1 Prof. Paulo S. F. Barbosa FEC-UNICAMP [email protected] Mini COSE – FEEC – UNICAMP...

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Prof. Paulo S. F. BarbosaFEC-UNICAMP

[email protected]

Mini COSE – FEEC – UNICAMPMaio/2010 – Aula 01

Curso de Comercialização de Energia Elétrica e Gestão de Riscos

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Comercialização de Energia Elétrica

Estrutura de Consumo

Oferta (Atacado e

Varejo)Preços e

Tarifas

Arranjos de Mercado

Regulação

Setorial

Ambiente Institucional

Política Energética

(Nacional e Internacional)

Política Macro-Econômica

(Nacional e Internacional)

Tecnologia e Gestão

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AULA 01 • Energia Elétrica e Comercialização- Generalidades• A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial• A Energia Elétrica e a Introdução da Competição—o caso dos EUA• Fases de Reforma dos Mercados e Componentes Típicos de um Sistema de Energia Elétrica sob Reestruturação• Classificação dos Mercados de Energia Elétrica• O Mercado da Noruega e Países Escandinavos

AULA 02

• Fundamentos da Gestão de Riscos: Definição de Risco, Métricas de Risco, Categorias de Risco, Instrumentos de Gestão de Riscos • Contratos Derivativos: Opções, Futuros e Swaps• Gestão de Carteira de Contratos: Markowitz, Contratação de um Gerador/Comercializador, Fronteira Eficiente de Contratação


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AULA 03

Formação de Preço Spot / Despacho Econômico de Sistemas de E. Elétrica Formação de Preços Spot em Sistemas Térmicos Puros Formação de Preços Spot em Sistemas Hidrotérmicos Brasil – Formação de Preços – Modelos Newave/Decomp Formação de Preços e Variabilidade Observações sobre Picos de Preços em Mercados Livres Modelagem / Cenarização de Preços e Variáveis de Interesse à Comercialização


AULA 04

Setor Elétrico Brasileiro – Produção e Consumo Reformas do Setor Elétrico – RESEB e o Novo Modelo A Comercialização no Novo Modelo Contratação Bilateral Regras da CCEE A experiência dos Consumidores Livres no Brasil Leilões e Impactos na Formação de Preços

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• Preços Variáveis

• Maior nº de Agentes Vendedores

• Distribuidora Local• Gerador Concessionário Serviço Público• Produtor Independente de Energia (PIE)• Comercializador

• Aspectos Regulatórios

• Necessidade de Gestão (Carga / Contrato)

Para Quem Compra Energia – Fatores de Atenção

Visão PanorâmicaO DESAFIO DE NEGOCIAR ENERGIA NO

BRASIL: Dinamismo e Complexidade

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Para Quem Vende Energia – Fatores de Atenção

Visão PanorâmicaO DESAFIO DE NEGOCIAR ENERGIA NO

BRASIL: Dinamismo e Complexidade

• Preços Variáveis

• Maior nº de Agentes Vendedores (Novos Players)

• Acompanhamento do Mercado (ACR; ACL)

• Acompanhamento da Evolução da Oferta (Leilões e Obras)

• Substitutivos Energéticos / Inovações Tecnológicos

• Política energética / Aspectos Regulatórios

• Movimentos de mercado (Fusões / Aquisições)

• Política macro-econômica -- Investimentos

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Visão PanorâmicaO DESAFIO DE NEGOCIAR ENERGIA NO BRASIL - Dinamismo e Complexidade: Agentes de Negócio

Consumidor 1(cativo)

Consumidor 2(Livre ou Potencialmente Livre)

PIE

Gerador Serviço Público

Distribuidora

Geração Distribuida

Comercializadora

Auto-produtor

< 10%

Leilões ACR

Tarifa:

Regra Repasse RígidaPreços:

livremente negociados

PCHs, etc.

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Visão PanorâmicaO DESAFIO DE NEGOCIAR ENERGIA NO BRASIL:

Dinamismo e Complexidade

Além das mesmas variáveis dos Agentes Compradores e Vendedores, as oportunidades comerciais incluem:

• Identificação das Necessidades dos Clientes

• Desenvolvimento de Novos Produtos (Preço Fixo, Preço Variável com Limites, Horizontes de Contratação, Derivativos, etc.)

• Serviços de Informação aos Clientes ( Quando comprar, o quanto comprar, que forma comprar, de quem comprar, etc.)

• Gestão da Carteira de Contratos (própria e dos clientes)

Para Quem Comercializa Energia

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Visão PanorâmicaO DESAFIO DE NEGOCIAR ENERGIA NO BRASIL

Questões Relevantes

• Como garantir / incentivar a Segurança do Suprimento ?

• Como promover a Modicidade Tarifária ?

• Como buscar o equilíbrio entre os agentes dos segmentos que compõem o Setor Elétrico Brasileiro, minimizando o risco de crises ?

Dinamismo e Complexidade: Governo e Agentes Regulatórios

Novas Competências na Gestão Pública,

Planejamento, Supervisão, Diálogo e

Articulação com os Agentes

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DESAFIOS E PERPLEXIDADE DE UM REGULADOR (USA)

“I grew up in the world of planning and marginal cost pricing. I know how to make tariffs and calculate rates of return. I know how to choose the next supply source and how to estimante demand. I can do cost allocations.

But in this new world of competition, I seem to need about markets and constract and risk allocation, and how to structure and open transmission system.

Most of all, I need to know whether I want the industry that I regulate to be in this new world.”

