desenhos de mercados de energia com alta participação de renováveis rio 07/07/11 nivalde josé de...
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Desenhos de mercados de energia com alta participação de renováveis
Rio 07/07/11
Nivalde José de CastroRoberto Brandão
Simona Marcu
GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ
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Sumário
• Comportamento dos preços spot com o aumento da participação de renováveis.
• Comercialização de energia baseada em mercados de dia seguinte.
• Microeconomia de indústrias com custos marginais muito baixos.
• O Mercado Ibérico.• Modelo brasileiro: mercado liberalizado
sem um mercado de dia seguinte.
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Aumento da participação de renováveis no mercado ibérico
• No ano de 2010, os preços spot da energia foram baixos e voláteis.
• A maior participação de renováveis é em parte responsável pelos baixos preços spot.
• O perfil das renováveis ibéricas (eólica e presença de hídricas a fio d’água) aumentam a volatilidade dos preços.
• Uma maior participação renováveis tornará os preços spot cada vez mais problemáticos.
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Preços no Omel(média diária na Espanha)
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
2008 2009 2010 2011
Pre
ço m
édio
diá
rio
em €
/MW
h
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Alta participação de renováveis está associada a baixos preços
Fontes: Omel, REE.
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
55,00
2009 2010
Pre
ço m
édio
men
sal em
€/M
Wh
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
Ger
ação
com
bai
xos
cust
os m
argi
nai
s co
mo
% d
a ge
raçã
o to
tal
Preço médio mensal Geração com custos marginais baixos
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Preços no Omel(média diária na Espanha)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
fev/ 2010 mar/ 2010 abr/ 2010
Pre
ço m
édio
diá
rio
em €
/MW
h
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Participação da geração com baixos custos marginais no total
50%
52%
54%
56%
58%
60%
62%
64%
66%
68%
70%
72%
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ger
ação
com
bai
xos
cust
os m
argi
nai
sco
mo
% d
a ge
raçã
o to
tal
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Preços de combustíveis e preços no mercado diário
0
50
100
150
200
250
Jul.200
7 = 1
00
Pr.ES Pr.PTPetróleo (Brent) Gás natural (Zeebrugge)Carvão (API2)
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Comercialização da energia baseada em mercado de dia seguinte
• Preço spot deve dar sinal econômico para:• Investimentos em novos projetos de geração:
geradores mais eficientes auferem lucros extraordinários e isto leva a investimentos em plantas eficientes;
• Desinvestimentos: centrais menos eficientes operam com prejuízo e são levadas a fechar;
• Intercâmbios de energia, inclusive internacionais;
• Contratos bilaterais.
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Comercialização da energia baseada em mercado de dia seguinte
• O modelo de comercialização centrado em um mercado spot de dia seguinte pode funcionar bem em sistemas térmicos movidos a combustíveis fósseis.
• Nestes sistemas os preços são fortemente correlacionados ao valor de mercado dos combustíveis fósseis.
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Comercialização da energia baseada em mercado de dia seguinte
• Problema: mercado spot não dá sinal econômico claro para investimentos em projetos que não utilizem combustíveis fósseis:• Hidroelétricas• Usinas nucleares• Eólicas e outras renováveis.
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Comercialização da energia baseada em mercado de dia seguinte
• Solução ibérica: divisão da comercialização de energia em dois regimes.• Regime ordinário: térmicas e hídricas com
despacho e remuneração determinados no mercado de dia seguinte.
• Regimes especiais: novos projetos renováveis, e contratos antigos têm remuneração por contrato de longo prazo, com condições diferenciadas.
• Regulação aloca custos aos consumidores.
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Mais renováveis levam a menores preços de mercado
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Microeconomia: mercados com custos marginais muito baixos
• Um mercado competitivo não tem como funcionar adequadamente em indústrias capital intensivas, com custos marginais muito baixos e que incluam custos afundados.
• As firmas sempre estarão dispostas a vender seus produtos a qualquer preço, o que leva a preços demasiado baixos.
• Com preços muito baixos as firmas sempre operam com prejuízo.
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Concorrência perfeita:Curva de oferta
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Quantidade
Unid
ades
Mon
etár
ias
Custo total médio Oferta com prejuízoCusto variável médio Oferta com lucro
Lucro extraordinárioPrejuízo
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Concorrência perfeita:Preço de equilíbrio
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Quantidade
Unid
ades
Mon
etár
ias
Custo total médio Oferta com prejuízoCusto variável médio Oferta com lucro
Preço de equilíbrio
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Firmas com custo marginal baixo:Curva de oferta
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Quantidade
Unid
ades
Mon
etár
ias
Custo total médio Curva de oferta (custo marginal)
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Microeconomia: mercados com custos marginais muito baixos
• Tome-se, por exemplo, um sistema 100% geotérmico (geração termoelétrica utilizando o calor do interior da terra), operando com um mercado de dia seguinte:• Custos variáveis e marginais irrisórios.• Preço spot igual ao custo marginal (quase zero); • Geradores operam sempre com prejuízo: nunca
conseguem remunerar o capital investido nem sequer recuperar os custos fixos.
