Oil price influence on spanish gas prices : fundamentals and volatility

Cansado Bravo, Pablo (2017). Oil price influence on spanish gas prices : fundamentals and volatility. Tesis (Doctoral), E.T.S.I. Industriales (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.48231.

Descripción

Título: Oil price influence on spanish gas prices : fundamentals and volatility
Autor/es:
  • Cansado Bravo, Pablo
Director/es:
  • Rodriguez Monroy, Carlos
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Precio de largo plazo de gas, precio petróleo, crudo, gas natural, materias primas energéticas, precio del carbón en España, raíz unitaria, rupturas estructurales, cointegración, persistencia, agrupamiento de volatilidad, autocorrelación, EGARCH, modelado de volatilidad = Long-term gas price, oil price, crude oil, natural gas, energy commodities, Spanish coal price, unit root, structural breaks, cointegration, persistence, volatility clustering, autocorrelation, EGARCH, volatility modelling
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

A pesar de la rápida evolución de los mercados organizados nacionales de gas en el mundo, la contratación de gas a largo plazo sigue siendo el proceso principal de determinación de precios de referencia, al menos en Europa continental y Asia Oriental. El caso de España es un ejemplo de mercado local, donde las condiciones de suministro de gas están condicionadas por la existencia de una cantidad sustancial de contratos de largo plazo, que junto con la limitada interconexión gasista con Francia, explican en gran medida la lenta evolución hacía un mercado líquido. En este contexto, parece conveniente profundizar con más empeño en la relación subyacente entre el precio del crudo y el precio del gas de largo plazo y así determinar pruebas evidentes que demuestren de forma cuantificable el nivel de los efectos, aspectos que serán tratados en esta tesis. En este sentido y aunque los mecanismos de transmisión de precios entre productos energéticos son complejos, esta tesis intenta abordar tanto efectos relacionados con los niveles de precios como otros efectos más sutiles como son aquellos asociados con la posibilidad de que variables exógenas puedan tener una influencia significativa en la volatilidad intrínseca. En consecuencia, la tesis se centra en dos áreas clave con el fin de obtener los mejores resultados. Dentro del primer eje, dos aspectos específicos son investigados. Por un lado, se realiza un análisis preliminar de las influencias sobre los precios del gas mediante correlación y regresión optimizada y por otro lado, se realiza una investigación detallada para determinar las propiedades de largo plazo de las series temporales incluyendo el análisis de cointegración. En esta fase, nuestra principal contribución tiene un doble aspecto: en primer lugar, desarrollar una estrategia definida para evaluar la existencia de raíz unitaria en las variables seleccionadas incluyendo la posibilidad de rupturas estructurales y en segundo lugar, la determinación tanto endógena como exógena de las características del impacto y su distribución temporal. Las pruebas de raíz unitaria convencionales indican que ninguna de las variables analizadas es estacionaria. Sin embargo, los resultados de nuestra investigación incluyendo hasta dos rupturas estructurales durante el periodo analizado, revelan que al menos el precio del gas en UK presenta características claramente estacionarias. Asimismo, los resultados muestran el diferente comportamiento de las variables analizadas. Por un lado, el conjunto de variables relacionadas estrechamente con el crudo y por otro las dos variables más representativas de mercados independientes como el National Balancing Point (NBP) y el carbón. Por ejemplo, durante el periodo investigado se demuestra que la situación de caída progresiva de precios de crudo desde el año 2012 conjuntamente con la situación de exceso de oferta de GNL global produjo en los albores de 2013 un cambio de tendencia significativa en los precios del gas en España incluso más brusco que el cambio de tendencia correspondiente en los precios de Brent. Por otro lado, los precios de gas NBP solo reflejan un cambio de tendencia en nivel significativo a finales del 2005 mientras que el carbón demuestra principalmente reacción en tendencia significativa a la crisis financiera de 2008. Con respecto a la segunda parte, la tesis examina en detalle la naturaleza de la volatilidad tanto del gas en España como del crudo desde dos ángulos distintos. Por un lado se evalúan características particulares relacionadas con la volatilidad como por ejemplo la asimetría de los impactos, la volatilidad de larga persistencia o el comportamiento de colas. Para ello, varias especificaciones de modelización son consideradas. Como resultados más interesantes, encontramos que la volatilidad condicional de los precios del gas es ligeramente persistente frente a la evidencia contrastada de una mayor persistencia de la volatilidad en los mercados petrolíferos. Dentro de la segunda fase, se efectúa un análisis de agrupación de volatilidad específica, un fenómeno no vinculado intrínsecamente a ninguna especificación de modelo econométrico. De acuerdo con la información disponible, nuestra investigación supone el primer intento de analizar la relación entre el petróleo y los precios del gas de largo plazo de forma cuantitativa hasta el punto de poder proporcionar una evaluación objetiva de la penetración de mercados líquidos de gas en España. A la luz de los resultados, concluimos que desde 2013 hasta 2016, sólo alrededor del 33% del valor incremental de volatilidad agrupada en los precios del Brent se refleja en los precios del gas en España, medidos por la tasa de indexación incremental (Rn). Ciertamente, una de las consideraciones más relevantes para nuestra investigación es el hecho de que los valores del parámetro Rn fluctúan entre diferentes periodos en función de la respuesta de los precios de gas a la volatilidad del precio del Brent, reflejando al mismo tiempo la interacción con otros factores estabilizadores. A pesar de la complejidad resultante de las fuerzas del mercado del gas en España, las futuras actualizaciones de la evolución del índice Rn podrían servir como referencia inmediata para cuantificar los avances de las medidas de liberalización y evaluar la resiliencia de las estructuras indexadas en los contratos a largo plazo. Dada la importancia de las estructuras contractuales de suministro de gas indexadas al petróleo para entender mejor el grado de penetración del precio del hub líquido en España, nuestra investigación proporciona evidencia que nos permite entender mejor cómo las fuerzas que