An analysis of the price relationship between natural gas and crude oil. Are the prices still dependent on each other?
R. Socha 1  
 
More details
Hide details
1
doktorant w Katedrze Ekonometrii Wydziału Ekonomiczno-Socjologicznego Uniwersytetu Łódzkiego
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2014;17(2):65–80
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Crude oil and natural gas are recognized as close substitutes, which means that in the long term their prices should be defined by a stable relationship. Historical data indicates that the ratio of the crude oil price to the natural gas price has been set at about 10:1. Previous studies on crude oil and natural gas indicated that a stable, long-term correlation was observed (i.e. Kirchene 2002; Brown, Yücel 2007; Shafiee and Topal 2010; Asche et al. 2012; Asche et al. 2013), but most of these studies were empirically verified in a sample before the year 2008, after which unprecedented volatility in the oil market was observed. As the crude oil price rocketed in 2009, the ratio of the oil price to the natural gas price increased from10:1 on average during the period 2005–2008 to 34:1 in 2012. The inspiration for this paper was to answer the question whether the relationship between crude oil and natural gas prices remained stable during a period of high oil price variability. To verify this hypothesis, time series analyses were employed – stationarity testing with the ADF test, and cointegration analysis with both the Engle–Granger (1987) and Johansen (1988) approaches. The Hansen and Johansen (1999) method was used to visualize the stability of cointegration. According to the results of empirical analysis, it could be argued that during the period from 2008–2012 a break was observed in the equilibrium between the crude oil and natural gas prices, but the moment of the break should be assigned to the year 2009, not 2008, when oil prices rocketed to the historically highest level of 140 USD/bbl.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Analiza relacji cen gazu ziemnego i ropy naftowej. Czy ceny są nadal od siebie zależne?
ropa naftowa, gaz ziemny, ceny, WTI, Hub Henry, Brent, kointegracja
Ropa naftowa i gaz ziemny postrzegane są jako bliskie substytuty, co w praktyce sprawia, że ceny tych surowców w długim okresie powinny podlegaæ określonej, stabilnej w czasie relacji. Na podstawie danych historycznych możemy wskazaæ, że stosunek cen ropy naftowej do cen gazu ziemnego kształtował się na poziomie około 10:1. Badania zależności cen ropy naftowej i gazu ziemnego wskazywały na istnienie równowagi między cenami tych surowców w długim okresie (m.in. Kirchene 2002; Brown i Yücel 2007; Shafiee i Topal 2010; Asche i in. 2012; Asche i in. 2013), choć prowadzone przez badaczy weryfikacje empiryczne dotyczyły okresu przed rokiem 2008, po którym obserwowaliśmy niespotykany w latach wcześniejszych wzrost zmienności na rynku ropy naftowej. Możemy zauważyć, że nagły wzrost cen ropy naftowej począwszy od 2009 roku sprawił, iż stosunek cen tego surowca do cen gazu ziemnego wzrósł z 10:1 przeciętnie w latach 2005–2008 aż do 34:1 w 2012 roku. Celem niniejszego artykułu jest próba odpowiedzi na pytanie czy między cenami gazu ziemnego i ropy naftowej istniała zależność długookresowa w czasie zawirowań na rynku „czarnego złota”. W ramach weryfikacji empirycznej wykorzystano klasyczne narzędzia analizy szeregów czasowych, tj. test stacjonarnooeci ADF oraz analizę kointegracji z wykorzystaniem metod Engle’a–Grangera (1987) oraz Johansena (1988). W dalszej kolejności dokonano wizualizacji stabilności istnienia relacji kointegrującej między zmiennymi przy wykorzystaniu metody Hansena i Johansena (1999). Na podstawie wyników empirycznych możemy przypuszczać, że w czasie wahań cen ropy naftowej z lat 2008–2012 doszło do załamania równowagi między cenami ropy naftowej a gazu ziemnego, ale dopiero w 2009, a nie 2008 roku, gdy ceny ropy naftowej determinował silny trend wzrostowy, który wywindował cenę baryłki do poziomu przekraczającego 140 USD/bbl.
 
REFERENCES (37)
1.
Annual Energy Outlook 2012 – Annual Energy Outlook 2012 with Projections to 2035, 2013, U.S. Energy Information Administration, Washington 2012, 239 s.
 
2.
Annual Energy Outlook 2014 – Annual Energy Outlook, 2014, U.S. Energy Information Administration, Early Release Overview. 18 s.
 
3.
ASCHE i in. 2012 – ASCHE, F., OGLEND, A. i OSMUNDSEN, P. 2012. Gas versus oil prices. The impact of shale gas. Energy Policy t. 47, z. 3, s. 117–124.
 
4.
ASCHE i in. 2013 – ASCHE, F.,MISUND, B. i SIKVELAND,M. 2013. The relationship between spot and contract gas prices in Europe. Energy Economics t. 38, z. 3, s. 212–217.
 
5.
ATES, A. i HUANG, J.-C. 2011. The Evolving Relationship Between Crude Oil and Natural Gas Prices: Evidence fromaDynamic CointegrationAnalysis. Pennsylvania Economic Reviewt. 18, z. 1, s. 1–9.
 
6.
BIAŁEK i in. 2013 – BIAŁEK, M., GROSS-GOŁACKA, E. i KALISKI, M. 2013. Prognozy produkcji ropy naftowej do 2018 r. według średnioterminowego Raportu Rynku Ropy Naftowej opracowanego przez Międzynarodową Agencję Energetyczną. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 73–81.
 
7.
BROWN, S.P.A. i YÜCEL, M.K. 2007. What Drives Natural Gas Prices? Federal Reserve Bank of Dallas, Working Papers, nr 0703.
 
