VOLATILITY INTERACTION BETWEEN FOSSIL ENERGY, CLEAN ENERGY AND THE BIST ELECTRICITY INDEX: EVIDENCE FROM THE ASYMMETRIC BEKK-GARCH MODEL

Abstract

Although fossil energy sources are easily accessible and storable, their unsustainability and negative impacts such as increased greenhouse gas emissions have led to an increased interest in alternative and clean energy sources to meet the increase in global energy demand. Regardless of the source, fluctuations in energy prices affect financial markets through different transmission mechanisms. This study aims to investigate the asymmetric relationship and volatility interaction between fossil energy prices and the stock prices of clean energy companies and the BIST 100 and BIST electricity indices using the asymmetric BEKK-GARCH model. According to the results of the analysis, there is a unidirectional volatility spillover from the natural gas price to the BIST 100 index and a bidirectional volatility spillover between the ERIX index and the BIST 100 index. In addition, there is a bidirectional shock transmission between SPGCE, ECO and NEX indices and BIST electricity index. It is concluded that there is a bidirectional volatility interaction between BIST electricity index and ERIX and NEX indices and volatility interaction from ECO index to BIST electricity index. It is concluded that oil price and heating oil have no effect on BIST.

Keywords

• Fossil Energy
• Clean Energy
• Volatility
• Asymmetric BEKK-GARCH

FOSİL ENERJİ, TEMİZ ENERJİ VE BIST ELEKTRİK ENDEKSİ ARASINDA OYNAKLIK ETKİLEŞİMİ: ASİMETRİK BEKK-GARCH MODELİNDEN KANITLAR

Abstract

Fosil enerji kaynaklarının kolay ulaşılabilir ve depolanabilir olmasına rağmen sürdürülebilirlik ve sera gazı emisyonlarında artışa sebep olması gibi olumsuzluklar nedeniyle küresel enerji talebindeki artışın karşılanması amacıyla alternatif ve temiz enerji kaynaklarına olan ilgi artmıştır. Kaynağı ne olursa olsun enerji fiyatlarındaki dalgalanma farklı aktarım mekanizmaları ile finansal piyasaları etkilemektedir. Bu çalışmada fosil enerji fiyatları ve temiz enerji şirketlerinin hisse senedi fiyatları ile BIST 100 ve BIST elektrik endeksleri arasındaki asimetrik ilişkinin ve oynaklık etkileşiminin asimetrik BEKK-GARCH modeli ile araştırılması amaçlanmıştır. Analiz sonuçlarına göre doğal gaz fiyatından BIST 100 endeksine doğru tek yönlü, ERIX endeksi ile BIST 100 endeksi arasında ise karşılıklı oynaklık yayılımı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca SPGCE, ECO ve NEX endeksleri ile BIST elektrik endeksi arasında karşılıklı şok yayılımı olduğu tespit edilmiştir. BIST elektrik endeksi ile ERIX ve NEX endeksleri arasında karşılıklı, ECO endeksinden BIST elektrik endeksine doğru tek yönlü oynaklık etkileşimi olduğu sonucuna varılmıştır. Petrol fiyatı ile kalorifer yakıtının ise BIST üzerinde etkisinin olmadığı sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

