INTEGRAÇÃO DE MODELOS ECONOMÉTRICOS E DE INSUMO PRODUTO PARA PREVISÕES DE LONGO PRAZO DA DEMANDA DE ENERGIA NO BRASIL

Transcrição

1 INTEGRAÇÃO DE MODELOS ECONOMÉTRICOS E DE INSUMO PRODUTO PARA PREVISÕES DE LONGO PRAZO DA DEMANDA DE ENERGIA NO BRASIL Rogério Silva de Maos Fernando Salgueiro Perobelli Weslem Rodrigues Faria Eduardo Haddad TD. Mesrado em Economia Aplicada FEA/UFJF 009/2007

2 Inegração de modelos economérico e de insumo produo para previsões de longo prazo da demanda de energia no Brasil* Rogério Silva de Maos Douor Engenharia Elérica PUC-Rio Faculdade de Economia e Adminisração Universidade Federal de Juiz de Fora , Campus Universiário Juiz de Fora, MG rmaos@fea.ufjf.br Fernando Salgueiro Perobelli Douor Economia FEA-USP Faculdade de Economia e Adminisração Universidade Federal de Juiz de Fora , Campus Universiário Juiz de Fora, MG fernando.perobelli@ufjf.edu.br Weslem Rodrigues Bolsisa de Iniciação Cienífica Faculdade de Economia e Adminisração Universidade Federal de Juiz de Fora , Campus Universiário Juiz de Fora, MG weslemrodrigues@click21.com.br Eduardo Haddad Ph.D. Economia Universiy of Illinois Faculdade de Economia e Adminisração Universidade de São Paulo Av. Prof. Luciano Gualbero, 908, FEA I , Cidade Universiária São Paulo, SP ehaddad@usp.br

3 Resumo Ese rabalho apresena um modelo ipo economérico+insumo-produo para previsões de longo prazo do consumo de energia por seor de aividade no Brasil. São feias previsões anuais para A meodologia inegra modelos economéricos de séries emporais com modelos de insumo-produo. Um resulado relevane obido é a conexão enre modelos veoriais auorregressivos com ou sem mecanismos de correção de erros e modelos de insumo produo fechados ou aberos. Dois cenários de previsão são considerados: um expansionisa, com crescimeno mais acelerado da economia; e um reraído, com crescimeno amorecido. No caso mais provável do cenário expansionisa, os resulados confirmam expecaivas de que o esrangulameno energéico ocorrerá a parir de 2009, anes do final da década. Direções para pesquisas fuuras envolvendo o avanço da meodologia são consideradas ao final. Palavras-chave: modelo inegrado; economérico; insumo-produo; consumo de energia. Absrac The paper presens an economeric+inpu-oupu model for long-run forecasing of energy consumpion by secor in Brazil. Yearly forecass are produced for The approach inegraes a ime series economeric model wih an inpu-oupu model. A relevan resul is a connecion esablished beween vecor auoregressive models wih or wihou error correcion mechanisms and closed or open inpu-oupu models. Two forecasing scenarios are se-up: an expansionis scenario ha predics a faser economic growh; and a damped scenario ha predics a smoohed growh. In he more likely case of he expansionis scenario, expecaions are confirmed ha energy shorage will ake place from 2009 on, hus before he end of he decade. Direcions for furher research on mehodology improvemens are considered a he end. Key-words: inegraed model; economeric; inpu-oupu; energy consumpion.

4 1. Inrodução Energia é um insumo essencial em economias indusriais modernas. Consequenemene, sua disponibilidade em papel proeminene para o desenvolvimeno econômico de um país, esado ou região. No caso brasileiro, o suprimeno adequado de energia é percebido aualmene como um dos principais condicionanes esraégicos para a reomada do crescimeno econômico. Por exemplo, condições inadequadas de fornecimeno de energia (disponibilidade insuficiene e/ou problemas de disribuição) podem implicar fuuramene num aumeno das imporações de produos energéicos, como peróleo e gás naural, vindo a deeriorar o saldo na balança comercial. Nouros casos, como o da energia elérica, pode ocorrer a siuação mais séria de inerrupção do processo produivo e, consequenemene, do próprio crescimeno. A crise de energia elérica de 2001, que chegou a criar a necessidade de um programa de racionameno, fez aumenar as preocupações da sociedade brasileira quano a como garanir para o fuuro o suprimeno normal de energia. Diversas ações foram realizadas, como inensificação das pesquisas relacionadas ao aumeno de eficiência écnica e ao uso de fones alernaivas de energia, ampliação dos programas e campanhas de conservação de energia, buscas de aperfeiçoameno do aparao regulaório (como o lançameno do novo modelo regulaório para o seor elérico em 2004) e a elaboração de um plano decenal para ampliação da capacidade de geração de energia elérica. No enano, uma imporane dimensão do problema envolve a gesão esraégica do suprimeno de energia a longo prazo. Essa gesão vem sendo coordenada pelos órgãos governamenais de planejameno energéico e agências regulaórias em parceria com as empresas fornecedoras de energia. Para que al gesão seja eficaz, necessário se faz o uso de insrumenos adequados para a geração de previsões a longo prazo da demanda de energia. Previsões agregadas sobre a demanda fuura não são suficienes, é preciso raçar cenários de evolução fuura que permiam visualizar em maior dealhe a esruura de demanda de energia, por exemplo, desagregando as previsões segundo o ipo de energia, a caegoria de uso final, e as regiões espaciais de consumo. Visando conribuir para o desenvolvimeno de ferramenas de previsão da demanda de longo prazo de energia, ese rabalho apresena resulados de uma pesquisa volada para a consrução de um modelo inegrado do ipo economérico+insumo produo (EC+IP) para a economia brasileira. Mais especificamene, será apresenada aqui uma versão de um modelo EC+IP volado para se gerar previsões a longo prazo do consumo de energia por

