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#Fragenkatalog ##Borchert

Grundlagen Energiemärkte

Fragen aus der Datei Vorlesung.

Beschreiben Sie abstrakt die Aufgaben eines Marktes. Warum existieren Märkte? Was sind Gestaltungsmerkmale von Märkten?

Ein Markt ist ..

  • Ansammlung von Käufern und Verkäufern
  • Angebot/Verkauf Produkte
  • Preisbestimmung durch Interaktionen der Käufer/Verkäufer

Warum Märkte?

  • Öffnung für alle Nachfrager -> Abschaffung kartellrechtlicher Ausnahmen
  • Regulierter, diskriminierungsfreier Zugang
  • Verhinderung von natürlichen Monopolen

Gestaltungsmerkmale eines vollkommenen Markts

  • Preisnehmerverhalten: Die Anzahl an Teilnehmern ist so hoch, dass der Einzelne keinen wesentlichen Einfluss auf den Preis ausüben kann.
  • Produkthomogenität: Alle Produkte (der verschiedeben Verkäufer) weisen keine relevanten Unterschiede auf. (Vollständige Substituierbarkeit)
  • Freier Markteintritt/austritt: Barrierefrei + Käufer haben keine Präferenz von wem sie das Produkt kaufen wollen
  • Markttransparenz: Alle Teilnehmer haben jederzeit Überblick über den gesamten Markt. (Produkte, Preise, Mengen, ...)

(aus Energiemärkte)

Was ist eine Angebotsfunktion? Was beeinflusst die Lage und die Form einer Angebotsfunktion?

Lage und Form sind davon beeinflusst wie viele Unternehmer das Produkt zu welchen Preisen anbieten können.

(Hardy)


Die Angebotsfunktion beschreibt das Angebot eines Anbieters besteht aus

  • Produktionsfunktion: Zusammenhang zwischen Input und Output
  • Kostenfunktion: Produktionsmenge zu anfallenden Kosten

Lagebeziehungen

  • Angebotskurve hängt von den Variablen Kosten der jeweiligen Anbieter ab und wird dadurch beeinflusst.
  • Nachfragekurve hängt von Einkommen und Zahlungsbereitschaft der Konsumenten ab.

Formale Ausgestaltung der Angebotsfunktion

  • Angebot Führ höhere Marktpreise sind tendenziell mehr Unternehmen bereit zu produzieren. Bei steigenden Preisen steigt die angebotene Menge.
  • Nachfrage Je niedriger der Preis ist, desto höher fällt die nachgefragte Menge aus. Bei steigenden Preisen sinkt die nachgefragte Menge.
Erläutern Sie detailliert die verschiedenen Kosten/Kostenfunktionen. Erläutern Sie einen Wirkungsgrad eines Energiewandlungsprozesses bzw. dessen Form/Verlauf. Beschreiben Sie, wie Sie mithilfe des Wirkungsgrades die Brennstoffkostenfunktion ausgedrückt in Strommengen ableiten (unterstellen Sie einen konstanten Brennstoffpreis). Was bedeutet dieser Verlauf für den Verlauf der Kostenfunktion?

Der Wirkungsgrad eines Energiewandlungsprozesses ist in der Regel eine umgedrehte quadratische Funktion. (Hardy: "Hügel") Der Wirkungsgrad legt fest, wieviel Brennstoff hinzugefügt werden muss, um eine Outputmenge erreichen zu können. Die produzierte Strommenge ist Brennstoffmenge * Wirkungsgrad. Wobei der Wirkungsgrad nicht konstant ist sondern in Abhängigkeit der Auslastung des Kraftwerks.

Sie kommen zu dem Schluss, dass die Kostenfunktion über ein Polynom dritten Grades beschreibbar ist. Berechnen und skizzieren Sie die Grenzkosten und die variablen Durchschnittskosten.

Kostenfunktion: f(x)=a*x^3 + b*x^2 + c*x + d

Fixkosten: d

Variable Kosten: a*x^3 + b*x^2 + c*x

Grenzkosten: 3*a*x^2 + 2*b*x + c (Ableitung der variablen Kosten)

Variable Durchschnittskosten: (a*x^3 + b*x^2 + c*x) / x = a*x^2 + b*x^1 + c

Was ist eine Nachfragefunktion? Was beeinflusst die Lage und die Form einer Nachfragefunktion?

