Pricing power derivatives: Electricity swing options

Abstract

Swing opsiyonlar, Birleşik Krallık'ın ulusal elektrik dağıtım piyasasını özelleştirmeye yönelik olarak 1990'da atmış olduğu adımla başlayan deregülasyon süreci sonucunda güç piyasasında karşı karşıya kalınan artan piyasa belirsizliklerinin doğal bir sonucudur. O tarihten bu yana, fiyatlama mekanizmalarındaki risklerin yönetilmesine yönelik yöntemler yoğun bir şekilde araştırılmıştır. Enerji piyasasının üretici-tüketicileri, büyük tüketicilerin etrafını saran fiyat dalgalanmaları karşısında, mevcut üretici pozisyonlarının kendilerine sağlamış olduğu doğal korunma sayesinde kendilerini güvende hissetmektedirler. Buna karşın bilançolarında yüksek enerji maliyetleri ile karşı karşıya olan tüketiciler, kendilerini yukarı yönlü fiyat risklerinden korurken düşük fiyatlardan fayda sağlamalarını engellemeyecek şekilde tasarlanmış finansal ürünlere ihtiyaç duymaktadırlar.Bununla birlikte, daha etkin risk yönetim uygulamaları, temeldeki stokastik süreçlere ait parametrelerin başarılı bir şekilde belirlenmesine önemli ölçüde bağlıdır ki, bu aynı zamanda piyasada işlem gören türev ürünlerin etkin bir şekilde fiyatlanmasında da anahtar öneme sahiptir. Bu tezde, elektrik piyasasındaki fiyat sıçramalarını öngören ve aynı zamanda analitik kontrol edilebilirliğini sürdüren; Hambly, Howison ve Kluge'nin birlikte geliştirmiş olduğu elektrik spot fiyat modeli ([13]) kullanılıyor. Bununla birlikte, spot fiyat modelinin bir sonucu olarak karşımıza çıkan ileriye dönük fiyat eğrisi dinamikleri modelden türetiliyor ve spot fiyatlarda meydana gelen sıçramaların gelecek fiyat dinamikleri üzerindeki etkisi araştırılıyor. Çalışmanın ana tartışma konusu olarak, Trinomial Forest Metodu'nun genelleştirilmiş bir hali olan Grid Yöntemi, Swing opsiyonlara uygulanıyor. Model tarafından üretilen opsiyon fiyatlarının çeşitli parametrelere olan duyarlılıkları konusunda yapılan analizin yanı sıra, fiyat sıçramalarının kullanım hakkı başına Swing opsiyon değerleri üzerindeki etkisi bir çok kullanım hakkı sayısı dikkate alınarak inceleniyor.

The Swing options are the natural outcomes of the increasing uncertainty in the power markets, which came along with the deregulation process triggered by the UK government?s action in 1990 to privatize the national electricity supply industry. Since then, the ways of handling the risks in the price generation process have been explored extensively. Producer-consumers of the power market felt confident as they were naturally hedged against the price fluctuations surrounding the large consumers. Companies with high power consumption liabilities on their books demanded tailored financial products that would shelter them from the upside risks while not preventing them from benefiting the low prices.Furthermore, more eective risk management practices are strongly dependent upon the successfulparameterization of the underlying stochastic processes, which is also key to the effective pricing of derivatives traded in the market. In this thesis, we refer to the electricity spot price model developed jointly by Hambly, Howison and Kluge ([13]), which incorporates jumps and still maintains the analytical tractability. We also derive the forward curve dynamics implied by the spot price model and explore the effects on the forward curve dynamics of the spikes in spot price. As the main discussion of this thesis, the Grid Approach, which is a generalization of the Trinomial Forest Method, is applied to the electricity Swing options. We investigate the effects of spikes on the per right values of the Swing options withvarious number of exercise rights, as well as the sensitivities of the model-implied prices to several parameters.