEX Spot (GER), APX Power NL and Belpex electricity markets. Interdependence of spot electricity prices is not observed between NPS and the aforementioned markets, with the exception of EPEX Spot (GER). Thus, physical connection between electricity markets, impacts the interdependence of spot electricity prices.