Gegenfrage: Gilt das für einen Käufer oder den gesamten Markt?

Nachfrage ist von diversen Faktoren abhängig. Grundsätzlich gilt

  • Bei höherem Kapital sind Nachfrager tendenziell bereit einen höheren Preis zu bezahlen
  • Bei Knappheit des Gutes sind Nachfrager tendenziell bereit einen höheren Preis zu bezahlen
  • Bei mehr Angebot zu günstigeren Preisen würden mehr Nachfrager das Produkt kaufen
Was ist der Gleichgewichtspreis? Charakterisieren Sie den Gleichgewichtspreis in Bezug auf die resultierende volkswirtschaftliche Wohlfahrt.

Merit-Order Der Schnittpunkt bei Zusammenführen der Nachfrage und Angebotskurve ergibt den markträumenden Preis/Gleichgewichtspreis/Markträumungspreis/... .

Hinweis: Der Marktpreis ist der Preis den Nachfrager zahlen müssen und Anbieter bekommen. Theoretisch muss dieser nicht bei dem Schnittpunkt sein (z.B. Monopol). Doch wenn es der Schnittpunkt ist (Normalfall), dann wird der auch Gleichgewichtspreis genannt.

Alle Nachfrager müssen den Markträumungspreis zahlen, auch wenn sie vorher mehr Geboten haben. Die Anbieter erhalten den Markträumungspreis, auch wenn sie ihr Produkt günstiger angeboten haben. Jeweils die Differenz zwischen Gebot und Marktpreis wird als Konsumenten- bzw. Produzentenrente bezeichnet. Die Wohlfahrt ist als Summe dieser beiden Renten.

Variablen und fixen Kosten
  • Variable Kosten sind abhängig der produzierten Menge.
  • Fixe Kosten sind unabhängig der produzierten Menge. -> Fallen immer an.
Deckungsbeitrag

Beschreibt, ab wann der Betrieb des Kraftwerks rentabel ist. Sprich die variablen Kosten gedeckt sind.

Deckungsbeitrag = Umsatz - variable Kosten

Deckungsbeitrag ist nicht der Gewinn. Gewinn = Deckungsbeiträge - (anteilige) Fixkosten

