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Piccirilli, Marco (2018) Additive models for energy markets. [Ph.D. thesis]

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Abstract (italian or english)

This Dissertation explores the capability of additive models to describe prices in energy
markets, by focusing in particular on the specific case of electricity and natural gas. In
Chapter 1 we study a dynamic portfolio optimization problem designed for intraday electricity
trading. In Chapter 2 we introduce a no-arbitrage tractable framework based on the Heath-
Jarrow-Morton approach for a multicommodity energy forward market. Chapter 3 deals with
a thorough empirical study of a two-factor model derived by the framework of Chapter 2,
with an application to the German power futures market. Finally, in Chapter 4 we discuss
option pricing for additive factor models by Fourier transform methods. We introduce a
two-factor futures price model with jumps in order to capture the implied volatility smile
of European electricity options. An application to the European Energy Exchange Power
Derivatives market is presented.

Abstract (a different language)

Questa Tesi esplora la capacità dei modelli additivi di descrivere i prezzi nei mercati energetici,
concentrandosi in particolare sul caso specifico dell’elettricità e del gas naturale. Nel Capitolo
1 studiamo un problema di ottimizzazione dinamica di portafoglio per il trading di energia
elettrica su mercati intraday. Nel Capitolo 2 introduciamo un framework trattabile e privo di
arbitraggio basato sull’approccio di Heath-Jarrow-Morton per mercati a termine energetici
multicommodity. Il Capitolo 3 si occupa di uno studio empirico approfondito di un modello a
due fattori derivato dal framework del Capitolo 2, con un’applicazione al mercato a termine
elettrico tedesco. Infine, nel Capitolo 4 discutiamo il prezzaggio di opzioni per modelli fattoriali
additivi con metodi di trasformata di Fourier. Introduciamo un modello di prezzi futures a
due fattori con salti al fine di catturare lo smile delle volatilità implicite di opzioni Europee
sull’elettricità. Viene presentata un’applicazione al mercato European Energy Exchange Power
Derivatives.

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EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Vargiolu, Tiziano
Ph.D. course:Ciclo 31 > Corsi 31 > SCIENZE MATEMATICHE
Data di deposito della tesi:05 December 2018
Anno di Pubblicazione:30 November 2018
Key Words:energy markets, electricity markets, intraday markets, futures, forwards, options, Fourier transform, implied volatility smile, implied volatility skew, stochastic control, portfolio optimization, Lévy processes, additive models, negative prices, no-arbitrage, mean-reversion, spikes
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 01 - Scienze matematiche e informatiche > MAT/06 Probabilità e statistica matematica
Area 13 - Scienze economiche e statistiche > SECS-S/06 Metodi matematici dell'economia e delle scienze attuariali e finanziarie
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Matematica
Codice ID:11588
Depositato il:18 Nov 2019 11:12
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