Carbon markets and emission derivatives: The pricing of derivatives in the EU ETS

Abstract

The European Union’s Emissions Trading Scheme (EU ETS) is the world’s largest carbon market operating and an important piece for European environmental policy. Launched in 2005, this market-scheme trades allowances and derivatives’ contracts that represent the right to emit a certain amount of pollutant gases. This work intends to understand the role of carbon markets in general, and the pricing of derivatives’ contracts traded in the EU ETS. It was taken as basis the Black-Scholes (1973) model and its further extensions by Merton (1973) and Merton (1976), applying then a model suggested by Daskalakis, Psychoyios and Markellos (2009) to value a call option written on emission allowances. The numerical results suggest that time to maturity and the moneyness degree had influence in the options’ price, while the jump intensity did not have an influence in the obtained results Based on the application of the model, it was then derived, using the put-call parity, the value of a put option under the same basic features. It was also conducted a sensitivity analysis to the call option, in which it was concluded that, under the model specifications, volatility shows a strong influence within the studied call options’ value.

O Sistema Europeu de Comércio de Emissões (EU ETS) é o maior mercado de emissões em funcionamento a nível mundial e uma peça chave em termos de política ambiental na Europa. Lançado em 2005, este sistema de mercado é utilizado para a comercialização de direitos e produtos derivados sobre a emissão de uma certa quantidade de gases poluentes. Este trabalho procura compreender a função dos mercados de carbono em geral e a valorização de produtos derivados em comercialização no EU ETS. Para tal tomou-se por base o modelo de Black-Scholes (1973) e suas extensões por Merton (1973) e Merton (1976), aplicando-se depois o modelo sugerido por Daskalakis, Psychoyios e Markellos (2009) de modo a valorizar uma opção call sobre direitos de emissões. Os resultados alcançados sugerem que o tempo até à maturidade e o nível do preço de exercício contribuíram para a alteração no valor da opção, ao passo que a intensidade do “salto” não teve influência nos resultados alcançados. Com base na aplicação deste modelo, foi igualmente obtido o valor de uma opção put com as mesmas características, através da paridade put-call. Foi ainda feita uma análise de sensibilidade à opção call, na qual se concluiu que, de acordo com as especificações do modelo, a volatilidade tem uma forte influência no valor das opções call estudadas.