Noise and the trading mechanism:the case of SETS

On 20 October 1997 the London Stock Exchange introduced a new trading system called SETS. This system was to replace the dealer system SEAQ, which had been in operation since 1986. Using the iterative sum of squares test introduced by Inclan and Tiao (1994), we investigate whether there was a change in the unconditional variance of opening and closing returns, at the time SETS was introduced. We show that for the FTSE-100 stocks traded on SETS, on the days following its introduction, there was a widespread increase in the volatility of both opening and closing returns. However, no synchronous volatility changes were found to be associated with the FTSE-100 index or FTSE-250 stocks. We conclude therefore that the introduction of the SETS trading mechanism caused an increase in noise at the time the system was introduced.

A villamos erőművek szén-dioxid-kibocsátásának modellezése reálopciók segítségével = Modelling of the carbon dioxide emissions of a power plant, using real options

A szerző egy, a szennyezőanyag-kibocsátás európai kereskedelmi rendszerében megfelelésre kötelezett gázturbinás erőmű szén-dioxid-kibocsátását modellezi négy termékre (völgy- és csúcsidőszaki áramár, gázár, kibocsátási kvóta) vonatkozó reálopciós modell segítségével. A profitmaximalizáló erőmű csak abban az esetben termel és szennyez, ha a megtermelt áramon realizálható fedezete pozitív. A jövőbeli időszak összesített szén-dioxid-kibocsátása megfeleltethető európai típusú bináris különbözetopciók összegének. A modell keretein belül a szén-dioxid-kibocsátás várható értékét és sűrűségfüggvényét becsülhetjük, az utóbbi segítségével a szén-dioxid-kibocsátási pozíció kockáztatott értékét határozhatjuk meg, amely az erőmű számára előírt megfelelési kötelezettség teljesítésének adott konfidenciaszint melletti költségét jelenti. A sztochasztikus modellben az alaptermékek geometriai Ornstein-Uhlenbeck-folyamatot követnek. Ezt illesztette a szerző a német energiatőzsdéről származó publikus piaci adatokra. A szimulációs modellre támaszkodva megvizsgálta, hogy a különböző technológiai és piaci tényezők ceteris paribus megváltozása milyen hatással van a megfelelés költségére, a kockáztatott értékére. ______ The carbon-dioxide emissions of an EU Emissions Trading System participant, gas-fuelled power generator are modelled by using real options for four underlying instruments (peak and off-peak electricity, gas, emission quota). This profit-maximizing power plant operates and emits pollution only if its profit (spread) on energy produced is positive. The future emissions can be estimated by a sum of European binary-spread options. Based on the real-option model, the expected value of emissions and its probability-density function can be deducted. Also calculable is the Value at Risk of emission quota position, which gives the cost of compliance at a given confidence level. To model the prices of the four underlying instruments, the geometric Ornstein-Uhlenbeck process is supposed and matched to public available price data from EEX. Based on the simulation model, the effects of various technological and market factors are analysed for the emissions level and the cost of compliance.

Essays on emissions trading markets

This dissertation is a collection of three economics essays on different aspects of carbon emission trading markets. The first essay analyzes the dynamic optimal emission control strategies of two nations. With a potential to become the largest buyer under the Kyoto Protocol, the US is assumed to be a monopsony, whereas with a large number of tradable permits on hand Russia is assumed to be a monopoly. Optimal costs of emission control programs are estimated for both the countries under four different market scenarios: non-cooperative no trade, US monopsony, Russia monopoly, and cooperative trading. The US monopsony scenario is found to be the most Pareto cost efficient. The Pareto efficient outcome, however, would require the US to make side payments to Russia, which will even out the differences in the cost savings from cooperative behavior. The second essay analyzes the price dynamics of the Chicago Climate Exchange (CCX), a voluntary emissions trading market. By examining the volatility in market returns using AR-GARCH and Markov switching models, the study associates the market price fluctuations with two different political regimes of the US government. Further, the study also identifies a high volatility in the returns few months before the market collapse. Three possible regulatory and market-based forces are identified as probable causes of market volatility and its ultimate collapse. Organizers of other voluntary markets in the US and worldwide may closely watch for these regime switching forces in order to overcome emission market crashes. The third essay compares excess skewness and kurtosis in carbon prices between CCX and EU ETS (European Union Emission Trading Scheme) Phase I and II markets, by examining the tail behavior when market expectations exceed the threshold level. Dynamic extreme value theory is used to find out the mean price exceedence of the threshold levels and estimate the risk loss. The calculated risk measures suggest that CCX and EU ETS Phase I are extremely immature markets for a risk investor, whereas EU ETS Phase II is a more stable market that could develop as a mature carbon market in future years.