(A utility regulator said, in: Hunt, 1996)

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Importância do Mercado Atacadista (Wholesale Market - California):

“As Governor, I will.. create a working wholesale power market based on lessons

learned from other states and the FERC standart market design.” A.S. campaign web site

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Riscos

Desafios

Oportunidades

Novos Modelos de Negócio

Novas Competências para a Tomada de Decisão

Incertezas

Dinamismo

Complexidade

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Energia Elétrica e Comercialização

Technological Breakthroughs and Productivity Growth –Artigo de Herald Edquist e Magnus Henrekson, Abril, 2005

Mudanças Tecnológicas de Grande ProfundidadeConceitual nos últimos séculos (Mudanças Revolucionárias)

1) Máquina a Vapor –Thomas Newcomen (1712) :

demorou 140 anos para atingir plena disseminaçãoe se traduzir em ganhos de produtividade na indústria

2) Eletricidade (1879) – só em 1920 nos USA alcançou ganhos de produtividade (40 – 50 anos)3) Tecnologia de Informação e Comunicação : 45 anos desde o transistor (1947)

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Roda D’Água

Máquina a Vapor

Energia

Elétrica

Cu

sto

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U$/

un

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erg

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rod

uzi

da)

Flexibilidade para Utilização

( Localização do Ponto de Consumo)

Custos na Fase Inicial de Introdução da Tecnologia

Energia Elétrica e Comercialização

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• Ampliação do Impacto Social pela Expansão do Perfil de Usuários (Mercado Potencial)

• Capacidade de Alavancar outros Tipos de Usos, Potencializando Economias de Escala e Escopo

Novas Tecnologias

• Micro-turbinas a gás

• Plantas com energia solar

• Energia Eólica

• Carvão –leito fluidizado

A Comercialização e Novas Tecnologias

Podem ser fortalecidas diante de

• Liberalização de mercados

• Competição

• Razões Ambientais

• Co-geração

• Confiabilidade local

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• Flexibilidade de Localização Física do Ponto de Consumo (Cobertura espacial)

• Variedade quanto ao Escopo de Utilização. Exs.

- gás encanado: calor, cozimento, iluminação

- máquina a vapor: indústria têxtil, mineração, etc.

- energia elétrica: iluminação, força motriz, ......

• Segurança do suprimento (curto e médio prazo)

• Facilidade / Velocidade de transporte

• Limpeza --ambiental (na produção e consumo)

• Flexibilidade no Arranjo Comercial (prazo do contrato,

forma de pagamento, opcionalidade, custo de implantação, etc.)

Atributos das Soluções Energéticas com Apelo Comercial (Disposição a Pagar)

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A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial

Características da Energia Elétrica (produto/serviço comercial):

a) bem de consumo de massa, essencial para qq. setor da Economia

b) não-armazenabilidade do produto final (a produção é para o consumo imediato)

c) produto de ciclo de vida longo

d) Divisão entre produto (energia) e serviço (transporte)

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A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial:Características Principais

a) bem de consumo de massa, essencial para qq. setor da Economia

• Existe mercado grande, diversificado, o qual cresce ano após ano, com maior intensidade em países em desenvolvimento;

• Oportunidades de negócios (local,regional e internacional);

• Por atender algumas necessidades essenciais (iluminação, aquecimento, etc.)– têm que ser oferecidos com perspectiva de atendimento “universal”

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Características Principais: Bem de Consumo de Massa

O Tamanho do Mercado de Energia Elétrica

Países do Bloco Desenvolvido (OECD)Tx Cresc. 04/03

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Países do Bloco em Desenvolvimento (Não OECD)



Tx Cresc. 04/03

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A Ásia representa quase 1/3 do consumo mundial de energia

A fração de consumo da China (14%) continua a crescer 1 ponto percentual por ano desde 2000

O ano de 2004 foi o de maior taxa de crescimento de consumo desde 1987

Ano de 2004:

PIB mundo : +3,9%

Energia: +3,6%

Petróleo: +3,1%

Obs. consumo de petróleo está se tornando menos sensível ao preço

Fonte: www.enerdata.fr

O Tamanho do Mercado de Energia

22


23

Crescimento do Consumo (Gtep) em 2004 A China responde por 42%

do crescimento do consumo mundial de energia;

A Ásia (incluindo China) responde por 62%

O crescimento do consumo da Europa representa menos que 10% do crescimento da China e somente 40% do crescimento do consumo dos EUA


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25

b) não-armazenabilidade do produto final

•Produção = consumo (tempo-real)

•Não se pode estocar eletricidade para eventuais variações da demanda derivadas das oscilações normais ou anômalas da carga (demanda);

•Para manter confiabilidade operativa:Monitoramento contínuo / recursos de controle (ex.CGA: controle automático da geração)

•Exige-se reserva de capacidade

A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial:Características Principais: não armazenabilidade

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Qual a função dos estoques (de insumo para a produção), e a relação deles com o transporte e produção ?

A falta da estoque conjugada a elevação da demanda pode originar grandes elevações de preços

A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial:Características Principais: não-armazenabilidade

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ENERGIA ELÉTRICA

• Aspectos Sensoriais: Inodoro, Amorfo, Incolor Produto “quase-virtual”• Diversificação de Produtos:

pequena, produto homogeneo

• Controle sobre o Fluxo: Parcial

• Armaz. do produto final: Inexistente em maiores qtdes

• Finalidades:Fim utilitário -- Insumo basico p/ conforto e produtividade

OUTROS PRODUTOS DE CONSUMO EM MASSA

• Aspectos sensoriais:Tem cor, forma, sabor, etc.

• Diversificação: Pode ser grande

• Controle sobre o fluxo/transporte:Mais de uma opção

• Armazenabilidade:existe, mesmo para

maiores qtdes• Finalidades:

Conforto, lazer, alimentação, Propriedade, etc

A Energia Elétrica como Produto / Serviço Comercial

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Porque a Competição na Oferta de Energia Elétrica ?

• Experiências bem sucedidas em outros setores dos EUA (ex. Aviação Civil, Telecom, Gás Natural) e outros países

• Maiores Chances de Equilibrio Oferta x Demanda

• Redução das Tarifas ao Consumidor Final

O Quanto de Competição ?

