Modelling illiquid intraday electricity markets: Moving from transaction prices to executable prices derived from order books
Type
conference lecture
Date Issued
2026-05-29
Author(s)
Abstract
Most papers on modelling and forecasting prices on the German intraday market for electricity focus on the continuous trading up to 30 minutes before delivery but exclude the last phase of Single Delivery Area Trading (SDAT). This means that in the remaining time before delivery, there is no longer a single market, but market participants can trade only within their own control area. Therefore, liquidity fragments; in some control areas, often no trading takes place at all, in particular for products with delivery in the night. However, the fact that no prices from realized transactions can be observed does not imply that trading would not have been possible since the order book is usually not empty even during zero-trade intervals. In order to estimate profit opportunities in the SDAT phase, we move the analysis from realized transaction prices to executable prices derived from the order book, i.e., synthetic execution prices at which 1 MW, 2 MW, … could be bought or sold. For the operator of a generation or storage unit, these prices at which capacity of a certain size could be monetarized, conditional on prevailing order book depth and spread in the respective control area, are actually the economically (more) relevant objects.
In a case study, we compare the revenue opportunities in the intraday market during the SDAT phase with those in the balancing energy market and propose an option pricing model for estimating the value of a flexible capacity in both markets, conditioned on the latest available information. As the capacity can only be marketed once, the operator would place a bid in the market where higher revenues are expected. In this way, we obtain a simple rule-based framework if a flexible capacity should be offered in the intraday or balancing energy market. The option pricing model is estimated with synthetic executable prices from reconstructed intraday market order books, separately for each of the four German control areas during the SDAT phase, as well as activation data and cross-border marginal prices for the compensation of balancing energy from the European PICASSO-platform. As benchmark, we evaluate the revenues that could have been realized during the sample period in the individual markets from an ex-post analysis, which reveals already significant differences between "liquid" and "illiquid" control areas. A combined bidding strategy based on the rule-based approach leads to significant improvements, meaning that the model is economically meaningful despite its simplicity.
In a case study, we compare the revenue opportunities in the intraday market during the SDAT phase with those in the balancing energy market and propose an option pricing model for estimating the value of a flexible capacity in both markets, conditioned on the latest available information. As the capacity can only be marketed once, the operator would place a bid in the market where higher revenues are expected. In this way, we obtain a simple rule-based framework if a flexible capacity should be offered in the intraday or balancing energy market. The option pricing model is estimated with synthetic executable prices from reconstructed intraday market order books, separately for each of the four German control areas during the SDAT phase, as well as activation data and cross-border marginal prices for the compensation of balancing energy from the European PICASSO-platform. As benchmark, we evaluate the revenues that could have been realized during the sample period in the individual markets from an ex-post analysis, which reveals already significant differences between "liquid" and "illiquid" control areas. A combined bidding strategy based on the rule-based approach leads to significant improvements, meaning that the model is economically meaningful despite its simplicity.
Abstract (De)
Die meisten Studien zur Modellierung und Prognose von Preisen am deutschen Intraday-Strommarkt konzentrieren sich auf den kontinuierlichen Handel bis 30 Minuten vor Lieferung, vernachlässigen jedoch die letzte Phase des Single Delivery Area Trading (SDAT). Dies bedeutet, dass in der verbleibenden Zeit vor Lieferung kein einheitlicher Markt mehr existiert, sondern Marktteilnehmer nur innerhalb ihrer eigenen Regelzone handeln können. Dadurch fragmentiert sich die Liquidität; in einigen Kontrollgebieten findet oft gar kein Handel statt, insbesondere bei Produkten mit Lieferung in der Nacht. Das Fehlen von Preisen realisierter Transaktionen bedeutet jedoch nicht, dass kein Handel möglich gewesen wäre, da das Orderbuch in der Regel auch in Zeiten ohne abgeschlossene Trades nicht leer ist. Um Gewinnmöglichkeiten in der SDAT-Phase zu ermitteln, verlagern wir die Analyse von realisierten Transaktionspreisen auf ausführbare Preise aus dem Orderbuch, d. h. auf synthetische Ausführungspreise, zu denen 1 MW, 2 MW usw. gekauft oder verkauft werden könnten. Für den Betreiber einer Erzeugungs- oder Speichereinheit sind auch jene Preise die wirtschaftlich relevanteren, zu denen Kapazitäten bestimmter Größe monetarisiert werden können – abhängig von der aktuellen Orderbuchtiefe und dem Spread in der jeweiligen Regelzone.