A green future for European electricity? :Energy sources, policies and further determinants of the household price of electricity

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

An intertemporal pricing model for CO2 allowances: The impact of the clean development mechanism

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Finance from the NOVA – School of Business and Economics

Paperinkeräysyhtiön ympäristölupa sekä energiajakeen vastaanoton, haketuksen ja hyötykäytön suunnittelu ja kannattavuuden arviointi

Papinniemi Oy harjoittaa paperiteollisuuskuidun jatkojalostus- ja paperinkeräystoimintaa. Yhteensä raaka-ainetta tulee käsiteltäväksi noin 10 000 t/a. Työn tavoitteena oli uudistaa yhtiön jätelain (1072/1993) 42 §:n mukainen jätelupa hakemalla toiminnalle uusi ympäristönsuojelulain (86/2000)mukainen ympäristölupa. Lupahakemus toimitettiin Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen Lap-peenrannan toimipisteeseen 22.6.2006. Hakemuksen kuulutusajan ja lausuntokierroksen jälkeen ympäristökeskus teki asiasta myönteisen ympäristölupapäätöksen 1.11.2006. Lupapäätöksen kuulu-tusaika on 30 päivää, jonka jälkeen päätös saa lainvoiman, ellei siitä valiteta. Papinniemi Oy:n tulee tehdä hakemus lupamääräysten tarkistamiseksi 30.6.2017 mennessä. Papinniemi Oy aikoo tulevaisuudessa laajentaa toimintaansa energiajakeen vastaanotto- ja kierrä-tyspolttoaineen valmistustoimintaan. Työn toisena tavoitteena oli laatia suunnitelma ja kannatta-vuuslaskelma ko. toiminnan aloittamiseksi. Saatujen tulosten perusteella kierrätyspolttoaineen val-mistus on kannattavaa, mikäli energiajakeen saatavuus Imatran seudulla on vähintään 1700 t/a. Täl-löin yhden kierrätyspolttoainetonnin valmistuskustannus on 90 ¤. Kustannus vastaa edullisimman Imatralla kilpailevaa toimintaa harjoittavan yrityksen energiajakeen vastaanottohintaa. Polttokel-poista jätettä tuottaville yrityksille tehdyn kyselyn perusteella energiajakeen saatavuus Imatran seu-dulla on noin 3000 t/a, jolloin yhden kierrätyspolttoainetonnin valmistuskustannus on 51,49 ¤. Vaikka kierrätyspolttoaineen hinta romahti EU:n jätteenpolttodirektiivin (2000/76/EY) vaatimusten voimaantulon myötä vuoden 2006 alussa, tullee kierrätyspolttoaineen hinta nousemaan lähivuosina takaisin direktiiviä edeltäneelle tasolle (24 ¤/t). Tällöin energiajakeen vastaanottohinta toiminnan kannattavuusrajalla on 27,49 ¤/t. Kierrätyspolttoaineiden käyttöä tulevaisuudessa lisännee muiden polttoaineiden hinnan nousu, meneillään olevakierrätyspolttoaineiden standardisoimistyö, jätteiden hyödyntämisasteen parantamistavoitteet, jätteiden kaatopaikkasijoituskustannusten nousu ja päästö-kaupan vaikutus.