• Fosil Enerji
• Temiz Enerji
• Oynaklık
• Asimetrik BEKK-GARCH

References

1. Abdioğlu, Z. ve Değirmenci, N. (2014). “Petrol Fiyatları-Hisse Senedi Fiyatları İlişkisi: BIST Sektörel Analiz”, Kafkas Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 5(8), 1–24. https://doi.org/https://doi.org/10.18025/kauiibf.88612
2. Ashfaq, S., Tang, Y. ve Maqbool, R. (2019). “Volatility Spillover Impact of World Oil Prices on Leading Asian Energy Exporting and Importing Economies’ Stock Returns”, Energy, 188, 116002. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2019.116002
3. Bondia, R., Ghosh, S. ve Kanjilal, K. (2016). “International Crude Oil Prices and the Stock Prices of Clean Energy and Technology Companies: Evidence from Non-Linear Cointegration Tests with Unknown Structural Breaks”, Energy, 101, 558–565. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2016.02.031
4. Cheng, F., Li, T., Wei, Y. M. ve Fan, T. (2019). “The VEC-NAR Model for Short-Term Forecasting of Oil Prices”, Energy Economics, 78, 656–667. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2017.12.035
5. Chun, D., Cho, H. ve Kim, J. (2022). “The Relationship between Carbon-Intensive Fuel and Renewable Energy Stock Prices under the Emissions Trading System”, Energy Economics, 114, https://doi.org/10.1016/j.eneco.2022.106257
6. Coskun, M., Khan, N., Saleem, A. ve Hammoudeh, S. (2023). “Spillover Connectedness Nexus Geopolitical Oil Price Risk, Clean Energy Stocks, Global Stock and Commodity Markets”, Journal of Cleaner Production, 429, 139583. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2023.139583
7. Dai, X. ve Xu, X. (2023). “Bump in Energy Prices and Their Impact on Natural Resources: Energy Transition Initiatives in OECD Countries”, Resources Policy, 87, 104244. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2023.104244
8. Dursun, A. ve Özcan, M. (2019). “Enerji Fiyat Değişimleri ile Borsa Endeksleri Arasındaki İlişki: OECD Ülkeleri Üzerine Bir Uygulama”, Muhasebe ve Finansman Dergisi, 82, 177–198. https://doi.org/10.25095/mufad.536069