8.
CUDDINGTON, J.T. iWANG, Z. 2006. Assessing the degree of spot market integration for U.S. natural gas: evidence from daily price data. Journal of Regulatory Economics t. 29, z. 2, s. 195–210.
 
9.
ENGLE, R.F. i GRANGER, C.W. 1987. Co-Integration and Error Correction: Representation, Estimation, and Testing. Econometrica t. 55, z. 2, s. 251–276.
 
10.
ERDÕS, P. 2012. Have oil and gas prices got separated? Energy Policy t. 49, z. 3, s. 707–718.
 
11.
FOSS, M.M. 2011. The Outlook for U.S. Gas Prices in 2020: Henry hub at $3 or $10? The Oxford Institute for Energy Studies, Working Paper: Country and Regional Studies.
 
12.
GEBRE-MARIAM, Y.K. 2011. Testinf for unit roots, causality, cointegration, and efficiency: The case of the northwest US natural gas market. Energy t. 36, z. 5, s. 3489–3500.
 
13.
GUJARATI, D.N. 2003. Basic econometrics. Wyd. 4. McGraw-Hill Higher Education, New York, s. 792–834.
 
14.
HANSEN, H. i JOHANSEN, S. 1999. Some Tests for Parameter Constancy in Cointegrated VAR--Models. Econometrics Journal t. 2, z. 2, s. 306–333.
 
15.
HARTLEY i in. 2007 – HARTLEY, P., MEDLOCK, K.B. i ROSTHAL, J. 2007. The Relationship between Crude Oil and Natural Gas Prices. Energy Journal t. 29, z. 3, s. 47–65.
 
16.
JANUSZ, P. 2013. Aktualna sytuacja na rynku gazu ziemnego – perspektywy rozwoju. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 2, s. 33–52.
 
17.
JOHANSEN, S. 1988. Statistical analysis of cointegration vectors. Journal of Economic Dynamics and Control t. 12, z. 2–3, s. 231–254.
 
18.
JOHANSEN, S. i JUSELIUS, K. 1990. Maximum Likelihood Estimation and Inference on Cointegration–With Applications to the Demand for Money. Oxford Bulletin of Economics and Statistics t. 42, z. 2, s. 169–210.
 
19.
KIRCHENE, N. 2002.World crude oil and natural gas: a demand and supply model. Energy Economics t. 24, z. 6, s. 557–576.
 
20.
KOWALIK, S. i HERCZAKOWSKA, J. 2010. Analiza i prognoza cen ropy naftowej na rynkach międzynarodowych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 13, z. 2, s. 253–262.
 
21.
MURRY, D. i ZHU, Z. 2008. Asymmetric price responses, market integration and market power: A study of the U.S. natural gas market. Energy Economics t. 30, z. 3, s. 748–765.
 
22.
MYLONIDIS, N. i KOLLIAS, Ch. 2010. Dynamic European stock market convergence: Evidence from rolling cointegration analysis in the first euro-decade. Journal of Banking and Finance t. 34, z. 9, s. 2056–2064.
 
23.
NEUMANN, A. 2009. Linking Natural Gas Markets – Is LNG Doing Its Job? The Energy Journal Special Issue, t. 30, s. 187–200.
 
24.
NICK, S. i THOENES, S. 2013. What Drives Natural Gas Prices? – A Structural VAR Approach. EWI Working Paper t. 13, z. 2, s. 1–33.
 
25.
ONOUR, I. 2009. Natural Gas markets: How Sensitive to Crude Oil Price Changes? OPEC Energy Review t. 33, z. 2, s. 111–124.
 
26.
PANAGIOTIDIS, T. i RUTLEDGE, E. 2007. Oil and gas markets in the UK: Evidence from a cointegrating approach. Energy Economics t. 29, z. 2, s. 329–347.
 
27.
RAMBERG, D.J. i PARSONS, J.E. 2012. The weak tie between natural gas and oil prices. The Energy Journal t. 33, z. 2, s. 13–35.
 
28.
ROBINSON, T. 2007. Have European gas prices converged? Energy Policy t. 35, z. 4, s. 2347–2351.
 
29.
SAGEN, E.L. i AUNE, F.R. 2004. The Future European Natural Gas Market – are lower gas prices attainable? Discussion Papers No, t. 379, z. 1, s. 1–31.
 
30.
SHAFIEE, S. i TOPAL, E. 2010. A long-term view of worldwide fossil fuel prices. Applied Energy t. 87, z. 3, s. 988–1000.
 
31.
SOCHA, R. 2013. Analiza relacji cen wybranych gatunków ropy naftowej. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 2, s. 17–31.
 
32.
SZURLEJ, A. i JANUSZ, P. 2013. Natural Gas Economy in the United States and European Markets. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 29, z. 4, s. 77–94.
 
33.
VILLAR, J.A. i JOUTZ F.L. 2006. The Relationship Between Crude Oil and Natural Gas Prices. Energy Information Administration, Office of Oil and Gas, Working Paper.
 
34.
WANG i in. 2014 – WANG, Q., CHEN, X., JHA, A.N. i RODGERS, H. 2014. Natural gas from shale formation – The evolution, evidences and challenges of shale gas revolution in United States. Renewable and Sustainable Energy Reviews t. 30, z. 1, s. 1–28.
 
35.
WELFE, A. 2003. Ekonometria. Metody i ich zastosowanie. Wyd. 3, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, s. 341–370.
 
36.
World Energy Outlook 2012, International Energy Agency, Executive summary. Wersja polska. 8 s.
 
37.
YUNUS, N. 2013. Contagion in international financial markets: A recursive cointegration approach. Journal of Multinational Financial Management t. 23, z. 4, s. 327–337.
 
ISSN:1429-6675