Päästökauppa murrosvaiheessa

Tässä diplomityössä selvitetään EU:n alueella ja erityisesti Suomessa vuoden 2005 alusta alkavaa hiilidioksidin päästökauppaa. Työssä käsitellään päästökaupan tulevia vaikutuksia energia-, metalli- ja metsäteollisuuden kannalta. Myös kansantaloudelliset sekä kokonaistaloudelliset vaikutukset ovat mielenkiinnon kohteena. Työ koskee joiltakin osin myös ilmastonmuutoksen hillintää yleisesti ja ns. Kioton mekanismeja. Työn kuluessa pyritään myös ennakoimaan tulevan päästökaupan volyymia ja päästöyksikön eli hiilidioksiditonnin hintaa, joka on suurimpia epävarmuustekijöitä koko prosessissa. Tulevaa päästökauppaa tarkastellaan myös päästökauppadirektiivin, päästökauppalain ja muiden sitä koskevien lakien säännösten ja määräysten luomassa toimintakehikossa. Työn nimi "Päästökauppa murrosvaiheessa" kuvastaa täten myös sitä, että tarkastelussa ei pyritä välttämättä lopullisiin ja varmoihin tai tarkkoihin arvioihin, koska se on käytännössä mahdotonta. Työn painopiste onkin meneillään olevan päästökaupan valmistelun selvittely monimuotoisena prosessina, jolloin tämän prosessin kuvaus on suurelta osin tässä vaiheessa myös kvalitatiivista. Päästökaupan tulosten ja vaikutusten seuranta jatkossa puolestaan olisi mitä mielenkiintoisin jatkotutkimuksen aihe. Työtä havainnollistetaan kolmella käytännön case -esityksellä, jotka käsittelevät energiayritystä, kattila- ja laitetoimittajaa sekä metsäteollisuuden voimalaitosta, ja niiden varautumista alkavaan päästökauppaan.

Biokaasun syöttö maakasuverkostoon

Biokaasua syntyy mm. kaatopaikoilla, jätevedenpuhdistamoilla ja biokaasureaktoreissa, kun bakteerit hajottavat orgaanista ainesta hapettomissa olosuhteissa. Biokaasun tärkein ainesosa on metaani, jota biokaasussa on tyypillisesti hieman yli puolet. Muu osa biokaasusta on pääosin hiilidioksidia, mutta se sisältää myös paljon erilaisia epäpuhtauksia, jotka vaikeuttavat biokaasun hyötykäyttöä. Suomeen tuotava maakaasu puolestaan on lähes puhdasta metaania. Tämä diplomityö suoritettiin Gasum Oy:lle ja sen tarkoituksena oli tutkia millaisia toimenpiteitä vaaditaan, jotta biokaasua voidaan syöttää Suomen maakaasuverkostoon. Työssä suoritettiin katsaus biokaasun puhdistus- ja jalostusmenetelmiin, joilla biokaasun sisältämät epäpuhtaudet poistetaan ja metaanipitoisuus nostetaan lähes maakaasun tasolle hiilidioksidia poistamalla. Lisäksi työssä simuloitiin biokaasun syöttöä maakaasuverkostoon eri koostumuksin ja maakaasuverkoston eri osista näin syntyvän seoskaasun ominaisuuksien määrittämiseksi simulointiohjelma Simonen avulla. Työssä myös etsittiin parasta keinoa jäljittää maakaasuverkoston kaasun laatua ja hallita energiatasetta, kun kaasun laatu ei enää ole kaikkialla sama. Lisäksi suoritettiin lyhyt katsaus biokaasusyötön vaikutuksista päästökauppaan ja maakaasuverkoston järjestelmävastaavan tehtävään. Työssä tultiin siihen tulokseen, että biokaasun syöttö maakaasuverkostoon on mahdollista vain, kun biokaasu puhdistetaan ja jalostetaan. Tällöin biokaasun ja maakaasun seos täyttää maakaasuverkoston kaasulle asetetut laatukriteerit, vaikka yksin biokaasu ei sitä tee. Parhaaksi keinoksi hallita maakaasun ja biokaasun laatua todettiin kaasukromatografien käyttö.