• Competição na Geração (ambiente de Atacado)• Competição no Varejo (consumidor final) • Competição na Comercialização • Distribuição e Transmissão: Serviços não Competitivos

A energia Elétrica e a Introdução da Competição

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QUESTÕES / REFLEXÃO SOBRE A COMPETIÇÃO

Questão Q1: Para que Serve a Competição ?

• aumentar a eficiência dos processos (cadeia produtiva estendida), culminando em maior disponibilidade, melhores preços finais (?) e melhor qualidade dos produtos e serviços

• progressivamente identificar / selecionar as melhores práticas (tecnológicas e comerciais)

• Exs. de Setores de Interesse Público em Plena Competição:Setor de telecomunicações, gás natural (USA), transporte rodoviário, aviação civil, educação superior, correios, previdência privada, etc.


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QUESTÕES / REFLEXÃO SOBRE A COMPETIÇÃO

Questão Q2: A Quem Interessa a Competição ?

• à sociedade como um todo (que poderá se beneficiar dos melhores produtos e servicos) – de hoje e futuras

• aos agentes do setor sob competição que estão preparados para as mudanças que a competição impõe (mudar é natural---querer a mudança nem sempre)

• a quem está na liderança do processo (por quanto tempo ? )


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Questão Q3: Em que Situações a Competição é Possível ?

• contexto de regimes democráticos (práticas não discriminatórias, liberdade de imprensa, etc.)

• regras bem definidas, visiveis e compreensíveis

• livre acesso de novos entrantes ao mercado

• inexistência de poder de mercado ( 1 empresa ou múltiplas empresas / agentes específicos)

• CONTRA - EXEMPLOS: Cartel, oligopólio, monopólio

• conceito de monopolio “natural”


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Questão Q4: Por Quanto Tempo a Competição é Possível e Necessária?

• Em cada setor ela será possivel enquanto houver interesse e perspectiva de lucratividade

• A falta de atratividade lucrativa de um setor pode fazer migrar os investimentos para outros setores, daí exigindo intervenção estatal se o setor for básico (Ex. Energia elétrica no Brasil durante 1945-55)

• Existem serviços públicos que naturalmente não são atrativos (exs. controle de cheias,segurança, etc.) –função do Estado


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Questão Q5: Quais são as Estratégias Competitivas ?

• Competição pelo preço (preço eficiente que remunera devidamente os custos; preço artificial para eliminar concorrentes-dumping)

• Competição pela qualidade (índices de conformidade com padrões, durabilidade, etc.)

• Competição pelo desempenho da entrega do produto /servico (responsividade)

• Diferentes Empresas: Diferentes Estratégias Competitivas


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A Energia Elétrica e a Introdução da Competição

Forcas Motrizes da Reestruturação para Introduzir a Competição:

- Tecnológicas: turbinas a gás de ciclo combinado (mais eficientes, menor escala)

- Ambientais: Small is beautiful

- Mudanças Capitalismo Pós-Industrial: Menos governo na indústria (máxima do projeto RE-SEB:

Tanto mercado quanto possível, quanto governo quanto necessário)

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• Gestão Centralizada

• Propriedade Estatal

• Estruturas Descentralizadas• Propriedade Privada• Competição• Supervisão Regulatória Independente

Grandes Usinas, concentradas em

poucos locais

• Plantas Menores• Melhores Eficiências• Menor Custo Capital• Menores Prazos de Construção• Menores Impactos Ambientais

Mudanças de Paradigma sobre Papel do Estado Mudanças Tecnológicas

Facilitação das Barreiras de EntradaMercados de

Energia Elétrica

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OBJETIVOS PRIORITÁRIOS DAS REFORMAS DO SETOR ELÉTRICO:

Países Desenvolvidos

• Modicidade Tarifária

• Melhoria da Eficiência Operacional das Empresas

• Melhoria da Eficiência dos Investimentos

Países Emergentes

• Redução de Dívidas via Privatização

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Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica:

Breve Histórico (USA)

• 1907: Estados iniciam a regulação das tarifas aos Cons. Finais

• 1935: O governo federal iniciou a regulação do ambiente de atacado (PUHCA: Public Utility Holding Company Act –criação das empresas estaduais reguladas e verticais—conceito de monopólio natural para tais empresas-G,T,D)

• Crises do Petróleo (1973 e 1978) : aumento do combustível térmico – efeito diverso nas geradoras – diferenciação das tarifas entre estados : 1º Ciclo de competição

• 1977: Criação da Agência Federal FERC (Federal Energy Regulatory Comission)

• 1978: Public Utilities Regulatory Policies Act (PURPA) –cria a figura do “gerador qualificado” para a geração; elimina subsídios para grande consumidores.

• 1992: Energy Policy Act – Reforço às iniciativas prévias

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Fase (0) : Empresas Verticais (G,T,D) Totalmente Reguladas (Monopólio)

Concessionária

Energia ElétricaConsumidor

Obrigação de Servir

Suprimento Confiável e Adequado

Preço Justo e Adequado e Taxa de retorno justa

Esse era o modelo da Tarifa definida pelo Custo :a concessionária demonstra o custo do serviço —

O regulador autoriza o repasse às tarifas

PROBLEMA COM ESTE MODELO (MONOPÓLIO):

A empresa (utility) não tinha incentivo para reduzir custos

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica:

Breve Histórico (USA)

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Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica: Histórico USA

Alternativas de Arranjo na Fase (0)

- Geração e Transmissão fortemente coordenadas no longo prazo e grande interface de gestão

- Monopólio regional, com forte regulação quanto à qualidade e preço oferecidos ao consumidor

- Contratos entre Concessionárias para compra e venda de potência e energia

Arranjo Vertical Tradicional( 1 única empresa na área de

concessão)

Arranjo Integrado(Empresas Interligadas)

G

T

D

C C C C C

G GT T

D D

C C C

G GT T

D D

40

A Geração se torna aberta à competição (figura do PIE)

Os PIEs não tem livre acesso à malha principal e só podem vender à concessionária com quem estejam conectados