Clean Spread

Cleanspread ist der Deckungsbeitrag für 1 Mengeneinheit.

```CS = DB / Menge``

Wieso sind VDK (variable Durchschnittskosten) als quadratische Funktion abgebildet?

Wegen dem Wirkungsgrad.

F41ff.

Spotmärkte

Fragen aus der Datei Vorlesung.

Welche Produkte werden an Energiemärkten gehandelt? Beschreiben Sie die grundsätzlichen Eigenschaften der Produkte.

Auf Energiemärkten werden standardisierte Produkte gehandelt. (Homogene Produkte, die vollständig gegeneinander substituierbar sind.)

Welche Marktstufen werden im Energiemarkt unterschieden? Welche Funktionen übernehmen die Spotmärkte aus folgenden Perspektiven Kraftwerksmanagement, Vertriebs- und Beschaffungsmanagement und Netzmanagement?

Marktstufen

  • Terminhandel: Grobe Planung des Portfolios zur Risikoabsicherung. Handel erfolgt weit im Vorraus zum Lieferzeitpunkt.
  • Day-Ahead: Studenscharfe Optimierung des Portfolios am Vortag des Lieferzeitpunkts.
  • Intraday: Kurzfristige Portfoliooptimierung/Feinoptimierung kurz vor dem Lieferzeitpunkt. (z.B. bei Kraftwerksausfall oder veränderter Wetterlage) Der Intradayhandel dient auch zur Vermeidung von Ausgleichsenergie.
Beschreiben Sie genau, wie Anbieter und Nachfrager Gebote an dem Day-Ahead-Spotmarkt abgeben können (Kommunikationsprozess mit der Börse). Wie heißt das an der Börse stattfindende Auktionsverfahren? Welche Vor- und Nachteile hat dieses Verfahren?
  • Über ein Frontend können Marktteilnehmer ihre Gebote abgeben.
  • Verdeckte zweiseitige Auktion + MCP
    • Teilnehmer bieten Ihre Kapazitäten zu den Grenzkosten an, damit sie möglichst oft den Zuschlag erhalten
    • Es entsteht eine Konsumenten und Produzentenrente
Welche fundamentalen Einflussgrößen auf den Spotpreis sind vorstellbar? Beschreiben Sie detailliert die Wirkung des CO2-Preises auf die merit order.

Die Merit-Order bestimmt den Gleichgewichtspreis und welche Käufer und Verkäufer den Zuschlag erhalten haben.

Der Verkaufspreis, zu dem Kraftwerke ihre Energie auf dem Markt anbietet, setzt sich aus Brennstoffkosten und CO2 Preisen zusammen. (Variable Kosten) Durch einen hohen CO2 Preis müssen Kraftwerke mit einem hohen CO2 Preis (auch bei günstigen Brennstoffkosten) höhere Verkaufspreise ansetzen. Somit erhalten diese seltener einen Zuschlag bei der Merit Order. --> Kraftwerke mit eventuell höheren Brennstoffkosten dafür geringerem CO2 Ausstoß werden bevorzugt.

Welche Funktion und Bedeutung hat der Intradaymarkt? Vergleichen Sie das Preisbildungsverfahren am Intradaymarkt mit dem des Day-Ahead-Spotmarktes.
  • Offenes Orderbuch (wenn Verkaufs und Kaufgebot passen, werden diese direkt gematcht)
  • Pay as Bid
  • Kurzfristige Handelsgeschäfte
  • Alle Teilnehmer haben die Möglichkeit ihr Portfolio auszugleichen.
Warum existiert ein europäischer Handel? Was limitiert diesen Handel? Angenommen, Sie müssten eine Investition in eine zwei Marktgebiete verbindende Kuppelkapazität genehmigen, worauf würden Sie achten? Erläutern Sie anhand der beiden Marktdiagramme.

Der länderübergreifende Handel ermöglicht es Raumarbitrage Geschäfte abzuschließen und günstigeren Strom aus dem Ausland zu beziehen. Der Handel ist limitiert durch die Kuppelkapazität, also der maximalen Leistung die durch die Trasse zwischen den beiden Ländern fließen kann, bestimmt. Die Kuppelkapazitäten werden durch die beiden beteiligten ÜNBs in einem Bieterverfahren versteigert.

Bei Ausnutzen von Preisdifferenzen auf beiden Märkten muss deshalb darauf geachtet werden, dass diese Preisdifferenz höher als der Preis für die Kuppelkapazität ist. Sonst wäre es ein Verlustgeschäft.