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Microeconomia: mercados com custos marginais muito baixos
• Indústrias capital intensivas, com custos afundados e custos marginais muito baixos só são viáveis se:1. Se a indústria for oligopolizada (firmas
têm poder de mercado);2. Se o mercado for regulado, seja com
redução da competição ou com fixação de preços.
3. As firmas tiverem fontes alternativas de receita além da venda de produtos no mercado;
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Mercado ibérico:Resultado do crescimento das renováveis
• Aumento da participação de renováveis na geração dos países ibéricos deve levar a preços de energia muito baixos, sem relação com custos de produção.
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Mercado ibérico:Resultado do crescimento das renováveis
• Conseqüências:1. Usinas do regime ordinário têm
dificuldade crescente para cobrir os custos (preços sinalizam erradamente para a desativação de plantas térmicas).
2. Preços de mercado não conseguem prover sinais econômicos para novos investimentos.
3. Sinais econômicos para exportações e importações perdem relação com custos.
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Mercado ibérico:Resultado do crescimento das renováveis
• Haverá necessidade crescente de intervenções do regulador para corrigir distorções nos sinais dos preços, criando mecanismos extra-mercado para pelo menos:• Proporcionar sinais econômicos para
investimentos;• Garantir remuneração do capital e dos
custos fixos dos geradores.
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Brasil: liberalização sem mercado do dia seguinte
• Geração é basicamente hidroelétrica (custos marginais muito baixos).
• Mercado de energia é de contratos financeiros (não há mercado do dia seguinte).
• Contratos de longo prazo (1 mês a 30 anos).• Receitas dos geradores não estão vinculadas
à produção física de energia: é um modelo comercial baseado em receitas fixas para uma indústria baseada em custos fixos.
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Brasil: capacidade por tipo de planta
Type MW %
Hidroelétricas* 82.189 83,2Térmicas convencionais 13.945 14,1Nuclear 2.007 2,0Eólicas 358 0,4
Outras 196,5 0,2
Total 98.727 100,0
* Inclui toda a capacidade de Itaipu
Dados referentes ao SIN em 31/12/2009
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Brasil: Participação da geração hídrica na produção total de eletricidade
Ano % Total2000 94,11 2001 89,65 2002 90,97 2003 92,14 2004 88,63 2005 92,45 2006 91,81 2007 92,78 2008 88,61 2009 93,27
Fonte: Site do ONS: Histórico da operação.
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Brasil: Preço de Liquidação de Diferenças SE-CO (média semanal €/MWh)
020406080
100120140160180200220240260280300
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
€ M
w/h
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Brasil: Preço de Liquidação de Diferenças SE-CO (média semanal €/MWh)
Faixa de preços* (€/MWh)
Semanas % Total
< 10 57 17,9%10 a 20 76 23,8%20 a 30 39 12,2%30 a 40 33 10,3%40 a 50 32 10,0%50 a 70 52 16,3%> 70 30 9,4%Total 319 100,0%
Elaboração: Gesel-IE-UFRJ a partir de dados da CCEE (www.ccee.org.br).
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Modelo Brasileiro:Características do modelo
• Despacho é uma otimização de custos, sem oferta de preços.
• Competição na geração gira em torno de contratos financeiros de “garantia física”.
• Geradores vendem garantia física e não energia.
• Mercado de Curto Prazo (balancing market) é restrito à liquidação de diferenças.
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Modelo Brasileiro:Características do modelo
• Competição ocorre sobretudo em leilões organizados pelo Estado em nome das distribuidoras.
• Preços de contratos financeiros de prazos maiores não estão relacionados ao custo marginal de operação.
• Promoção da eficiência e da modicidade de preços depende das regras dos leilões.
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Modelo Brasileiro:Características do modelo
• Energia nova. Leilões geram competição entre empreendedores, com bom potencial para promover eficiência econômica.
• Energia velha. Formato atual dos leilões não garante a eficiência. Mecanismos não induzem preços iguais aos custos da energia: há apenas um teto, o VR, mas não há como fazer convergir preços e custos marginais.
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Conclusões
• Estrutura de custos dos sistemas de geração são cruciais para desenho de mercados de energia.
• Modelo ibérico é adequado para sistemas puramente térmicos.
• Sistemas com grande participação de renováveis não se adaptam ao modelo ibérico: necessitam de mecanismos que forneçam receitas fixas para geradores e que promovam eficiência.