Arranjo

Competitivo

Integrado

C C C

D D

G G

T T

G GPIE

PIE

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica (USA)1970: Fase (I) : Entrada do Produtor Independente de

Energia (PIE) no Arranjo da Fase ( 0 )

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- Contratos normalmente de longo prazo

- PIE proporciona serviços de “despacho de geração”

• Atendimento à variações de carga (reserva girante); capacidade de reenergização isolada (“black-start”)

- A despeito da forma integrada da empresa, não havia reserva de transmissão entre concessionárias:

Concessionária pode ter centrais geradoras em área de outra

Concessionárias podem ter contratos de compra e venda através do sistema de uma terceira (trânsito dirigido)

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica USA: Características dos Arranjo da Fase ( 0 ) e Fase ( I )

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Companhias integradas existem, mas PIE’s podem ter acesso à Malha Principal de Transmissão

PIE’s podem vender a quaisquer concessionárias de geração ou de distribuição – implementado só em 1996

PIEs não podem vender diretamente ao consumidor

Fase (II): Modelo de Livre Acesso (Wholesale Wheeling)

C C C

D D

G G

T T

G G

Competição no Atacado

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica

1992: o Congresso Americano decreta o Energy Policy Act, que exige que a FERC (agencia regulatória) implemente o livre acesso à transmissão de qualquer utility conforme o interesse comercial dos geradores

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Fases da Reestruturação da Indústria de Energia ElétricaFase (III): Competição no Varejo

C C C

D D

G G

T T

G G

Os PIE’s podem comercializar tanto com concessionárias quanto com consumidores finais

Esta fase caracteriza o máximo nível de abertura em estruturas verticais

Modelo de Livre Acesso (Retail Wheeling) Abril 1994:

California foi o 1º estado a introduzir na lei o Retail Wheeling –para consumidor Ind.&Comercial a partir de 1998 e para Consumidor Residencial a partir de 2001

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- Geração e Transmissão/Distribuição separadas (mercadoria e serviço)

- Pool: Mercado de competição (“spot”), organizado pela entidade de transmissão e ou Operador de Mercado, onde geradores e consumidores podem fazer suas ofertas de venda e compra

- Ajustes dos Contratos de Longo Prazo: Leilão para “dia seguinte”

C C C

G G

D D

T

Arranjo com “ Mercado Spot” (Curto Prazo)

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica Fase (IV): Desverticalização, Competição e Mercado Spot

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GeradoresConcess. de Serviço Público

Consumidor VarejoConcessionáriaDistribuição

PIE

Consumidor de Atacado

Mercado

Atacadista

Fases da Reestruturação da Indústria de Energia Elétrica Fase (IV): Desverticalização, Competição e Mercado Spot

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USA: Situação Atual da Indústria Energia Elétrica

Obs. USA tem a maior capacidade instalada do mundo ( 1500 GW)

A geração está bastante pulverizada entre os agentes

47


USA: Matriz de Geração de Energia Elétrica

48


Sistema de Transmissão

49


Sistema de Transmissão

50


Investimentos no Sistema de Transmissão

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Sales for Resale Volume

by NERC region (TWh)

NERC Region 2003 2004

ECAR 674 818

ERCOT 1,666 1,201

FRCC 36 34

MAAC 574 513

MAIN 63 68

MAPP 126 140

NPCC 570 675

SERC 667 962

SPP 307 101

WECC 654 518

United States 5,337 5,030

USA: Regiões Elétricas e Arranjos de Mercado Atual

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Bolsa Intercontinental Exchange (ICE, Atlanta)Mercado SP15-California (USA) -Preços (U$/MWh) e Volumes Diários Negociados

(MWh) - ano 2006

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

-

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

Preços

Volume(MWh)

USA: Volume Diário e Preços Negociados na Intercontinental Exchange (ICE, Atlanta) em 2006

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Bolsa Intercontinental Exchange (ICE, Atlanta)Mercado ERCOT(USA) -Preços (U$/MWh) e Volumes Diários

Negociados (MWh) - ano 2006

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

3/1

/2006

3/2

/2006

3/3

/2006

3/4

/2006

3/5

/2006

3/6

/2006

3/7

/2006

3/8

/2006

3/9

/2006

3/1

0/2

006

3/1

1/2

006

3/1

2/2

006

Pre

ço

Méd

io D

iári

o (

U$/M

Wh

)

-

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

Preços

Volume(MWh)


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Bolsa Intercontinental Exchange (ICE, Atlanta)Mercado PJM West(USA) -Preços (U$/MWh) e Volumes Diários Negociados

(MWh) - ano 2006

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

Pre

ço

Méd

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U$/M

Wh

)

-

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

Preços

Volume(MWh)


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ISOCD

SACT

PX

CAG CV D

G: geradores CD: coordenador do despachoSA: provedor de serviços ancilares ISO: Operador do Sistema(ONS)PX: operador do mercado (power exhange) CT: concessionária da transmissão CV: comercializadora no varejo D: distribuidorasCA: comercializ. no atacado

Setor de Transmissão

Componentes Típicos de um Sistema de Energia Elétrica em Mercados Reestruturados

Fluxo de Enegia

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G: Geradores

Podem ser produtores independentes de energia (PIE), concessionários de serviço público de geração (empresas reguladas) e auto-produtores

Exs no Brasil

PIE: Duke Energy, AES, Tractbel

Concessionárias Públicas de Geração: Furnas, Chesf

Auto-produtores: Votorantim, Cia Siderúrgica Tubarão

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CA: Comercializadores no AtacadoSão empresas comercializadoras que tem como foco esse nicho de mercado (o atacado). Especializam em negociações de grande blocos de energia assessorando clientes como distribuidoras ou grandes consumidores de energia.

CV: Comercializadores no VarejoVisam o pequeno consumidor, mercado de massa

CD: Coordenadores de Programação de DespachoSão entidades regionais que coordenam o ajuste entre programação de geração e demanda, sem fazer o papel de operador de mercado. Eles ainda fazem a medição, contabilização para faturam. e conexão entre clientes e ISO.