Beschreiben Sie detailliert anhand eines thermischen Kraftwerks, wie Sie ein Gebot für den Spotmarkt formulieren würden. Welche Relevanz haben Blockgebote für Sie?

Ein thermisches Kraftwerk muss zuerst auf Temperatur kommen, bevor es die volle Leistung einspeisen kann. Ein ständiges Hoch und Runterfahren des Kraftwerks ist aufgrund der längeren Startzeit und den dafür benötigten Brennstoffen nicht wirtschaftlich. Blockgebote ermöglichen es dem Kraftwerksbetreiber das Kraftwerk über mehrere Stunden hinweg laufen zu lassen und dadurch den Einsatz besser zu planen.

Gebotsstratgeien

Fragen aus der Datei Vorlesung.

Beschreiben Sie detailliert anhand a) einer unelastischen Nachfrage, b) einer abschaltbaren Last, c) eines thermischen Kraftwerks, wie Sie Gebote für den Day-ahead-Spotmarkt formulieren würden.

Mithilfe bedingter und unbedingter Gebote. a. unelastischen Nachfrage (z.B. Bilanzkoordinator) -> unbedingtes Gebot b. abschaltbaren Last -> Mindestens Deckung der variablen Kosten -> bedingtes Gebot c. thermischen Kraftwerks -> Mindestens Deckung der variablen Kosten -> bedingtes Gebot

Beschreiben Sie genau, wie Anbieter und Nachfrager Gebote an dem Day-Ahead-Spotmarkt abgeben können (Kommunikationsprozess mit der Börse). Wie heißt das an der Börse stattfindende Auktionsverfahren? Welche Vor- und Nachteile hat dieses Verfahren?
  • Über ein Frontend können Marktteilnehmer ihre Gebote abgeben.
  • Verdeckte zweiseitige Auktion + MCP
    • Teilnehmer bieten Ihre Kapazitäten zu den Grenzkosten an, damit sie möglichst oft den Zuschlag erhalten
    • Es entsteht eine Konsumenten und Produzentenrente
Welche Relevanz haben Blockgebote für Sie als a) Kraftwerks- und b) als Speicherbetreiber? Diskutieren Sie aus beiden Sichten die unterschiedlichen kennengelernten Arten von Blockgeboten.

Kraftwerke müssen aufgrund der Startkosten und Startdauer für eine gewisse Zeit am Stück laufen, damit sich diese rentieren. Deshalb sind Blockgebote, also für mehrere Stunden, für die Betreiber interessant. Auch Speicherbetreiber nutzen Blockgebote, da die Speicher ggf. Umrüstzeiten zwischen Ein und Ausspeicherung haben.

Welche Funktion und Bedeutung hat der Intradaymarkt? Vergleichen Sie das Preisbildungsverfahren am Intradaymarkt mit dem des Day-Ahead-Spotmarktes.
  • Offenes Orderbuch (wenn Verkaufs und Kaufgebot passen, werden diese direkt gematcht)
  • Pay as Bid
  • Kurzfristige Handelsgeschäfte
  • Alle Teilnehmer haben die Möglichkeit ihr Portfolio auszugleichen.
Erläutern Sie das Rolling Intrinsic Verfahren detailliert an dem Beispiel eines trivialen/idealisierten Speichers.
  • Durch das Rollen der Positionen zusätzliche Gewinne erzielen.
  • Verfahren wird vor Fälligkeit der Lieferung durchgeführt.
  • Ausnutzen fallender Preise (je näher es zum Lieferzeitpunkt geht)

Forward und Futuresmärkte

Fragen aus der Datei Vorlesung.

Definition Forward
  • Lieferung einer konstante Leistung über einen bestimmten Zeitraum zu einem festen Preis
  • Over the Counter (bilaterales Handeln)
  • Kreditrisiko
Definition Future
  • Finanzausgleich
  • Börslich gehandelt (Terminmarkt)
  • Kein Kreditrisiko
Was sind Termingeschäfte? Was ist der Unterschied zwischen bedingten und unbedingten Termingeschäften?

Bei Termingeschäften werden vor der Fälligkeit (also vereinbartes Lieferdatum) Lieferbedingungen fest vereinbart. Es gibt verschiedene Arten von Termingeschäften.

Unbedingte Bedingte
Forward Option auf Forward/Future
Future/Swap
Fahrplan Vollversorgung

Bei einem unbedingten Termingeschäft sind beide Vertragspartner dazu Verpflichtet die Leistung am vereinbarten Termin zu erfüllen. (symmetrische Rechte) Ein bedingtes Termingeschäft räumt einem der beiden Vertragspartner das Recht ein, das Geschäft verfallen zu lassen. (Optionen) Typischerweise erhält der andere Vertragspartner (ohne das Recht) dafür eine Gebühr/Optionsprämie. (asymetrische Rechte)

