Parametric insurance for hydropower: comparing alternative schemes and forecast-conditioned policies

Climate change is affecting hydrological regimes as well as the frequency and intensity of extreme events such as droughts and floods, fuelling conflicts over water resources and threatening the economic feasibility of many businesses. In order to improve operations and inform proactive adaptation actions, stakeholders have started to consider the use of increasingly available and skillful seasonal forecasts. Nonetheless forecast uncertainties are still large, especially at longer time-scales, and the need for financial risk reduction mechanisms remains. Among financial risk hedging tools, parametric insurance stands out, thanks to its flexibility and effectiveness in minimizing concerns over moral hazard, in addition to its distinctive promotion of further adaptation efforts. However, an im- portant requirement of index-based insurance is the availability of easy-to-measure and abundant data, to build effective indexes. An exemplary category of stakeholders often meeting this requirement and potentially benefiting from both insurance and forecasts is represented by hydropower operators, given their heavy reliance on stable and predictable hydrological and market conditions. In this study, we address the mitigation of economic impacts of droughts and energy market variability for hydropower companies through the use and comparison of alternative parametric insurance schemes built upon multivariate indexes based on hydro-meteorological and market variables. In addition, the viability of introducing current hydro-meteorological forecasts, as well as synthetically-generated ones with varied levels of skill, in insurance contracts is explored. The methodology is applied to three hydropower operators in the Lake Como system, located in the Italian Alps, an area where global warming has caused local temperatures to increase more than double the global average. For each operator, a multivariate index combining both hydro- logical and market information was designed and then used in both standard index-based and collar contract schemes. The results show that both types of insurance can effec- tively reduce revenue variability and improve revenue floor, yet the collar contract can provide better performance at a lower price, representing the best option for the studied system. Contract premiums were conditioned on the information provided by current seasonal forecasts but this was not found to have a significant impact on insurance per- formance. However, if forecasts should show further skill improvements in the future, the effectiveness and economic feasibility of index-based insurance would be put into question, potentially rendering them disadvantageous for a prospective client, unless contracts were signed several months before entering into force.

Il cambiamento climatico sta influenzando il ciclo idrologico, aumentando la frequenza e l’intensità di eventi estremi come siccità e inondazioni e di conseguenza alimentando conflitti sulle risorse idriche e minacciando la fattibilità economica di molte imprese. Al fine di migliorare la gestione delle risorse idriche ed informare azioni di adattamento, negli ultimi anni alcuni portatori di interesse hanno iniziato a considerare l’uso di previsioni stagionali sempre più disponibili e performanti. Tuttavia l’incertezza delle previsioni è ancora alta, specialmente a scala stagionale, e la necessità di meccanismi di riduzione del rischio finanziario permane. Tra gli strumenti di copertura del rischio finanziario, le assi- curazioni parametriche si distinguono grazie alla loro flessibilità ed efficacia nel ridurre al minimo il cosiddetto rischio morale, oltre alla loro capacità di promuovere ulteriori azioni di adattamento. Tuttavia le assicurazioni parametriche richiedono una grande disponi- bilità di dati, su cui costruire indici efficaci, che dovrebbero idealmente anche essere di facile misura. Una categoria esemplare di portatori di interesse che soddisfa questo requi- sito e potenzialmente beneficia sia delle assicurazioni che delle previsioni è rappresentata dagli operatori idroelettrici, data la loro forte dipendenza da condizioni idrologiche e di mercato stabili e prevedibili. Questo studio si concentra sulla mitigazione degli impatti economici della siccità e della variabilità del mercato energetico per le società idroelet- triche, attraverso l’uso e il confronto di diversi schemi assicurativi parametrici basati su indici multivariati che integrano variabili idro-meteorologiche e di mercato. Inoltre, viene esplorata la fattibilità dell’introduzione nei contratti assicurativi di previsioni idrometeo- rologiche reali, nonché di previsioni generate sinteticamente con vari livelli di accuratezza. La metodologia viene applicata a tre operatori idroelettrici nel sistema del Lago di Como, situato nelle Alpi Italiane, un’area in cui il riscaldamento globale ha causato un aumento delle temperature più che doppio rispetto alla media globale. Per ciascun operatore è stato progettato un indice multivariato che combina informazioni idrologiche e di mercato, che viene poi utilizzato sia in un contratto standard che in un contratto collar. I risultati ottenuti mostrano che entrambi i tipi di contratto possono ridurre efficacemente la vari- abilità dei ricavi e migliorare la soglia di ricavo minimo, tuttavia il contratto di tipo collar è in grado di fornire prestazioni migliori a un prezzo inferiore, rappresentando quindi l’opzione migliore per il caso di studio. I premi contrattuali sono stati anche condizionati dalle informazioni fornite da previsioni stagionali attualmente disponibili, ma ciò non ha portato impatti significativi sulle prestazioni dello schema assicurativo. Tuttavia, se le previsioni stagionali dovessero in futuro mostrare ulteriori miglioramenti in accuratezza, l’efficacia e la fattibilità economica delle assicurazioni parametriche verrebbero messe in discussione, rendendole potenzialmente svantaggiose per i clienti, a meno che i contratti non vengano firmati con diversi mesi di anticipo rispetto alla loro entrata in vigore.