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SA: Provedor de Serviços Ancilares

São provedores de serviços para dar suporte ao sistema de transmissão garantindo operação confiável do sistema de potência. Exs.

• reserva girante (parcela de potência disponível em stand by para elevações abruptas da carga)

• black start (usinas que são acionadas para reestabelecimento da rede após blackout)

• capacitância para combater reativos

Obs. Alguns desses serviços podem ser providos pelo próprio ISO. Outros podem ser comprados no mercado.

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ISO: Independent System Operator (ONS no Brasil)Cuida da operação integrada do sistema de potência, incluindo funções que podem ser:

• Planejamento e programação dos recursos de geração, transmissão e serviços ancilares• Programação do despacho e/ou redespacho (ex. em caso de congestionamento da transmissão)• Monitoramento e controle em tempo real• Análise da segurança da rede de transmissão• Operação de Mercado (Não é o caso do ONS)• Propriedade de parte da rede de transmissão (Não é o caso do ONS)

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Monitoramento e Controle

Planejam. da Transmissão

Planej. da Operação

Avaliação daSegurança

Despacho

Operação do Mercado

As funções do Operador do Sistemavariam conforme o arranjo de mercado de cada país / países interligados. Elaspodem incluir:

Alguns Exemplos:

1) PJM e NGC(UK) são maximalistas (exercem todas as funções)

2) O Nordel (países escandinavos) não cuidam do mercado e nem do planejamento centralizado da operação

As funções de monitoramento e controle e a avaliação da segurança estão presentes em todos os Operadores de Sistemas


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PX: Operador do Mercado de Energia (Brasil: antigo MAE; atual CCEE)

• A principal função é prover um ambiente de mercado de energia elétrica para compradores e vendedores• O horizonte pode variar de algumas horas a alguns meses adiante. O mais usual é o mercado em intervalo horário do dia seguinte.• O PX também faz a contabilidade das diferenças entre o contratado (na forma bilateral, ou via PX) e o realizado hora a hora.

D: Distribuidoras (DISCO)

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CNPEConselho

Nacional de Política

Energética

ANEELAgência

Nacional de Energia Elétrica

ONSOperador

Nacional do Sistema Elétrico

Agentes setoriais

MMEMinistério de

Minas e Energia

MAEMercado

Atacadista de Energia Elétrica

CCE Câmara de Comercialização

de Energia Elétrica

EPEEmpresa de

Pesquisa Energética

GG TTCC

DD

LivreLivre

CativoCativo

GG TTCC

DD

LivreLivre

CativoCativo

Brasil: Componentes Típicos do Setor Elétrico

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Atualmente: Mais de 100 paises adotaram privatização, com liberalizacao dos mercados de eletricidade

na maior parte deles

Experiencias Pioneiras dos Paises: Chile (1982), UK (1989-90)

Paises Escandinavos: Noruega:1991, Finlandia:1995, Suecia:1996, Dinamarca :1999

Membros da União Européia: Espanha, Alemanha, Itália, Holanda, Portugal, etc.

Ásia: Australia, Nova Zelandia, Japão, China, Coréia

América Latina: Colombia, Argentina, México, BrasilAmérica do Norte: USA, Canadá

A energia elétrica e a Introdução da Competição Resultados das Experiências de Reestruturação

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País% do

mercado aberto à

competição

País % do mercado aberto à

competição

Austria 100% Portugal 47%

Dinamarca 100% Itália 70%

Finlândia 100% Luxemburgo 58%

Alemanha 100% Irlanda 57%

Espanha 100% França 33%

Suécia 100% Grécia 33%

UK 100% Eslovênia 63%

Holanda 62% países do Leste Europeu

menor que 40%

A energia elétrica e a Introdução da CompetiçãoEuropa: Abertura à Competição dos Mercados de Eletricidade

(Abril 2003)

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A energia elétrica e a Introdução da CompetiçãoEuropa: Abertura à Competição dos Mercados de Eletricidade

(Outubro/2006)

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• Desverticalização das empresas (separação do produto - energia - e o serviço - transporte)

• Flexibilização da regulação econômica nos segmentos de geração e comercialização

• Fim da reserva geográfica de mercado

• Livre acesso na transmissão

• Livre comercialização entre os diversos agentes

SÍNTESE : MEDIDAS PARA PROMOÇÃO DA COMPETIÇÃO

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COMPETIÇÃO ONDE POSSÍVEL, REGULAMENTAÇÃO ONDE NECESSÁRIA

•Geração •Comercialização

Mercado Atacadista Monopólios ( naturais), com livre acesso

Agentes específicos Regulador forte Operador independente Planejador indicativo

• Transmissão• Distribuição

P3: 3. Pilar Garantia da Expansão e

prevalência do capital privado!!

1. Pilar:

P12. Pilar:

P2

A energia elétrica e a Introdução da CompetiçãoA Concepção do Modelo RESEB (Brasil)

68

Classificação dos Mercados de Energia Elétrica

a) Quanto à Estrutura do Mercado (Ambiente de Negociação)

Mercado Organizado em Bolsa (Pool) x Mercado (Negociações) Bilateral

b) Quanto ao Horizonte de Tempo• Spot (mercado à vista, para entrega imediata)• Curto Prazo (meses ou semana)• Médio Prazo ( meses) • Longo Prazo (1 ano ou mais)

c) Quanto ao Mecanismo de Formação de Preço

Tight Pool x Loose Pool (Oferta de vendas e compras)

d) Quanto ao Volume NegociadoAtacado (Wholesale) x Varejo (Retail Sale)

69

Classificação dos Mercados de Energia Elétrica Quanto à Estrutura

Mercado em Bolsa:

G

G

G

Bolsa

CM

CM

CM

CM

D

D

C

Geradores (G), Distribuidores (D), Comercializadores (CM) e Consumidores (C) têm acesso à Bolsa

Mercado Bilateral

G

G

G

D

D

C

CM

CM

As transação são livremente negociadas entre Geradores (G), Distribuidores (D), Comercializadores (CM) e Consumidores (C)

70

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaQuanto à Estrutura

Mercado em Bolsa:

Exigências

• Produtos padronizados (lotes de volume, duração, data de entrega, etc.)• Garantias dos participantes• Programação rígida dos horários de abertura e fechamento da bolsa

Vantagens:• Liquidez• Transparência de preços• Garantias

Mercado Bilateral (Over-the-Counter):

Exigências:

• Nenhuma – negociação direta entre as partes

Vantagens:

• Flexibilidade (volume, prazo, forma de pagamento, etc.)