Welche Eigenschaften hat ein Forward auf eine Aktie? Wie ist dagegen ein Forward auf eine Energielieferung definiert?

Ein bilateral (OTC) gehandelter, nicht standardisierter Lieferkontrakt zwischen einem Käufer und Verkäufer, bei dem der Käufer zur Abnahme und Bezahlung und der Verkäufer zur Lieferung einer bestimmten Warenmenge zu einem zuvor festgelegten Preis an einem spezifizierten Ort und Datum in der Zukunft verpflichtet ist. (Folie 6 - 9)

Kontrakt-Parameter:

  • Menge
  • Lieferort (= Bilanzkreis)
  • Fälligkeit, d.h. Lieferbeginn und Dauer
  • Preis pro MWh

TODO Unterschiede zu Aktien

Definieren Sie einen Strom- oder Gas-Future. Inwiefern unterscheidet sich der Energie-Future vom Energie-Forward?

Bei einem Future wird ein fester Preis während der Fälligkeit (Zeitraum Lieferbeginn + Dauer) vereinbart. Die Vertragspartner einigen sich auf einen Preis, der in Zukunft gelten soll. Der tatsächliche Spotmarktpreis wird bei Fälligkeit aber abweichen. Die Differenz zum Spotmarktpreis wird als Finanzausgleich zwischen den Vertragspartnern gezahlt.

Kontrakt-Parameter:

  • Konstante Leistung
  • Lieferort (= Bilanzkreis)
  • Fälligkeit, d.h. Lieferbeginn und Dauer
  • Preis pro MWh
Grenzen Sie den Forward zum Fahrplan ab. Inwiefern haben Lieferverträge Flexibilitäten? Inwiefern kann man hier von Option sprechen?

Ein Forward garantiert eine konstante Leistung über einen defizierten Zeitraum. Bei einem Fahrplan wird eine Leistungsstruktur vereinbart.

Kontrakt-Parameter:

  • Beliebige Leistungszeitreihe in einer bestimmten Auflösung (z.B. stündlich)
  • Lieferort (= Bilanzkreis)
  • Fälligkeit, d.h. Lieferbeginn und Dauer
  • Preis pro MWh
Was bedeutet Hedging? Erläutern Sie ausführlich das Konzept.
  • Absicherung des Risikos mit entgegengerichteten Transaktionen.
Was bedeutet Arbitrage? Was bedeutet und impliziert ein arbitragefreier Markt?

Arbitrage meint das risikofreie Ausnutzen von Kurs-, Zins- oder Preisunterschieden zu einem Zeitpunkt. Es werden zwei Handelsgeschäfte (Kauf und Verkauf von Energie), die zusammen einen Gewinn bringen, zeitgleich abgeschlossen. Anders als bei Spekulationen ist dies wirklich Risikofrei!

Arten von Arbitrage

  • Raumarbitrage Ausnutzen von Preisunterschieden auf unterschiedlichen Handelsplätzen. (z.B. Deutschland und Frankreich)
  • Zeitarbitrage Ausnutzen von Preisunterschieden zu unterschiedlichen Zeitpunkten. (benötigt Speicher)
  • Ausnutzen von Kursdifferenzen durch Kauf und Verkauf eines Produkts. (z.B. Stundenprodukt kaufen und die vier Viertelstunden verkaufen)
Beschreiben Sie ein offenes Orderbuch. Inwiefern gilt hier die Preisregel pay as bid?

Bei einem offenen Orderbuch werden Kauf und Verkaufsgebote anonym (man weiß also nicht von wem die Gebote sind) gegenübergestellt.

Sobald der Kaufpreis eines Gebots größer gleich dem gewünschten Verkaufspreis liegt, kommt es zu einem Geschäftsabschluss. Die beiden Aufträge werden aus dem Orderbuch entfernt. Der Käufer muss den von ihm gebotenen Kaufpreis zahlen.

Beschreiben Sie das Margining-System an der EEX. Welchem Zweck dient dieses?
  • Sicherstellung der Zahlungsfähigkeit aller Marktteilnehmer.
  • Damit man an Markt handeln darf, muss initial Margin gezahlt werden.
  • Falls Kontosaldo unter Maintainance Margin fällt, erhält der Marktteilnehmer einen Call und muss sein Konto auf initial Margin aufstocken.
Was ist eine Forward- bzw. Futurekurve? Welche Bewegungsmuster hat eine Forwardkurve?

Die Kurven zeigen, wie sich die Preise in der nächsten Zeit entwickeln könnten.

