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  1. 1. CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria Universidade Federal da Bahia Programa de Ps Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Estudo da Teoria do Aplicada a do Planejamento Autor: Rebeca Barbosa Borges Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria Universidade Federal da Bahia - Escola Politcnica Programa de Ps-Graduao: Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Indstria Estudo da Teoria do Portfolio Gerao Eltrica e Anlise Planejamento Eltrico Brasileiro Rebeca Barbosa Borges Salvador, Bahia, Brasil, sbado, 9 de julho de 2011 Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria Escola Politcnica Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Portfolio Gerao Eltrica e Anlise Brasileiro sbado, 9 de julho de 2011.
  2. 2. PEI EP UFBA ii CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria REBECA BARBOSA BORGES ESTUDO DA TEORIA DO PORTFOLIO APLICADA A GERAO ELTRICA E ANLISE DO PLANEJAMENTO ELTRICO BRASILEIRO Monografia apresentada ao Programa de Ps-graduao em Engenharia Industrial, Escola Politcnica, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para a obteno do grau de Especialista em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Indstria CEPI. Orientador: Prof. Dr. Paulo Bastos SALVADOR 2011
  3. 3. PEI EP UFBA iii CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria Se o homem fosse, como deveria ser, No um animal doente, mas o mais perfeito dos animais, [...] Devia haver adquirido um sentido do conjunto; Um sentido como ver e ouvir do total das cousas E no, como temos, um pensamento do conjunto; E no, como temos, uma idia, do total das cousas. Fernando Pessoa
  4. 4. PEI EP UFBA iv CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria RESUMO Em tempos de grande preocupao com as mudanas climticas, com a limitao das reservas de combustveis fsseis e com o suprimento seguro de energia eltrica de fundamental importncia que os investimentos em gerao feitos no setor eltrico sejam economicamente viveis, estrategicamente analisados, diversificados e sustentveis. Atualmente a maioria das decises de investimento neste setor tomada a partir de anlises tradicionais baseadas no menor custo. Esta alternativa se mostra deficiente pois no considera os custos relativos aos riscos envolvidos para cada fonte de gerao no custo do portfolio energtico como um todo. O uso da teoria moderna do portfolio (TP), por outro lado, ao passo que auxilia o gerenciamento de riscos maximiza a performance do portfolio para um determinado nvel de risco ceito pelo investidor. Sua utilizao tem sido ampla no sentido de propor como os estados e pases devem compor o mix de gerao de energia eltrica com vistas diversificao para alcanar segurana no fornecimento e minimizao dos impactos ambientais. O objetivo deste trabalho analisar como feita a aplicao da TP para o setor de gerao de eletricidade, analisar as publicaes existentes e por fim avaliar as projees de expanso do parque gerador brasileiro a partir do conceito de diversificao explorado neste trabalho. Palavras-chave: energia eltrica, teoria moderna do portfolio, planejamento eltrico, polticas energticas, portfolio eltrico, suprimento de energia eltrica, segurana da energia.
  5. 5. PEI EP UFBA v CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria ABSTRACT A scenario of climate change issues, limited fossil fuels reserves and security of energy supply challenges raise concerns on the world population about the investments on electric generation. Its crucial that investors consider not only technical and economic feasibility analysis but also an strategic analysis taking into account the sustainability and diversification of the portfolio. The least-cost alternative is not considered to be efficient anymore once it doesnt take into account the risk costs related to each energy source in the portfolio as a whole. The use o modern portfolio theory (TP), on the other hand, contributes to risk management and at the same time maximize the portfolio expected return for a giving amount of portfolio risk that the investors are willing to take. Its been widely used by countries and regions interested in diversifying their energy portfolio in order to achieve security of supply and meet environmental demands. This paper aims to analyze the application of modern portfolio theory to the power generation sector, the existing articles and publication about the subject and to evaluate the Brazilian projections and policies to the meet future power supply. Palavras-chave: electricity, electric power, modern portfolio theory, electric power planning, energy policies, electrical portfolio, security energy supply.