Environmental policy instruments concerning industrial end-use energy efficiency

Energy efficiency and saving energy are the main question marks when thinking of reducing carbon dioxide emissions or cutting costs. The objective of thesis is to evaluate policy instruments concerning end-use energy efficiency of heavy industry in European Union. These policy instruments may be divided in various ways, but in this thesis the division is to administrative, financial, informative and voluntary instruments. Administrative instruments introduced in this thesis are Directive on Integrated Pollution Prevention and Control, Directive on Energy End-use Efficiency and Energy Services, and Climate and Energy Package. Financial means include energy and emission taxation, EU Emission Trading Scheme and diverse support systems. Informative instruments consist of horizontal BAT Reference Document for Energy Efficiency, as well as substantial EU documents including Green Paper on Energy Efficiency, Action Plan for Energy Efficiency and An Energy Policy for Europe. And finally, voluntary instruments include environmental managements systems like ISO 14001 and EMAS, energy auditing and benchmarking. The efficiency of different policy instruments vary quite a lot. Informative instruments lack the commitment from industry and are thus almost ineffective, contrary to EU Emission Trading Scheme, which is said to be the solution to climate problems. The efficiency of administrative means can be placed between those mentioned and voluntary instruments are still quite fresh to be examined fruitfully. However, each instrument has their potential and challenges. Cases from corporate world strengthen the results from theoretical part. Cases were written mainly on the basis of interviews. The interviewees praised the energy efficiency contract of Finnish industry, but the EU ETS takes the leading role of policy instruments. However, for industry the reductions do not come easily.

Päästöoikeudet metsä- ja metalliteollisuusyritysten taloudellisessa raportoinnissa

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää kuinka päästöoikeuksia käsitellään metsä- ja metalliteollisuusyritysten taloudellisessa raportoinnissa. Tutkimuksessa selvitetään myös Euroopan unionin päästökauppajärjestelmän toimintaa. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys rakentuu päästökauppaa koskevien tutkimusten sekä IFRS-standardeja koskevan kirjallisuuden pohjalta. Empiirinen tutkimus perustuu kahdeksan yrityksen vuosikertomusten analysointiin. Tutkimustulosten mukaan yritykset eivät sovella yhtenäistä menetelmätapaa päästöoikeuksien kirjanpidollisessa käsittelyssä. Yritykset soveltavat joko nettoperiaatetta tai IFRS-standardien tulkintaa päästöoikeuksista. Päästöoikeudet luokiteltiin aineettomiksi hyödykkeiksi.

Fracture modes and acoustic emission characteristics of hydrogen-assisted cracking in high-strength low-alloy steel weldment

The aim of the present paper is to study the relationship between the fracture modes in hydrogen-assisted cracking (HAC) in microalloied steel and the emission of acoustic signals during the fracturing process. For this reason, a flux-cored arc weld (FCAW) was used in a high-strength low-alloy steel. The consumable used were the commercially available AWS E120T5-K4 and had a diameter of 1.6 mm. Two different shielding gases were used (CO2 and CO2+5% H2) to obtain complete phenomenon characterization. The implant test was applied with three levels of restriction stresses. An acoustic emission measurement system (AEMS) was coupled to the implant test apparatus. The output signal from the acoustic emission sensor was passed through an electronic amplifier and processed by a root mean square (RMS) voltage converter. Fracture surfaces were examined by scanning electron microscopy (SEM) and image analysis. Fracture modes were related with the intensity, the energy and the number of the peaks of the acoustic emission signal. The shielding gas CO2+5% H2 proved to be very useful in the experiments. Basically, three different fracture modes were identified in terms of fracture appearance: microvoid coalescence (MVC), intergranular (IG) and quasi-cleavage (QC). The results show that each mode of fracture presents a characteristic acoustic signal.