9. Engle, R. F. ve Kroner, K. F. (1995). “Multivariate Simultaneous Generalized Arch”, Econometric Theory, 11(1), 122–150. https://www.jstor.org/stable/3532933
10. Eyüboğlu, K. ve Eyüboğlu, S. (2016). “Doğal Gaz ve Petrol Fiyatları ile BIST Sanayi Sektörü Endeksleri Arasındaki İlişkinin İncelenmesi”, Journal of Yasar University, 11(42), 150–162.
11. Feng, H., Zhang, J. ve Guo, N. (2023). “Time-Varying Linkages between Energy and Stock Markets: Dynamic Spillovers and Driving Factors”, International Review of Financial Analysis, 89, 102714. https://doi.org/10.1016/J.IRFA.2023.102714
12. Ferrer, R., Shahzad, S. J. H., López, R. ve Jareño, F. (2018). Time and Frequency Dynamics of Connectedness between Renewable Energy Stocks and Crude Oil Prices”, Energy Economics, 76, 1–20. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2018.09.022
13. Güler, S., Tunç, R. ve Orçun, Ç. (2010). “Petrol Fiyat Riski ve Hisse Senedi Fiyatları Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi: Türkiye’de Enerji Sektörü Üzerinde Bir Uygulama”, Atatürk Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 24(4), 297–315.
14. Gümüş, T. ve Kurt Cihangir, Ç. (2022). “Dünya Petrol, Kömür ve Doğal Gaz Fiyatları ile BIST Elektrik Endeksi Arasındaki Nedensellik İlişkisi ve Oynaklık Yayılımı”, Alanya Akademik Bakış, 6(1), 1587–1603. https://doi.org/10.29023/alanyaakademik.887155
15. Gürlevik, F. ve Gazel, S. (2020). “Enerji Fiyatlarındaki Değişimin Hisse Senedi Fiyatlarına Etkisi: BIST Elektrik Endeksi Üzerine Bir Uygulama”, EKEV Akademi Dergisi, 24(82), 119–138.
16. He, X., Mishra, S., Aman, A., Shahbaz, M., Razzaq, A. ve Sharif, A. (2021). “The Linkage between Clean Energy Stocks and The Fluctuations in Oil Price and Financial Stress in the US and Europe? Evidence From QARDL Approach”, Resources Policy, 72, 102021. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2021.102021
17. Henriques, I. ve Sadorsky, P. (2008). “Oil Prices and the Stock Prices of Alternative Energy Companies”, Energy Economics, 30(3), 998–1010. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2007.11.001
18. Huo, R. ve Ahmed, A. D. (2017). “Return and Volatility Spillovers Effects: Evaluating the Impact of Shanghai-Hong Kong Stock Connect”, Economic Modelling, 61, 260–272. https://doi.org/10.1016/J.ECONMOD.2016.09.021
19. İmre, S. (2021). “Bitcoin ve Euro Arasındaki Volatilite Etkileşiminin Analizi”, Uluslararası Ekonomik Araştırmalar Dergisi, 7(4), 1–13.
20. Ismayılov, J. ve Kiren Gürler, Ö. (2022). “Kredi Temerrüt Takasları, Petrol Fiyatları ve Döviz Kurlarının Türkiye’nin Enerji Sektörüne Etkisi: BIST Elektrik Endeksi Örneği”, Yönetim ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 20(3), 405–419. https://doi.org/10.11611/yead.1168027
21. Jingjian, S., Xiangyun, G., Jinsheng, Z., Anjian, W., Xiaotian, S., Yiran, Z. ve Hongyu, W. (2023). “The Impact of Oil Price Shocks on Energy Stocks from the Perspective of Investor Attention”, Energy, 278, 127987. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2023.127987
22. Kakilli Acaravcı, S. ve Reyhanoğlu, İ. (2013). “Enerji Fiyatları ve Hisse Senedi Getirileri: Türkiye Ekonomisi için Bir Uygulama”, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 3, 94–110.
23. Kang, W., Ratti, R. A. ve Yoon, K. H. (2015). “The Impact of Oil Price Shocks on the Stock Market Return and Volatility Relationship”, Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 34, 41–54. https://doi.org/10.1016/J.INTFIN.2014.11.002
24. Karakuş, R. (2021). “Petrol ve Doğalgaz Fiyatları ile Hisse Senedi Fiyatları İlişkisi: BİST Sinai Sektöründe Ampirik Bir Araştırma”, İşletme Araştırmaları Dergisi, 13(3), 2072–2083. https://doi.org/10.20491/isarder.2021.1247
25. Khalfaoui, R., Boutahar, M. ve Boubaker, H. (2015). “Analyzing Volatility Spillovers and Hedging between Oil and Stock Markets: Evidence From Wavelet Analysis”, Energy Economics, 49, 540–549. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2015.03.023
26. Kirkulak-Uludag, B. ve Safarzadeh, O. (2018). “The Interactions between OPEC Oil Price and Sectoral Stock Returns: Evidence From China”, Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 508, 631–641. https://doi.org/10.1016/J.PHYSA.2018.02.185
27. Kırcı Altınkeski, B. ve Çevik, E. İ. (2019). “Petrol Fiyat Şoklarının Hisse Senedi Piyasası Üzerine Etkisi: Türkiye Örneği”, Iğdır Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, Ek Sayı (2019), 165–179.
28. Kocaarslan, B. ve Soytas, U. (2019). “Asymmetric Pass-Through between Oil Prices and the Stock Prices of Clean Energy Firms: New Evidence from A Nonlinear Analysis”, Energy Reports, 5, 117–125. https://doi.org/10.1016/J.EGYR.2019.01.002
29. Kroner, K. F. ve Ng, V. K. (1998). “Modeling Asymmetric Comovements of Asset Returns”, The Review of Financial Studies, 11(4), 817–844. https://www.jstor.org/stable/2645957
30. Kumar, S., Pradhan, A. K., Tiwari, A. K. ve Kang, S. H. (2019). “Correlations and Volatility Spillovers between Oil, Natural Gas, and Stock Prices in India”, Resources Policy, 62, 282–291. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2019.04.004