Desvantagens:• Riscos• Baixa liquidez

71

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaQuanto ao Horizonte de Tempo

Antes do Fato (Ex ante)

Após o Fato (Ex post)

Longo Prazo

Médio Prazo

Curto Prazo

Dia Seguinte

Resto do Dia

Hora Seguinte

Pré-Dispacho

Despacho

Controle em Tempo Real

Registro e Contabilização do Consumo e Fornecimento no Spot

Contabilização do Realizado versus Contratado – Pagamentos e Recebimento de cada agente

Contratos

Contratação (volume e preço)

Spot

Anos

Meses

Meses ou semanas

Dia

Horas

Segundos

Dias

Fato

Obs. Spot: sentido de comercialização próxima da entrega

72

Mercado Spot no Brasil – Câmara Comercializadora de Energia Elétrica (CCEE)

A parcela descoberta (sem contrato) é liquidada ao preços spot (PLD) =

CMO + delta (R$/MWh)

O crescimento do nº de contratos na CCEE entre Janeiro a Março/2006 deve-se aos consumidores livres

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaQuanto ao Horizonte de Tempo

73

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaQuanto ao Horizonte de Tempo - Volume Registrado CCEE

Contratos de Curto Prazo

(duração < 6 meses)

Contratos de Longo Prazo(duração > 6 meses)

74

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaQuanto ao Mecanismo de Formação de Preço

a) Loose Pool – Oferta de Venda (Bid) e Compra (Ask)

Permite a interação entre a Oferta e a Demanda

Preço (R$/MWh)

PE

QdEnergia (MWh)

Ofertas de compras (acumulada)

Ofertas de Vendas (acumulada)

C1, C2.. : CompradoresV1, V2....: Vendedores

Qd: energia despachadaPE: preço de equilíbrio (market clearing price)

Obs. A Teoria microeconômica supõe que, em condições de concorrência perfeita, os preços de equilíbrio tendem para o CMO

V1V2

V3V4

V5V6

V7

C1C2 C3

C4C5

C6

Resultado: V1, V2, V3 e V4 são despachados, mas V5, V6 e V7 não são

75

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaExemplo de Resultados – NORDPOOL

76

Classificação dos Mercados de Energia ElétricaExemplo de Resultados – Mercado da Espanha (OMEL)

77


No mercado Loose Pool: • A remuneração dos agentes vendedores pode ser na forma de preço discriminatório ( cada qual é remunerado pelo preço que declarou na sua oferta de venda) ou na forma de preço não discriminatório (ou seja, mesmo preço é pago a todos os agentes vendedores, independente dos seus preços declarados)

• Na forma de preço não discriminatório, estimula-se a participação pela competição dos agentes vendedores, favorecendo o aumento da oferta (maior chance de maiores níveis de atendimento da demanda)

• A interação entre a demanda e a oferta:

- transmite sinais econômicos (via preço) aos compradores, que então podem reduzir o consumo

- estimula a ampliação da oferta, no longo prazo, sob a perspectiva de lucros

• Se o número de agentes vendedores for pequeno – Há o Risco dePoder de Mercado

78


b) Tight Pool

• O despacho é definido de forma centralizada, via processo de otimização, e o CMO é a base no preço de energia no mercado spot

• O projeto de reestruturação do setor elétrico brasileiro (RESEB) indicou essa forma (Tight Pool) com base nas seguintes justificativas:

1) a presença termoelétrica é pequena no Brasil

2) existem vínculos hidráulicos nas cascatas das bacias, com usinas pertencentes a diferentes empresas proprietárias

Críticas: Há um grande descolamento dos preços spot e os preços reais de energia negociadas em leilões; contratadas bilateralmente, etc. Portanto, o preço CCEE não traz os sinais econômicos adequados para orientar as decisões de investimento e comercialização

79Variabilidade do Preço Spot no Brasil:

Em média o preço é baixo, porém em períodos curtos atinge altos valores


Brasil: Distribuição Assimétrica dos Preços Spot (PLD)

80

O Mercado da Noruega e Países Escandinavos

Países:

• Dinamarca (5,4 milhões hab.)

• Finlandia (5,2 milhões hab.)

• Noruega (4,5 milhões hab.)

• Suécia (8,9 milhões hab.)

Entidades:

Mercado: NORDPOOL

Operação do Sistema Interligado: NORDEL

Suécia

Noruega

Dinamarca

Finlândia

81

Fontes de Energia Elétrica (2004)

• Dinamarca

Térmica: 87% Eólica: 13%

• Finlândia

Nuclear: 27% Térmica: 61%

Hidro: 12%

• Noruega

Hidro: 99% Importação: 1%

• SuéciaNuclear: 50% Térmica: 10%Hidro: 40 %


Fonte: NordPool

Suéc

ia Finl

ândi

a

Noruega

Dinamarca

82

(21%)

(21%)

(46%)

(22%)

(28%)

(14%)

(99%) (47%)

(11%) (14%)

Países Escandinavos- Produção de Energia Elétrica em 2008

83


País Capacidade Instalada

(MW)

ConsumoAnual (TWh)

Taxa AnualCresc.(%)

Consumo Anual per

Capita(KWh)

Dinamarca 12.480 35 1,1 6.929

Finlândia 16.827 82 2,5 16.264

Noruega 27.893 125 1,6 28.428

SuéciaIceland

31.721

1.427

151 0,7 17.347

Total 90.348 393 1,4 Média:16.600

Obs. Consumos Per capitas Anuais: USA= 12.300 Kwh UK = 5.700 KWh

França = 6.600 KWh Italia = 4.600 KWh

84

A variação Inter-Anual da Afluência aos Reservatórios (Noruega e Suécia) determina variações de Energia Natural Afluente (ENA) em + ou - 20 TWh (1/2 do consumo anual da Dinamarca)

Importação Térmica

Exportação Hidro

O fluxo de intercâmbio entre países é determinado por leis de mercado (oferta e demanda) e a livre interação entre agentes no NordPool determina o preço


85Durante situações críticas de escassez (ex. 2º sem.2002 a Maio/2003: 50% MLT) as regras de mercado foram mantidas.

