Price convergence in European natural gas markets

Abstract

Naturgass er en viktig energikilde, som har stor effekt på Europas økonomi. På grunn av dette er mekanismer rundt prisen på naturgass et tema av stor interesse. Det er mulig å observere prisene ved handelsknutepunktene og at de beveger seg i samme retning, men konkurransen og andre komponenter som påvirker prisen på naturgass varierer over tid, og er vanskelig å observere uten å studere prisene nøye. Energimarkedet i Europa har gått gjennom en liberaliseringsprosess og en deregulering som har endret dynamikken i prisene. Ny infrastruktur har blitt bygd for å øke likviditet og konkurranse, i den hensikt å forme et mer integrert og effisient marked. For å gjøre det, må man ha likvide knutepunkt så handel kan skje daglig. I et slikt market er prisen formet av markedsmekanismer, og arbitrasjemuligheter oppdages og fjernes. Dermed holder "Loven om én pris".

Med et datasett som består av day-ahead oppgjørspriser i seks ulike land i Europa, vil jeg undersøke om økt konkurranse og likviditet i det Europeiske gassmarkedet har forårsaket priskonvergens. I den empiriske analysen vil jeg undersøke hvordan prisendringer ved det Nederlanske handelsknutepunktet TTF, som er regnet som det mest likvide handelsknutepunktet i Europa, påvirker priser ved knutepunkt i Belgia, Tsjekkia, Frankrike, Tyskland og Storbritannia. Dette gjøres ved å danne prispar. I analysen finner jeg at det er høy grad av priskonvergens i prisparene Belgia-Nederland og Frankrike-Nederland, mens prisparene Tsjekkia-Nederland, Tyskland-Nederland og Storbritannia-Nederland fortsatt har en vei å gå når det gjelder priskonvergens. To subset er laget på grunn av strukturelle endringer i tidsseriene. En av sub-periodene, som har modellestimeringer fra perioden 1. februar 2021 til 30. september 2021, har nesten perfekt homogeneitet i alle prispar, både i error correction-modellene og når Kalman filteret anvendes.

Natural gas is an important source of energy, having a strong influence on the European economy. Therefore, mechanisms concerning the natural gas price is a topic of great interest. One may observe the prices at different trading hubs and how they move together, but the time-varying competition and components affecting the prices are hard to observe without being studied in great detail. The market for natural gas in Europe have undergone a liberalization and deregulation process which have changed the dynamics of the prices. Gas infrastructure have been built to increase liquidity and competition, in order to form an integrated, efficient energy market. To do so, liquid hubs must be present so trading can happen daily. In such a market the price is formed by market mechanisms, and arbitrage opportunities are exploited and removed. Thus, the Law of One Price holds.

With a dataset of settlement prices for day-ahead trades in six countries in Europe, I will investigate whether increased competition and liquidity in the European gas market have caused price convergence. In the empirical analysis I will investigate how price changes in the Dutch trading hub TTF, which is considered the most liquid hub in Europe, affects prices in Belgium, Czech Republic, France, Germany and the UK. This is done by forming price pairs. In the analysis I find that there are high degree of convergence in the price pairs Belgium-Netherlands and France-Netherlands, while Czech Republic-Netherlands, Germany-Netherlands and UK-Netherlands still have a way to go regarding convergence. Two subsets are created due to structural breaks in the time series. One of the sub-periods, with model estimations from February 1st 2021 to September 30th 2021, have almost perfect homogeneity in prices in all price pairs, both in the error correction models and when the Kalman filter is applied.