Impact of a Single Intraday Coupling of European Electricity Markets on the Intraday Prices Predictability

Juraj Čurpek

Doctoral thesis

Abstract:

Hlavním cílem této disertační práce je prozkoumat změnu prediktability vnitrodenních cen/ výnosů elektřiny v ČR vlivem zapojení českého vnitrodenního trhu s elektřinou organizovaném operátorem trhu OTE, a.s., do jednotního evrpoského vnitrodenního trhu (anglicky Single Intraday Coupling neboli SIDC), které skokově zvýšilo objem zobchodované elektřiny. Jako na modelu nezávislou veličinu predikovatelnosti jsme odhadli Hurstův exponent a Sample entropii v jejím multiškálovém rozšíření - tzv. Multiscale entropii. Provedením lineární regresní a intervenční analýzy jsme byli schopni určit, že dopad SIDC byl obecně spojen s mírným zvýšením predikovatelnosti cen/výnosů elektřiny. Po připojení k SIDC však bylo mnoho dalších faktorů, které měly vliv na predikovatelnost, jako je počasí a pandemie koronaviru, která začala na jaře 2020. Jak lineární regrese, tak intervenční analýza Hurstova exponentu na krátkých časových škálách naznačují, že SIDC bylo spojeno s přechodem z mean-reverting fázy na perzistentní. Naopak situace na dlouhých časových škálách byla nejasnější, protože výpočty poukazují na to, že mean-reversion chování bylo buď nezměněno podle intervenční analýzy, nebo se zvýšilo v období před covidem podle lineární regrese, což implikuje větší predikovatelnost. Obdobné výsledky byly získány použitím sezónně očištěných výnosů. Navíc výpočty Multiscale entropie ukazují, že nepravidelnost se hned po SIDC zmenšila, což poukazuje na predikovatelnější vzorce v časových řadách pro všechny hodnocené coarse-grained škály, což je v souladu s Hurstovou analýzou na krátkých časových škálách. Tyto výpočty byly také provedeny se sezónně očištěnými výnosy, které přinesly obdobné výsledky. Vzhledem k tomu, že tato studie je první, která analyzuje vztah mezi SIDC a predikovatelností vnitrodenních cen/výnosů z hlediska perzistence a nepravidelnosti časových řad, ukazuje, že dopad SIDC na predikovatelnost zeslábl, když v Česku začala pandemie Covid-19, a obecně, SIDC výrazně nezměnil průběh predikovatelnosti ve srovnání s průběhem predikovatelnosti teploty, která je pravděpodobně nejdůležitější faktor, který ovlivňuje i predikovatelnost intradenních cen/výnosů elektřiny. Tyto výsledky mají různé důsledky pro obchodníky na vnitrodenním trhu a přispívají k akademickým znalostem chování vnitrodenních cen/ výnosů.

Abstract:

The main objective of this dissertation thesis is to examine the change of predictability of intraday electricity prices/returns in Czechia traded on the Czech intraday market organized by market operator OTE, a.s., due to the Single Intraday Coupling (SIDC), which rapidly expanded the volume of intraday electricity. As a model-independent predictability quantities, we estimated the Hurst exponent and the Sample entropy in its multiscale augmentation - the Multiscale entropy. By performing a linear regression and intervention analysis we were able to determine that the impact of the SIDC was associated, in general, with the slight increase of the predictability. However, there were many other factors after the connection to the SIDC, which had the influence on the predictability such as weather and the coronavirus pandemic that started in spring 2020. Both linear regression and the intervention analysis of the Hurst exponent on short temporal scales suggests, that the SIDC was associated with swtiching from weakly mean-reverting to persistent behavior. On the contrary, the situation on the long temporal scales was more obscure pointing out that the mean-reversion behavior was either unchanged according to the intervention analysis, or increased in the pre-covid period according to the linear regression, which implies larger predictability. The similar results were generated using the deseasonalized returns. Moreover, results of the Multiscale entropy display that the irregularity right after the SIDC became smaller indicating more predictable patterns in time series for all evaluated coarse-graining scales, which is in agreement with the Hurst analysis on the short temporal scales. These calculations were also performed with the deseasonalized returns yielding the similar results. Since this study is the first one to analyze the relationship between the SIDC and the predictability of the intraday prices/returns in terms of long range dependence and irregularity of time series, it reveals that the SIDC impact on predictability faded out when the Covid-19 pandemic began in Czechia, and in general, the SIDC did not remarkably change the predictability patterns compared to the predictability pattern of the temperature, which is probably the most important factor that affects the predictability of the intraday prices/returns. These results have various implications for traders on intraday market and contribute to the academic knowledge of the intraday prices/returns behavior.

Keywords

trh s elektřinou, SIDC, Sample entropie, Intervenční analýza, Hurstův exponent, OTE

Keywords

SIDC, Sample entropy, Hurst exponent, Intervention analysis, electricity market, OTE

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2023
• Supervisor: Jitka Veselá
• Reader: Hana Řezanková, Jan Švarcbach, Peter Árendáš

Vysoká škola ekonomická v Praze

Doctoral programme / field:
Finance a účetnictví / Finance