Volume armazenado

Preço Spot

O Mercado da Noruega e Países Escandinavos – Situações de Escassez Hídrica

86

Evolução da Energia Armazenada - Noruega

87

O Mercado da Noruega e Países Escandinavos – Evolução Regulatória

Noruega Suécia Finlândia Dinamarca

Nova Legislação / Reformas

Jan./91 Jan./96 Nov.95 eJun./98

Jan./98

Criação de Cias. Nacionais de Transmissão

Statnett (92) SvK(92) Fingrid (97) Eltra(98)

Tarifas nodais Maio 92 Jan. 95 Nov. 95

Entidade de balanço físico

Jan. 92 Jan. 95 Set. 98

Mercado em Bolsa Jan. 93 Jan. 96 Agosto 96

Junção de Mercados

Jan./96

Junho /98

2000

882006


Fatos Sobre o Mercado Nórdico de Eletricidade

89

Arcabouço Regulatório Básico:

• Separação da geração, transmissão, distribuição e comercialização no varejo

• Livre acesso ao sistema de transporte (transmissão e distr.)

• Competição plena no varejo

Arranjo de Mercado:

• Bolsa comum de energia elétrica– ambiente físico (Nord Pool)

• Bolsa comum para transações –ambiente financeiro (Nord Pool)

Transmissão:

Cias transmissoras nacionais, integradas em orgão de coordenação supra-nacional (NORDEL). Nenhum pedágio / custo para fluxos que cruzam as fronteiras


Fatos Sobre o Mercado Nórdico de Eletricidade

90

Noruega: Planejamento da Operação e Mercado

Entidades

• Agentes Participantes do Mercado:

cias. Geradoras, distribuidoras, usuários finais,comerc.

• Operador de Mercado: NordPool

• Operador do Sistema: Statnett (em cooperação com Nordel)

Base de Ativos Físicos (NORUEGA):

• 27.000 MW de capac. Instalada hidroelétrica

• 650 usinas hidroelétricas

• 200 MW térmicas

• 12.000 km de linhas de transmissão

91

O despacho não é centralizado --- ele é realizado pelas empresas geradoras, sendo definido com objetivo de maximização de lucros.

• Os Geradores e as respectivas quantidades despachadas são definidas por mecanismo de Leilão (Ofertas de Compra e Venda), coordenado pelo Operador de Mercado (Nord Pool)

• A viabilização física da operação é coordenada por uma empresa proprietária do sistema de transmissão ( Statnett)

• Os geradores (maior porte) admitem planejamento da produção em Longo Prazo ( 3 a 5 anos); Médio Prazo ( 1 a 2 anos); Curto Prazo ( 1 semana).

• Na maioria dos casos, o preço de um contrato de longo prazo reflete o valor esperado do preço spot--- Portanto, o preço spot é referência decisiva para o Planejamento da Produção dos Geradores.

• Se um gerador não cumpre as obrigações contratuais de geração ele não é penalizado –Simplesmente ele terá que comprar no spot para atender o contrato

Noruega: Planejamento da Produção e Mercado

92

Estágio/Ciclo

Operador do Sistema

Operador do Mercado

(NordPool)

Participantes (Geradores)

Anualmente

Mensal /semanal

Diário: Estágio Spot

Diário:Pré-Operacional

Operacional (Despacho)

Pós-Operacional

Cálculo Tarifas T/D

Previsão Preços

Planejam. ProduçãoDefinição de Áreas de Preço Regional no Grid

Spot Market Clearing (Leilão)

Ofertas de Venda e programação prelim.

Lista de Geradores a despachar, p/ mérito

Supervisão / Reservas

Contabilização e Pré-fatura

Supervisão / Desvios do planejado

Controle Secundário

Ofertas(Bids) para Regulação (ajuste)

Despacho Final

Noruega: Planejamento da Produção e MercadoRelações entre Agentes, Operador do Sistema e de Mercado

93

Noruega: Planejamento da Operação e Mercado

Mercados Organizados em Bolsa (Nord Pool)• Mercado Spot (Preço definido Ex-Ante)

(Nord Pool: todos países e Elbas (Suécia e Finlândia))

Ofertas de compra e venda para as 24 hs do dia seguinte, com início da entrega na 1a. hora

Fechamento das propostas (bids): 12:00 hs

As ofertas (blocos de energia de 1 h) são agregadas e o ponto de cruzamento da curva agregada de oferta e demanda define o preço spot (market clearing price)

• Mercado de Regulação / Ajuste (preço definido Ex-post)

Os geradores propõem as ofertas para ajuste (MWh) a cada hora e a que preço – São despachados na ordem de mérito

94

Exemplo de Estratégia de um Gerador Hidroelétrico:

• Supor que ele tem capacidade de produzir 80 MWh entre 13:00 e 14:00 hs do dia 24/06/2006

• Porém ele tem contrato com clientes para os quais ele terá que atender 50 MWh nesse mesmo dia e horário

Decisões Possíveis com Atuação no Mercado Spot:

• Comprar tudo (50 MWh) do Spot e reservar água para o futuro

• Comprar parte (ex.10 MWh) do Spot e produzir restante(40 MWh)