Bewegungsmuster:

  • Wenn der Spotpreis unter dem im Forward festgesetzten Preis liegt, ist es in Normal Backwardation.
  • Wenn der Spotpreis über dem im Forward festgesetzten Preis liegt, ist es in Contango.
Beschreiben Sie verschiedene Terminvermarktungsmöglichkeiten.
  • Regelbasierte Vermarktung/Strategien
  • Marktorientierte Vermarktung/Strategien
    • Zweitere werten – teilweise auch automatisiert – Marktdaten aus und agieren spekulativer.

Optionen

Fragen aus der Datei Vorlesung.

Beschreiben und charakterisieren Sie Optionen in der Energiewirtschaft.

Optionen sind Wahlrechte und erzeugen eine Asymmetrie in Rechten und Pflichten. Dabei kann der Basiswert der Option alles mögliche sein. Eine Option räumt einem Inhaber das Recht (aber keine Verpflichtung!) zum Kauf/Verkauf ab. Es kann deshalb zur Absicherung von Preisen genutzt werden. Der Verkäufer der Option trägt das Risiko und wird durch eine Optionsprämie entschädigt.

  • Kaufoption (Call): Käufer [der Option] hat Recht auf Kauf.
  • Verkaufsoption (Put): Käufer [der Option] hat Recht auf Verkauf.
Beschreiben Sie die Auszahlungsprofile einer Option? Warum sind die Auszahlungsprofile so geformt?

Das Auszahlungsprofil ist um die Optionsprämie verschoben.

Warum muss eine Option einen positiven Preis haben? Beschreiben Sie aus ökonomischer Sicht.

Der Käufer der Option erhält Rechte, während der Verkäufer Pflichten auf sich nimmt. Dafür muss dieser in Form einer Optionsprämie entschuldigt werden.

Welche Spezifikationen hat eine Option? Wie unterscheiden sich europäische und amerikanische Optionen?

Spezifikationen

  • Optionsprämie

  • Basiswert

  • Ausübungspreis

  • Fälligkeit

  • Amerikanische Option: Bis zum Verfallstag ausübbar. (Zeitraum)

  • Europäische Option: Nur zu einem Zeipunkt ausübbar.

Beschreiben Sie die Einflussgrößen auf einen Optionspreis und die Art der Wirkung.
  • Volatilität (+)
  • Aktueller Kurs des Basiswerts (+)
  • Risikoloser Zins (+)
  • Dividenden (-)
  • Basispreis (-)
  • Restlaufzeit (tendenziell wertsteigernd)
Erklären Sie die put-call-Parität. Was sagt sie aus? Warum gilt sie?

Der Preis einer PUT-Option kann aus dem Preis der CALL-Option ermittelt werden. (Unter der Vorraussetzung des gleichen Basiswerts, Fälligkeit, Ausübungspreis)

Anhand der Parität kann man erkennen, ob im Markt ein Gleichgewicht herrscht.

Falls ein Ungleichgewicht herrscht, besteht die Möglichkeit auf Arbitrage.

Skizzieren und erläutern Sie die Wertgrenzen eines europäischen calls.

Ausübungspreis darf nicht höher als der Basiswert sein?

Erklären Sie den Sinn der Bildung eines risikoneutralen Portfolios. Welche Konsequenzen hat dieses für die Bewertung der Option?

Findung des fairen Preises der Option.

Erklären Sie den Optionspreis in einem Einperioden-Baum. Erklären Sie die „Wahrscheinlichkeiten“ p.
  • Baum beschreibt mögliche Preisentwicklung (up/down).
  • Eintrittswahrscheinlichkeit p sagt aus, wie wahrscheinlich die Ereignisse eintreten.
  • Aufstellen zweier Gleichungen (up/down) in Abhängigkeit von delta.
  • Daraus lässt sich der Optionspreis berechnen.
Bei der Verwendung von p wurde erläutert, dass diese Wahrscheinlichkeiten in der risikoneutralen Welt darstellen. Welches Wachstum der Basiswerte implizieren diese Wahrscheinlichkeiten? Erklären Sie hieran die Transformation der realen Welt in eine risikofreie.

Man geht davon aus, dass sich die reale Welt durch die risikofreie Welt abbilden lässt.

Wie und warum lassen sich die Parameter der Binomialverteilung aus Marktdaten errechnen?

Durch Marktanalyse.

Was ist ein Delta? Wieso muss man das Delta von Zeitschritt zu Zeitschritt anpassen? Erläutern Sie den resultierenden Handel (das Delta-Hedging).