interactúan para determinar los precios del gas en España producen efectos independientes. En última instancia, nuestra tesis debe facilitar una evaluación precisa del grado de liberalización de los mercados nacionales de gas y mejorar el nivel de transparencia, cuestiones de gran interés tanto para los responsables de la política energética como para legisladores y reguladores, así como para las comercializadoras de gas que operan en el sector. ----------ABSTRACT---------- In spite of the rapid evolution of national gas hubs worldwide, long-term gas contracts remain the dominant pricing process at least in mainland Europe and the Far East. The case of Spain is a good example, where gas supply conditions comprising a substantial amount of long-term contracts together with limited connectivity with France, may explain the slower pace of implementation of a liquid gas hub in the country. Within this context, it seems necessary to explore more deeply the underlying relationship between crude oil with long-term gas and provide more reliable, quantifiable evidence as to the overall impact, aspects which will be covered in this thesis. In this sense, although price transmission mechanisms are complex, this thesis covers both cross-commodity price movements feeding into gas prices for example through switching as well as other more subtle impacts as those associated with price volatility. In this regard, our thesis breaks down into two related areas of research leading to enhanced results. Within the first area, two particular pieces of research are undertaken. On the one side, a preliminary analysis of energy commodities influences on gas prices based on correlation and optimized regression principles is performed. On the other hand, research is conducted to determine long-term properties of time series analysed related to nonstationarity including cointegration analysis. In this sense, our most important contribution at this stage is twofold: firstly to evaluate the unit root hypothesis of the selected variables using advanced econometric techniques allowing for the possibility of structural breaks and secondly, to assess the impact and timing of those breaks on the changing patterns of time series. The approach taken in that context is being developed through the evaluation of a series of statistics over a range of possible break dates to analyse more closely the distribution of these statistics for each possible break date. Conventional unit root tests indicate that all variables are nonstationary. However, results from our research suggest that gas prices in the UK are clearly stationary, i.e., price series data have a tendency to return to a constant mean. Finally, the results show the different behaviour of the variables analysed. On the one hand the set of variables closely related to crude oil and on the other hand National Balancing Point (NBP) price and coal prices representing traded markets to some extent not directly connected with crude oil. As an example of this, during our investigation, it is shown that a significant shift in slope affected Spanish gas prices as a result of both the progressive fall in crude oil prices since 2012 in combination with the oversupply situation regarding global LNG produced at the dawn of 2013. This change in trend was not significant for Brent prices. On the contrary, NBP gas prices only reflect a significant shift in the level at the end of 2005 reflecting tight gas market supply conditions in the UK while coal mainly shows a significant trend reaction on the slope to the 2008 financial crisis. With regard to the second part, the thesis examines the time-varying volatility of long-term gas contract prices using a novel integrated approach to assessing the degree of crude oil interaction. Among the properties investigated, we focus on volatility clustering a phenomenon that has intrigued many researchers as it is not intrinsically linked to a model specification. To the best of our knowledge, this is the first attempt to analyse the relationship between oil and long-term gas prices to such an extent that it can ultimately provide an objective assessment of liquid gas hub penetration away from oil price dominance. The study evaluates in the first place, volatility behaviour of long-term gas prices particularly in the stylized empirical facts such as the asymmetric news impact, long-persistence volatility, and tail behaviour. Several specifications of GARCH models are considered (Bollerslev, 1988) to identify the referred stylized facts, and they are compared with the results of the existing research on oil price volatility to derive meaningful conclusions. As a result, we find conditional volatility of gas prices to be modestly persistent against evidence found for higher volatility persistence in the Brent market. Supported by modelling results, we introduce novel research strategies to evaluate how volatility clustering characteristics of crude oil and long-term gas prices compare using proven methodology in the field of finance. In the light of these results, we conclude that since 2013 until 2016, only about 33% of incremental volatility clustering embedded in Brent prices is reflected in gas prices, measured by incremental clustering indexation rates (Rn). Certainly most relevant to our investigation is the fact that Rn values fluctuate along different periods in response to Brent prices while they are also affected by other stabilizing factors. Despite the complexity of market forces and gas price interaction, future updates on the evolution of the Rn index could serve as a reference to quantify progress made by liberalization measures and evaluate the resilience of oil indexed structures in long-term gas contracts. Given the importance of oil-indexed contract structures in understanding the degree of penetration of liquid hub pricing, our research provides evidence to enable us to understand better how the interacting forces determining price dynamics have yielded certain outcomes and effects. Ultimately, our thesis should facilitate an accurate assessment of the degree of liberalization of national gas markets and improve the level of transparency, these matters of great interest to both energy policy makers enacting new legislation and regulatory arrangements but also for market traders.

Más información

ID de Registro: 48231
Identificador DC: http://oa.upm.es/48231/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:48231
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.48231
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 24 Oct 2017 07:58
Ultima Modificación: 24 Abr 2018 22:30
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