• Produzir para atender a carga dos clientes (50 MWh) e vender o restante (30 MWh) no Spot

Cada uma dessas alternativas poderá ser a mais atrativa dependendo do preço de fechamento do Leilão


95

O Gerador Hidroelétrico fará, simultaneamente ao Mercado Spot:

• Oferta de Compra de 50 MWh a um preço de EUR cents 1,50 / Kwh ou menos

• Oferta de Compra de 10 MWh a um preço de EUR cents 2,0 / KWh ou menos

• Oferta de Venda de 10 MWh para preço de EUR cents 2,25 / KWh

• Oferta de Venda variável entre 10 e 20 MWh para preços entre EUR cents 2,25 a 2,5/KWh

• Oferta de Venda de 30 MWh a um preço de EUR cents 2,5/ KWh ou mais

Ofertas de Compra

Ofertas de Venda


96

Preço de Fechamento (Market Clearing Price)

Curva de Ofertas de Vendas Acumuladas p/ o horário das 13:00-14:00 h

Curva de Ofertas de Compra Acumuladas p/ o horário das 13:00-14:00 h

Exemplo dos Resultados para todas as horas de 1 dia típico


97

Transparência de Preços – Publicações diárias em Jornais e Internet

Internet: www.nordpool.com


98

Preço ($ euro / MWh)

Oslo (13 a 21/05/2006)

Trondheim (13 a 21/05/2006)

Dinamarca Leste (13 a 21/05/2006)

Dinamarca Oeste (13 a 21/05/2006)


99


100

Os contratos para carga de pico e fora de pico tiveram baixa liquidez –foram extintos. Assim, hoje o Mercado Financeiro (sem entrega física direta entre as contrapartes) mas sim mediado pelo NordPool, trabalha com os seguintes Produtos Derivativos:

• Contratos Futuros de Carga Leve (Base Load) –blocos diários e semanais de energia, horizonte de até 4 anos adiante

• Contratos a Termos (Forward Contracts) – blocos mensais de energia, com horizonte de até 4 anos

• Contratos de Diferenças

• Contratos de Opção

São produtos padronizados (Derivativos), que definem obrigações financeiras em função do preço Spot – Atendem às necessidades de proteção contra riscos e /ou especulação financeira diante da volatilidade dos preços spot


101


Obs. Spot e Bilateral (OTC): pressupõe entrega física

Contratos no Mercado Financeiro: não há entrega, exige-se padronização dos produtos e garantias

102

Benefícios do Mercado:

• Transparência de Informações

• Referência de Preço

• Liquidez

• Eficiência na utilização de recursos (oferta e demanda) com realocação temporal e espacial

Nº Participantes (Oferta): 120

• Noruega: 46

• Suécia: 18

• Finlândia: 22

• Dinamarca: 10

• Alemanha: 5 UK: 7 Suiça: 3


103

Volume Físico Transacionado (GWh) por mês no Spot - NordPool


104

Volume Anual Spot foi cerca de 1/3 do Consumo Anual (390 TWh)


105

Conclusões

Questões do Prof. Lars Bergman – Stockholm School of Economics (EPRI Conference, San Francisco, Maio 2005)

• O mercado Nórdico de en. elétrica é um mercado perfeito ?

Resposta: Não !

• Todos estão contentes com a atual forma de funcionamento?

Resposta: Não ! É difícil encontrar alguém contente !

• Em algum sentido o mercado Nórdico funcionou ? SIM !• o mercado operou de forma contínua• Os preços ficaram próximos do custo marginal• A produtividade da indústria tem aumentado


106

Conclusões

Reflexões do Prof. Lars Bergman – Stockholm School of Economics (EPRI Conference, San Francisco, Maio 2005)

Por que o mercado Nórdico funcionou bem ?

•Arranjo de mercado simples, mas sólido, em grande extensão sendo possível com os benefícios da geração hidroelétrica

• Diluição do poder de mercado pela integração dos mercados nacionais

• Suporte político-institucional para a orientação de mercado dada ao sistema de suprimento de energia elétrica

• Compromisso informal (não imposto por lei) com o serviço público


107

Estrutura Funcional da Indústria de Eletricidade(Maria Isabel R. T. Soares, Professora Catedrática, FEP – Un. Porto, 2006)

LIBERALIZAR A INDÚSTRIA DE ELECTRICIDADE ENVOLVE:

a criação de uma combinação de mercados competitivos de produção e

comercialização, e atividades reguladas de transporte (transmissão) e de

distribuição.

LIBERALIZAR A INDÚSTRIA DE ELECTRICIDADE EXIGE:

mercados de produção e transporte de eletricidade e de serviços associados

bem organizados e com capacidade suficiente, para que a

CONCORRÊNCIA SEJA EFECTIVAMENTE POSSÍVEL, e

a regulação adequada (?) do poder de monopólio.

108

Consenso sobre Reformas do Setor Elétrico(Maria Isabel R. T. Soares, Professora Catedrática, FEP – Un. Porto, 2006)

REESTRUTURAÇÃO

CONCORRÊNCIA E MERCADOS: Mercado Atacadista (grossista / wholesale market) e concorrência na comercialização, permitindo a entrada de novos concorrentes na produção e na comercialização

REGULAÇÃO

PROPRIEDADE

DESVERTICALIZAÇÃO (vertical unbundling) da produção, transmissão, distribuição e comercialização de electricidade

Slitting (dispersão) horizontal da produção e da comercialização

Entidade Reguladora independente

Acesso de 3os à rede (ATR)

Regulação por incentivos nas redes de transporte e de distribuição

PERMITIR NOVOS “ATORES” PRIVADOS

PRIVATIZAÇÃO DAS EMPRESAS PÚBLICAS EXISTENTES

1 Prof. Paulo S. F. Barbosa FEC-UNICAMP [email protected] Mini COSE – FEEC – UNICAMP...

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