31. Ma, Y. R., Zhang, D., Ji, Q. ve Pan, J. (2019). “Spillovers between Oil and Stock Returns in the US Energy Sector: Does Idiosyncratic Information Matter?”, Energy Economics, 81, 536–544. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2019.05.003
32. Managi, S. ve Okimoto, T. (2013). “Does the Price of Oil Interact with Clean Energy Prices in the Stock Market?”, Japan and the World Economy, 27, 1–9. https://doi.org/10.1016/J.JAPWOR.2013.03.003
33. Nasreen, S., Tiwari, A. K., Eizaguirre, J. C. ve Wohar, M. E. (2020). “Dynamic Connectedness between Oil Prices and Stock Returns of Clean Energy and Technology Companies”, Journal of Cleaner Production, 260, 121015. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2020.121015
34. Niu, H. (2021). “Correlations between Crude Oil and Stocks Prices of Renewable Energy and Technology Companies: A Multiscale Time-Dependent Analysis”, Energy, 221, 119800. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2021.119800
35. Önem, H. B. ve Yorgancı, M. (2023). “ABD 10 Yıllık Tahvil Faizi ve Enerji Fiyatlarının Seçilmiş Borsa Endeksleri ile İlişkileri”, Ardahan Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 5(1), 27–33. https://doi.org/10.58588/aru-jfeas.1192642
36. Özer, N. ve Aksoy, Z. T. (2021). “Enerji Fiyatlarının Borsa ile Etkileşimi”, Iğdır Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, ICOMEP Özel Sayısı, 192–212. https://doi.org/10.54600/igdirsosbilder.980455
37. Reboredo, J. C., Rivera-Castro, M. A. ve Ugolini, A. (2017). “Wavelet-Based Test of Co-Movement and Causality between Oil and Renewable Energy Stock Prices”, Energy Economics, 61, 241–252. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2016.10.015
38. Reboredo, J. C. ve Ugolini, A. (2018). “The Impact of Energy Prices on Clean Energy Stock Prices. A Multivariate Quantile Dependence Approach”, Energy Economics, 76, 136–152. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2018.10.012
39. Sadorsky, P. (2012). “Correlations and Volatility Spillovers between Oil Prices and the Stock Prices of Clean Energy and Technology Companies”, Energy Economics, 34(1), 248–255. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2011.03.006
40. Sandal, M., Çemrek, F. ve Yıldız, Z. (2017). “BIST 100 Endeksi ile Altın ve Petrol Fiyatları Arasındaki Nedensellik İlişkisinin İncelenmesi”, Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 26(3), 155–170.
41. Si Mohammed, K., Tedeschi, M., Mallek, S., Tarczyńska-Łuniewska, M. ve Zhang, A. (2023). “Realized Semi Variance Quantile Connectedness between Oil Prices and Stock Market: Spillover from Russian-Ukraine Clash”, Resources Policy, 85, 103798. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2023.103798
42. Su, Y. H., Rizvi, S. K. A., Umar, M. ve Chang, H. (2023). “Unveiling the Relationship between Oil and Green Bonds: Spillover Dynamics and Implications”, Energy Economics, 127, 107043. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2023.107043
43. Sun, C., Ding, D., Fang, X., Zhang, H. ve Li, J. (2019). “How Do Fossil Energy Prices Affect the Stock Prices of New Energy Companies? Evidence from Divisia Energy Price Index in China’s Market”, Energy, 169, 637–645. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2018.12.032
44. Tan, X., Geng, Y., Vivian, A. ve Wang, X. (2021). “Measuring Risk Spillovers between Oil and Clean Energy Stocks: Evidence from A Systematic Framework”. Resources Policy, 74, 102406. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2021.102406
45. Tiwari, A. K., Trabelsi, N., Abakah, E. J. A., Nasreen, S. ve Lee, C. C. (2023). “An Empirical Analysis of the Dynamic Relationship between Clean and Dirty Energy Markets”, Energy Economics, 124, 106766. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2023.106766
46. Vacha, L. ve Barunik, J. (2012). “Co-Movement of Energy Commodities Revisited: Evidence from Wavelet Coherence Analysis”, Energy Economics, 34(1), 241–247. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2011.10.007
47. Vural, G. ve Yurt Azizoğlu, N. (2021). “Petrol ve Doğal Gaz Fiyatlarındaki ve Dolar Kurundaki Değişimin BIST Sanayi Sektörü Piyasa Getirisi Üzerindeki Etkisi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 3(2), 284–300.
48. Yang, T., Fang, S., Du, A. M. ve Du, Q. (2024). “Navigating the Nexus: Geopolitical Risk, Fossil Energy Prices, and European Utility Stock Returns - Implications For Environmental Management and Energy Security in A Conflict- Ridden Global Landscape”, Journal of Environmental Management, 352, 120086. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2024.120086
49. Zhang, H., Cai, G. ve Yang, D. (2020). “The Impact of Oil Price Shocks on Clean Energy Stocks: Fresh Evidence from Multi-Scale Perspective”, Energy, 196, 117099. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2020.117099
50. Zhao, J., Cui, L., Liu, W. ve Zhang, Q. (2023). “Extreme Risk Spillover Effects of International Oil Prices on the Chinese Stock Market: A GARCH-EVT-Copula-CoVAR Approach”, Resources Policy, 86, 104142. https://doi.org/10.1016/J.RESOURPOL.2023.104142
51. Zolfaghari, M., Ghoddusi, H. ve Faghihian, F. (2020). “Volatility Spillovers for Energy Prices: A Diagonal BEKK Approach”, Energy Economics, 92, 104965. https://doi.org/10.1016/J.ENECO.2020.104965