Achieving EU energy targets – Impacts of evolutionary and revolutionary transition paths on power systems

Ambitious energy targets set by EU put pressures to increase share of renewable electricity supply in this and next decades and therefore, some EU member countries have boosted increasing renewable energy generation capacity by implementing subsidy schemes on national level. In this study, two different change approaches to increase renewable energy supply and increase self-sufficiency of supply are assessed with respect to their impacts on power system, electricity market and electricity generation costs in Finland. It is obtained that the current electricity generation costs are high compared to opportunities of earnings from present-day investor’s perspective. In addition, the growth expectations of consumptions and the price forecasts do not stimulate investing in new generation capacity. Revolutionary transition path is driven by administrative and political interventions to achieve the energy targets. Evolutionary transition path is driven by market-based mechanisms, such as market itself and emission trading scheme. It is obtained in this study that in the revolutionary transition path operation of market-based mechanisms is distorted to some extent and it is likely that this path requires providing more public financial resources compared to evolutionary transition path. In the evolutionary transition path the energy targets are not achieved as quickly but market-based mechanisms function better and investment environment endures more stable compared to revolutionary transition path.

Suomen kasvihuonekaasupäästöt Kioton pöytäkirjan ensimmäisen sopimuskauden lopussa – kokonaistilanne ja vähentämistoimenpiteet

Tämä diplomityö on läpileikkaus kasvihuonekaasupäästöistä sekä niitä koskevista vähennystoimenpiteistä Suomessa Kioton pöytäkirjan ensimmäisen sopimuskauden lopussa. Työ on toteutettu kirjallisuustutkimuksena ja siihen on käytetty painettuja sekä sähköisiä lähteitä. Huoli ilmastonmuutoksesta on saanut aikaan sen, että kasvihuonekaasupäästöjä rajoitetaan tänä päivänä kansainvälisillä sopimuksilla. Vaikka kaikki suuretkaan päästäjämaat eivät ole sopimuksia ratifioineet, ovat EU-maat Suomi mukaan lukien sitoutuneet YK:n ilmastonmuutosta koskevaan puitesopimukseen ja sen noudattamiseen. Puitesopimusta tarkentavassa Kioton pöytäkirjassa EU sitoutui vähentämään kuuden eri kasvihuonekaasun kokonaispäästöjä yhteensä 8 prosenttia ajanjaksolla 2008–2012 vuoteen 1990 verrattuna. Kasvihuonekaasut, joita rajoitukset koskivat, olivat hiilidioksidi, metaani, dityppioksidi, fluorihiilivedyt, perfluorihiilivedyt ja rikkiheksafluoridi. EU:n sisäisessä taakanjaossa Suomen tavoite oli pitää päästöt vertailuvuoden 1990 tasossa ja Suomi alitti tämän noin viidellä prosentilla. Vuoden 2012 jälkeen Suomen kasvihuonekaasupäästöjen vähennystavoite on kiristynyt. Vuosille 2013–2020 Suomen tavoite on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 20 prosenttia alle perusvuoden 1990 tason. Työssä tutustutaan myös keinoihin, joilla aiempien ja tulevien päästöjenvähennystavoitteiden saavuttaminen on mahdollista. Näitä keinoja on mm. erilaisten biopolttoaineiden sekoittaminen fossiilisten polttoaineiden sekaan, energiatehokkuuden parantaminen ja biokaasun käytön lisääminen. Lisäksi työssä käsitellään eräitä merkityksellisiä käsitteitä, kuten EU:n päästökauppajärjestelmä ja hiilidioksidin talteenotto ja varastointi.