  6. 6. PEI EP UFBA vi CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 - Fronteira Eficiente e curva risco-retorno .................................................6 Figura 2.2 Custos nivelados de eletricidade para novas plantas em 2010 e 2035 nos Estados Unidos (2009 US$/kWh).................................................10 Figura 2.3 Custos de investimento referenciais na gerao de energia eltrica (US$/kW).............................................................................................11 Figura 2.4 Percentual de mudana nos custos de gerao de eletricidade nos Estados Unidos (US$/kWh, 1982-2003)..............................................14 Figura 3.1 Anlise de portflio risco-retorno eficiente para Unio Europia..........20 Figura 3.2 - Comportamento da fronteira eficiente para o Mxico, 2004.................21 Figura 3.3 - Comportamento da fronteira eficiente para o Mxico, 2008.................22 Figura 3.4 - Composio de vrios portfolios para o Mxico...................................23 Figura 3.5 Participao das fontes de gerao de energia da Tunsia para 2010.24 Figura 4.1 Oferta de energia eltrica por fonte - 2009...........................................27 Figura 4.2 Projeo do consumo de energia eltrica no Brasil .............................29 Figura 4.3 - Evoluo da participao dos diversos tipos de fontes (% de capacidade instalada).............................................................................................30 Figura 4.4 Participao das diversas fontes no hidreltricas (% de capacidade instalada).............................................................................................31
  7. 7. PEI EP UFBA vii CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Coeficiente de correlao estimado para combustveis .......................13
  8. 8. PEI EP UFBA viii CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS CAPM - Capital Asset Pricing Model (modelo de precificao de ativos) CF - Custo Fixo CV - Custo Varivel DOE US Departmemt of Energy (Departamento de Energia dos Estados Unidos) EIA - Energy Information Administration EPE - Empresa de Pesquisa Energtica HPR - Hold Period Return (tipo de clculo de retorno em investimento) MER - Maximum Expected Return (retorno mximo de um portolio) MME - Ministrio de Minas e Energia O&M - Operao e Manuteno PCH - Pequenas Centrais Hidreltrica PDEE - Plano Decenal de Expanso de Energia PIB - Produto Interno Bruto PROCEL - Programa de Conservao de Energia Eltrica PROINFA - Programa de Incentivo as Fontes Alternativas SIN - Sistema Interligado Nacional STEG - Socit Tunisienne de l'Electricit et du Gaz WACC - Weighted Average Cost of Capital (Custo Mdio Ponderado do Capital)
  9. 9. PEI EP UFBA ix CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria LISTA DE SIMBOLOS OU NOMENCLATURA - expectativa de retorno para o ativo i )(rpE - retorno esperado do portfolio - fluxo de caixa durante o perodo t I - custos de capital C - custos de combustvel VOM - custos de operao e manuteno e varivel FOM - custos de operao e manuteno e fixo - proporo do ativo presente no portfolio - valor final no perodo t - valor inicial no perodo t - risco do portfolio - riscos totais do portfolio - coeficiente de correlao entre os ativos i e j e - desvio padro do retorno esperado para i e j )( irE tFC iS tVF tVI p p ij i j
  10. 10. PEI EP UFBA x CEPI - Curso de Especializao em Engenharia Econmica, Estratgia e Preveno de Perdas na Industria SUMRIO 1 Introduo e Contextualizao ......................................................................1 2 Otimizao de Portfolio........................................................................................3 2.1 Teoria Acerca da Otimizao de Portfolios....................................................3 2.2 Exemplo de Aplicao Considerando Dois Ativos Financeiros......................5 2.3.1 Custos ...........................................................................................................9 2.3.2 Risco............................................................................................................12 2.3.3 Coeficientes de Correlao .........................................................................13 2.3.4 Limitaes e Consideraes........................................................................15 2.3.5 Crticas Utilizao de MPT na Gerao de Energia Eltrica.....................16 3 Reviso Literria ................................................................................................18 3.1 Unio Europia............................................................................................18 3.2 Mxico ........................