Numerical model of the liquefied natural gas tanker market

Beatriz Lameiras Mazeda Machado

Key information

Authors:

Beatriz Lameiras Mazeda Machado (Beatriz Lameiras Mazeda Machado)

Supervisors:

Tiago Alexandre Rosado Santos (Tiago Alexandre Rosado Santos)

Published in

May 13, 2024

Abstract

Esta tese apresenta um modelo numérico do mercado de navios de gás natural liquefeito (GNL). O gás natural desempenha um papel importante na economia global, sendo o 13º produto mais comercializado no mundo, avaliado em 173 mil milhões de dólares e contribuindo para 25% da produção mundial de eletricidade. A dependência da União Europeia do gás russo é uma grande preocupação, tornando este estudo crucial para compreender o comportamento do mercado durante o problema geopolítico causado pela guerra da Rússia e Ucrânia. A investigação começou com uma revisão da literatura sobre métodos usados para modelar mercados de transporte marítimo, seguida de uma análise exaustiva do mercado de GNL, incluindo preços, principais rotas de comércio, frota, rede mundial e taxas de afretamento. A taxa de afretamento foi prevista para períodos de curto prazo (em caso de eventos inesperados) e de médio prazo (modelo matemático numérico). O desenvolvimento da previsão exigiu uma recolha extensa de variáveis do mercado. A previsão a médio prazo foi criada através de um modelo que aplicou a análise de regressão e suavização exponencial através do MATLAB e Excel, considerando o modelo de oferta e procura. A previsão a curto prazo revelou uma redução na procura durante a guerra, com alterações nas rotas marítimas e adaptações da frota às mudanças do mercado. Os resultados do estudo indicam que as rotas comerciais, deslocaram-se da Ásia para a Europa, resultando em menos milhas percorridas. Embora a União Europeia tenha emitido diretrizes para reduzir a dependência do gás russo, a quantidade real de gás enviada por navio aumentou. A precisão dos modelos desenvolvidos para variações sazonais (verão, inverno) e previsões anuais médias demonstrou um erro aceitável e alta precisão. As equações geradas podem prever a futura taxa de afretamento, o que pode ajudar a tomar decisões informadas e planeamento estratégico. This thesis presents a numerical model of the liquefied natural gas tanker market. Natural gas plays a critical role in the global economy, being the world's 13th most traded product, and contributing to 25% of the world's electricity production. The European Union's reliance on Russian gas is a significant concern, making this study crucial in understanding the market behaviour during the geopolitical upheaval caused by the Russia-Ukraine war. The research started with a literature review on methods used to model shipping markets, followed by an exhaustive analysis of the LNG market, including prices, main trade lanes, fleet, world network and spot charter rates. The spot charter rate was forecasted for short-term and medium-term periods. The forecast development required an extensive collection of market variables. The medium-term forecast was created using a model that employed regression analysis and exponential smoothing through MATLAB and Excel, considering the supply and demand model. The short-term forecast revealed a reduction in demand during the war, with alterations in maritime trade lanes and fleet adaptations to market changes. The study's key findings indicate that trade lanes have shifted from Asia towards Europe, resulting in fewer miles travelled. Although the EU had issued directives to reduce its dependence on Russian gas, the actual amount of gas shipped increased. The accuracy of the developed models for seasonal variations and annual average forecasts demonstrated acceptable error and high accuracy. The equations generated can predict the future spot charter rate, which can aid in making informed decisions and strategic planning.