The EU ETS market dynamics and the bond with MACCs of the European energy sector

This thesis studies the evolution of the links with the most important fundamentals, addressed by the literature, which have been seen affecting the EU ETS allowance price: coal, and gas, also through Clean Dark Spread (CDS), Clean Spark Spread (CSS), and electricity. The results show a very strong decrease in the connection through CSS and gas prices to EUA prices in Phase IV through the Granger Causality Tests. To explain that both gas prices and CSS have a weak capability of Granger causing EUA in Phase IV, compared to the three other phases, the thesis analyzes the computations of Dynamic MAC curves for the European energy sector and looks for the boundaries, in terms of fuel prices, technologies, and EUA price level, to which it is no longer convenient for the fuel switch between coal and gas to do carbon abatement in the European power sector. The results show that, at those particular high EUA prices of this last year (around 80-85€), and at high gas prices, the marginal abatement cost is more convenient with renewable power investments, and counter-intuitively, in these conditions it is possible to abate more CO2 with the same marginal abatement cost. Later the focus goes to the quick increase of the EUA price in the second part of 2021 (about +80%), showing that it can be partly analyzed with the effects of the short-term MAC curves which increase the abatement costs. Indeed, in this period, the difference CSS-CDS started rapidly declining, implying that more carbon-intensive coal power production was becoming much more convenient. Then, the thesis addresses the impact of interest rates on MAC curves to better explore the last months where the gas price was low and CSS-CDS positive, but the allowance prices have not come back to low values. MAC curves with different interest rates have an impact also in terms of banking convenience and the consequences for the future.

Questa tesi studia l'evoluzione dei legami con i “fundamentals” più importanti, trattati dalla letteratura, che hanno influenzato il prezzo delle quote dell’EU ETS: carbone e gas, anche attraverso Clean Dark Spread (CDS), Clean Spark Spread (CSS) ed elettricità. I risultati mostrano una forte diminuzione della connessione tra i prezzi di CSS e gas verso l’EUA nella Fase IV attraverso i Test di Causalità di Granger. Per spiegare che entrambi questi valori hanno una non significativa capacità di Granger- causare i prezzi EUA nella Fase IV, al contrario delle altre tre fasi, la tesi analizza le curve MAC dinamiche per il settore energetico europeo e cerca i limiti, in termini di prezzi dei combustibili, tecnologie e livello dei prezzi EUA, ai quali non è più conveniente il cambio di combustibile tra carbone e gas per effettuare l'abbattimento della CO2 nel settore energetico europeo. I risultati mostrano che, a quei determinati prezzi elevati delle quote EUA dell'ultimo anno (intorno a 80-85€), e a prezzi elevati del gas, il costo di abbattimento è più conveniente con investimenti in energia rinnovabile e, contro intuitivamente, in queste condizioni è possibile abbattere più CO2 con lo stesso costo marginale di abbattimento. Successivamente, l'attenzione si sposta sul rapido aumento del prezzo EUA nella seconda parte del 2021 (circa +80%), mostrando che può essere in parte analizzato con gli effetti delle curve MAC a breve termine che aumentano i costi marginali di abbattimento. Infatti, in questo periodo, la differenza CSS-CDS ha iniziato a diminuire rapidamente, implicando che la produzione di energia da carbone, più intensiva in carbonio, stava diventando molto più conveniente. Successivamente, la tesi affronta l'impatto dei tassi di interesse sulle curve MAC per esplorare meglio gli ultimi mesi in cui il prezzo del gas era basso e il CSS-CDS positivo, ma i prezzi delle quote non sono tornati a valori bassi. Le MAC curve che considerano alti tassi di interesse hanno un impatto anche in termini di convenienza al banking e conseguenze per il futuro.