Issues in the Transatlantic Trade and Investment Partnership: A critical discourse analysis

Negotiating trade agreements is an important part of government trade policies, economic planning and part of the globally operating trading system of today. European Union and the United States have been active in the formation of trade agreements in global comparison. Now these two economic giants are engaged in negotiations to form their own trade agreement, the so called Transnational Trade and Investment Partnership (TTIP). The purpose of this thesis is to understand the reasons for making a trade agreement between two economic areas and understanding the issues it may include in the case of the TTIP. The TTIP has received a great deal of attention in the media. The opinions towards the partnership have been extreme, and the debate has been heated. The purpose of this study is to introduce the nature of the public discussion regarding the TTIP from Spring 2013 until 2014. The research problem is to find out what are the main issues in the agreement and what are the values influencing them. The study was conducted applying methods of critical discourse analysis to the chosen data. This includes gathering the issues from the data based on the attention each has received in the discussion. The underlying motives for raising different issues were analysed by investigating the authors’ position in the political, economic and social circuits. The perceived economic impacts of the TTIP are also under analysis with the same criteria. Some of the most respected economic newspapers globally were included in the research material as well as papers or reports published by the EU and global organisations. The analysis indicates a clear dichotomy of the attitudes towards the TTIP. Key problems include lack of transparency in the negotiations, the misunderstood investor-state dispute settlement, the constantly expanding regulatory issues and the risk of protectionism. The theory and data does suggest that the removal of tariffs is an effective tool for reaching economic gains in the TTIP and even more effective would be the reducing of non-tariff barriers, such as protectionism. Critics are worried over the rising influence of corporations over governments. The discourse analysis reveals that the supporters of the TTIP have values related to increasing welfare through economic growth. Critics do not deny the economic benefits but raise the question of inequality as a consequence. Overall they represent softer values such as sustainable development and democracy as a counter-attack to the corporate values of efficiency and the maximising of profits.

Vers un marché du carbone au Québec : éléments de réflexion à la lumière de l'analyse économique du droit

Dans le cadre de la Western Climate Iniative, le Québec a déployé en 2012, un système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre (SPEDE). Il s’agit de l’un des premiers régimes de ce type en Amérique du Nord et celui-ci pourrait à terme, constituer l'un des maillons d’un marché commun du carbone à l’échelle du continent. Toutefois, le SPEDE appartient à une catégorie d’instruments économiques de protection de l’environnement encore peu connue des juristes. Il s’inscrit en effet dans la régulation économique de l’environnement et repose sur des notions tirées de la théorie économique, dont la rareté, la propriété et le marché. La thèse s’insère donc dans le dialogue entre juristes et économistes autour de la conception et de la mise en œuvre de ce type d’instrument. Afin d’explorer son architecture et de révéler les enjeux juridiques qui le traversent, nous avons eu recours à la méthode de l’analyse économique du droit. Celle-ci permet notamment de montrer les dynamiques d'incitation et d’efficacité qui sont à l'œuvre dans les règles qui encadrent le SPEDE. Elle permet également à donner un aperçu du rôle décisif joué par la formulation des règles de droit dans l’opérationnalisation des hypothèses économiques sous-jacentes à cette catégorie d’instrument. L’exploration est menée par l’entremise d’une modélisation progressive de l’échange de droits d’émission qui prend en compte les coûts de transaction. Le modèle proposé dans la thèse met ainsi en lumière, de manière générale, les points de friction qui sont susceptibles de survenir aux différentes étapes de l'échange de droits d'émission et qui peuvent faire obstacle à son efficacité économique. L’application du modèle aux règles du SPEDE a permis de contribuer à l’avancement des connaissances en donnant aux juristes un outil permettant de donner une cohérence et une intelligibilité à l’analyse des règles de l’échange. Elle a ainsi fourni une nomenclature des règles encadrant l’échange de droits d’émission. Cette nomenclature fait ressortir les stratégies de diversification de l’échange, d’institutionnalisation de ses modalités ainsi que les enjeux de la surveillance des marchés, dont celui des instruments dérivés adossés aux droits d’émission, dans un contexte de fragmentation des autorités de tutelle.