In einer Fallstudie vergleichen wir die Erlösmöglichkeiten im Intraday-Markt während der SDAT-Phase mit denen im Regelarbeitsmarkt und schlagen ein Optionspreismodell zur Schätzung des Wertes flexibler Kapazitäten in beiden Märkten vor, basierend auf den aktuellsten verfügbaren Informationen. Da die Kapazität nur einmal vermarktet werden kann, gibt der Betreiber ein Gebot in dem Markt ab, in dem höhere Erlöse erwartet werden. So erhalten wir einen einfachen regelbasierten Rahmen, der entscheidet, ob flexible Kapazität im Intraday- oder Regelarbeitsmarkt angeboten werden soll. Das Optionspreismodell wird anhand synthetischer, ausführbarer Preise aus rekonstruierten Intraday-Marktorderbüchern, separat für jede der vier deutschen Regelzonen während der SDAT-Phase, sowie anhand von Aktivierungsdaten und Cross-border Marginal Prices der europäischen PICASSO-Plattform geschätzt. Als Vergleichswert bewerten wir die im Untersuchungszeitraum in den einzelnen Märkten erzielbaren Umsätze anhand einer Ex-post-Analyse. Diese zeigt bereits deutliche Unterschiede zwischen „liquiden“ und „illiquiden“ Regelzonen. Eine kombinierte Gebotsstrategie auf Basis des regelbasierten Ansatzes führt zu signifikanten Verbesserungen, was die wirtschaftliche Aussagekraft des Modells trotz seiner Einfachheit unterstreicht.
In einer Fallstudie vergleichen wir die Erlösmöglichkeiten im Intraday-Markt während der SDAT-Phase mit denen im Regelarbeitsmarkt und schlagen ein Optionspreismodell zur Schätzung des Wertes flexibler Kapazitäten in beiden Märkten vor, basierend auf den aktuellsten verfügbaren Informationen. Da die Kapazität nur einmal vermarktet werden kann, gibt der Betreiber ein Gebot in dem Markt ab, in dem höhere Erlöse erwartet werden. So erhalten wir einen einfachen regelbasierten Rahmen, der entscheidet, ob flexible Kapazität im Intraday- oder Regelarbeitsmarkt angeboten werden soll. Das Optionspreismodell wird anhand synthetischer, ausführbarer Preise aus rekonstruierten Intraday-Marktorderbüchern, separat für jede der vier deutschen Regelzonen während der SDAT-Phase, sowie anhand von Aktivierungsdaten und Cross-border Marginal Prices der europäischen PICASSO-Plattform geschätzt. Als Vergleichswert bewerten wir die im Untersuchungszeitraum in den einzelnen Märkten erzielbaren Umsätze anhand einer Ex-post-Analyse. Diese zeigt bereits deutliche Unterschiede zwischen „liquiden“ und „illiquiden“ Regelzonen. Eine kombinierte Gebotsstrategie auf Basis des regelbasierten Ansatzes führt zu signifikanten Verbesserungen, was die wirtschaftliche Aussagekraft des Modells trotz seiner Einfachheit unterstreicht.
Funding(s)
Swiss Federal Office of Energy; ERA-Net Smart Energy Systems' focus initiative Digital Transformation for the Energy Transition, with support from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No 883973.
Language
English (United States)
HSG Classification
contribution to scientific community
Refereed
No
Event Title
Lillehammer Business Analytics Workshop (LBAW) 2026
Event Location
Lillehammer, Norway
Event Date
27/05/2026 - 29/05/2026
Subject(s)
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
MSchuerle_2026-05-29.pdf
Size
2.06 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
f7ae47b6f224e97ed4d76971fc69a8ad