Bei Preisänderungen muss das Delta angepasst werden, damit das Portfolio weiterhin Risikoneutral ist.

##Schemm

Deterministische Bewertung

Fragen aus der Datei Fragen ws2020.

Was sind die typischen Restriktionen eines KW bzw. Speichers?

Kraftwerk

  • Zustände (Aus, An)
  • Benötigte Zeit für Zustandswechsel
  • Minimal- bzw. Maximalleistung
  • Bestimmte Anzahl von Starts

Speicher zusätzlich

  • Geschwindigkeit Einspeicherung/Ausspeicherung (minimale/maximale Pumpleistung)
  • Rüstzeiten (Umbau von Einspeicherung (Pumpbetrieb) zu Ausspeicherung (Turbinenbetrieb))
Was kennzeichnet eine Zustandsübergangsmatrix und wie ist die aufgebaut?

Aufbau:

  • Zustände (des Kraftwerks) in Zeilen/Spalten dargestellt
  • Erlaubte Übergänge (zwischen den Zuständen) i.d.R. mit CashFlow verbunden

(Teil 1 der Frage, hat der Schemm nicht beantwortet?)

Abbildung eines KW bzw. Speichers in einer Zustandsübergangsmatrix

Antwort steht noch aus...

Bei der Zustandsübergangsmatrix: Wie kann die Mindeststillstands eines KW (als Restriktion), die bei der lineareren Programmierung viel Leistung benötigt, vereinfacht abbilden? (schwierig)

Anzahl der Starts beschränken. Dies ist deutlich einfacherer zu berechnen und erzielt eine ähnliche Wirkung. (Aussage Schemm!)

Dynamische Optimierung: Warum wird die rekursiv von hinten nach vorne gelöst?

In dem letzten Zustand kann der Wert einer Aktion eindeutig bestimmt werden. Der Wert wird nicht von den nächsten Werten (gibt keine) beeinflusst.

Durch das iterativ rückwärtige Rechnen kann dann zu jedem Zeitpunkt die optimale Aktion (zusammengesetzt aus der optimalen Aktion im aktuellen Zeitschritt und den optimalen Aktionen im folgenden Zeitschritt (bereits bekannt)) bestimmt werden.

Was sind die grundsätzlichen Unterschiede zwischen deterministischer und stochastischer "Welt"?
  • Bei deterministischen Verfahren werden keine Unsicherheit bezüglich zukünftiger Preise beachtet. Bei stochastisch schon.

Deterministische Verarktungsstrategien

Fragen aus der Datei Fragen ws2020.

Wie läuft das Verfahren ab?
  • Risikofreies Verfahren, da nur Vermarketet wird wenn Cashflow > 0
  • Wenn CF positiv, wird Kraftwerk vermarketet
  • Sollte der Strompreis fallen, werden die bereits verkaufeten Positionen günstiger nachgekauft -> Es wird Gewinn erzielt und das Kraftwerk bleibt aus.
  • Bei steigenden Strompreisen fährt man den bereits zuvor gesicherten Gewinn ein. (Hätte man mit dem Vermarkten gewartet, wäre der Gewinn größer gewesen.)
Wann gibt es einen Zusatzwert und wann nicht?

Es wird ein Zusatzwert generiert, wenn die Strompreise nach Vermarktung fallen. Wenn der Strompreis unter die Brennstoffkosten fällt, ist es günstiger den Strom von anderen zu kaufen anstatt das Kraftwerk zu betreiben.

Dynamische Optimierung: Berechnung einzelner Verfahren (Folie 21)

Für die Berechnung des optimalen Cashflows zu einem Zeitpunkt wird der Cashflow der aktuellen Option mit dem Cashflow der zukünftig besten Optionen addiert.

Siehe Excel "01 Dyn Programmierung Kraftwerk Blank.xlsx".

Bei Speichern (mit weitaus mehr Zuständen) sieht es komplizierter aus.

Folie21

Die drei Tabellen sollen die drei möglichen Zustände des Kraftwerks abbilden. Bei Einspeicherung wechselt man in den "volleren" Zustand (Tabelle nach oben) bei Ausspeicherung nach unten. Bei Option Nichts verweilt man in der aktuellen Tabelle.

Einführung Delta-Hedging

Fragen aus der Datei Fragen ws2020.

Sicherer Umgang mit den Begrifflichkeiten

TODO Keine Richtige Frage.. Hier müssen wir die Begrifflichkeiten auflisten Antwort steht noch aus...

Erklären Sie die beiden Methoden, die zur Berechnung des Realoptionswert verwendet werden. (Monte-Carlo-Simulation und Wahrscheinlichkeitsverteilung der Preise)

Monte-Carlo-Simulation Numerische Lösung eines Problems durch Ausführen sehr vieler gleichartiger Zufallsexperimente.

Wahrscheinlichkeitsverteilung der Preise

  • Antwort steht noch aus
Intrinsischer und extrinsischer Wert berechnen und definieren

Intrinsischer Wert

  • Definition: Summe des Deckungsbeitrags über alle zukünftigen Stunden zum aktuellen Zeitpunkt. Risikofrei absicherbar durch Handelsgeschäfte.
  • Berechnung: max(Durchschnitt Wert T - Kosten; 0)

Extrinsischer Wert

  • Definition: Zusätzliches Erlöspotential, wenn auf veränderte Preise flexibel reagiert werden kann.
  • Berechnung: Differenz aus intrinsischem Wert und Realoptionswert
Wie wird das Delta berechnet?
  • Mithilfe eines Steigungsdreiecks (Numerische Approximation)

![Delta](./Fragenkatalog/Schemm/08%20Einführung%20Delta-Hedging/Berechnung Delta.PNG)

Excel Einfaches KW-Beispiel: Anhand der vollständigen Excel das logische Vorgehen erklären und die Veränderungen bei Wertänderungen begründen.

Excel Tabelle angucken TODO Link.

Nachfolgend die wichtigsten Parameter erklärt:

Sigma

  • Volatilität, je höher desto besser/höher der Cashflow.

phi1

  • liegt in [0, 1]
    • 0 = Kein Einfluss -> Der neue Wert T orientiert sich am Langfristniveau
    • 1 = Vollständiger Einfluss -> Der neue Wert T orientiert sich nur am vorherigen Wert T-1
  • Einfluss des vorherigen Wertes auf den neuen Wert.

Startpunkt Simu

  • Vorherige Wert T-1
  • Hat nur Einfluss wenn phi1 > 0

Langfristniveau

  • Wert wohin die Pfade streben
  • Hat nur Einfluss wenn phi1 < 1

K

  • Kosten (z.B. Brennstoff)

Cash-Flow

  • max(Wert (also Preis) - Kosten; 0)
    • Preis > Kosten = Preis - Kosten
    • sonst 0

Intrinsischer Wert Summe des Deckungsbeitrags über alle zukünftigen Stunden zum aktuellen Zeitpunkt. Risikofrei absicherbar durch Handelsgeschäfte.

Realoptionswert Gewichteter Mittelwert der erwarteten Deckungsbeiträge in der Zukunft.

Extrinsischer Wert Zusätzliches Erlöspotential, wenn auf veränderte Preise flexibel reagiert werden kann. Differenz aus innerer Wert und Optionswert

Einführung pfadabhängige Bewertung

Fragen aus der Datei Fragen ws2020.

Welche Wahlmöglichkeiten gibt es zu einem Zeitpunkt für den Inhaber?

Der Inhaber kann

  • die Option zum jetzigen Zeitpunkt ausüben (dann ist sie weg)
  • die Option aufsparen und warten
Wie wählt der Inhaber die geeignete Aktion aus?

Der Inhaber übt die Option aus, wenn der momentane Cashflow höher als der zukünftig erwartete Cashflow ist.

Wie wird alles operationalisiert?

Erwartungswertbildung mithilfe einer Regression auf Basis der aktuellen Informationen vornehmen.

  1. Mithilfe alter Preisdaten werden Simulationsparameter bestimmt.
  2. Es werden mehrere Pfade gemäß der möglichen Ausführungszeitpunkte t_n (mithilfe dieser Parameter) simuliert.
  3. Es wird eine Regression mit den Preisen (X) im aktuellen Zeitpunkt t_n und dem erwarteten Cashflow (y) der folgenden Ausführungszeitpunkte (= wenn wir jetzt warten würden) bestimmt.
  4. Die Regressionslinie (= erwarteter Cashflow in Zukunft, wenn wir jetzt warten würden) und der Cashflow im aktuellen Zeitpunkt t_n dient der Entscheidung, ab welchen Preisen (X) man die Option jetzt ausüben sollte. (Je nachdem welche Gerade oben liegt.)
Was sind die aktuellen Informationen? (Was?)

Die Informationen, die zum Zeitpunkt der Erwartungswertbildung vorliegen. z.B. aktuelle Marktpreise, American Option, und Simulationsparameter (aus historischen Daten ermittelt)

Generiert am Mon Feb 14 14:09:49 UTC 2022