5 podem ambém funcionar de forma compeiiva ou complemenar com modelos de equilíbrio geral compuável. No que concerne ao módulo economérico desses modelos, Rey (1998) ambém enfaiza a ausência na lieraura sobre modelos EC+IP de esforços de modelagem coerenes com a moderna economeria de séries emporais. Tópicos como não esacionariedade e coinegração êm sido muias vezes ignorados pelos auores rabalhando com modelos EC+IP, que, alernaivamene, vêm usando apenas méodos da economeria clássica. Na presene aplicação, apresena-se uma inegração de um modelo veorial auorregressivo (VAR) com um modelo de insumo produo conendo um módulo de uso seorial de energia. Assim, além de prover previsões de consumo seorial para aé o final desa década, ese rabalho ambém explora as poencialidades de se inegrar modelos VAR e de mecanismo de correção de erro (modelos VCE) com modelos de insumo-produo na consrução de modelos EC+IP. O rabalho esá organizado da seguine forma. Na seção 2, uma breve revisão da lieraura sobre modelos EC+IP é feia. Na seção 3, um modelo EC+IP para a economia brasileira, com um módulo de deerminação do consumo seorial de energia, é apresenado em duas versões: um modelo fechado e um modelo abero. Na seção 4, os dados uilizados e respecivas fones são descrios. Na seção 5, os resulados da esimação do modelo VAR são apresenados junamene com dois cenários alernaivos e previsões condicionais a esses cenários. Na seção 6, os resulados do modelo EC+IP propriamene dio, em ermos das previsões anuais do consumo seorial de energia para é que são apresenados. Na seção 7, uma breve discussão sobre as implicações dos resulados para a aual esraégia energéica brasileira é feia. Finalmene, na seção 8, são apresenadas as conclusões. 2. Lieraura sobre Modelos EC+IP Considerando-se as úlimas quaro décadas, o uso de modelos economéricos inegrados com modelos de insumo produo aparece de forma exensiva na lieraura econômica. No enano, a área de esudos regionais (regional science), que desde a década de 1950 vem usando diversas abordagens meodológicas (Izard e al, 1960), em sido a mais profícua em criar canais de sínese ou inegração enre diversas formas de modelagem. Izard e al (1998), e ambém Rey, Wes e Janikas (2004), aponam a inegração enre modelos EC e IP como o mais aivo e promissor desses canais de sínese aualmene.

6 Janikas (2004) propõem méodos de simulação de Mone Carlo para se analisar a naureza da incereza presene em modelos EC+IP. Exisem diferenes formas e esraégias pelas quais modelos EC podem ser inegrados com modelos IP. Rey (1998) apona basicamene rês esraégias de inegração: ligação (linking), deerminação múua (embedding) e acoplagem (coupling). Na esraégia de ligação, um dos módulos (EC ou IP) é exógeno ao ouro, de forma que a ineração enre eles é recursiva; nas esraégias de deerminação múua e de acoplagem, os módulos apresenam reroalimenação simulânea enre si, com o mecanismo de reroalimenação podendo ser compleo (deerminação múua) ou parcial (acoplameno). Israilevich, Mahidhara e Hewings (1994) discuem o papel do insumo-produo nos modelos inegrados de EC+IP. Esses auores enam capar qual a imporância que a esruura de insumo-produo (e.g ipo de agregação, méodo de consrução e esimação dos coeficienes) em sobre o resulado do modelo inegrado. LeSage e Rey (1999) discuem o uso de resrições presenes na inegração dos modelos EC+IP, ou seja, como incorporar as informações do modelo de insumo-produo como resrições ao modelo economérico. Os auores exploram no rabalho quais as implicações para os resulados de se raar as resrições imposas pela esruura de insumo-produo como esocásicas ou deerminísicas. Israilevich e al (1997) desenvolveram um modelo EC+IP (o Chicago Region Economeric Inpu-Oupu Model - CREIM) a fim de verificar como previsões ao nível macroeconômico regional influenciam o processo de mudança esruural. A meodologia uilizada permie fazer previsões dealhadas de mudanças esruurais na economia de Chicago. O modelo deriva marizes de insumo produo para Chicago, no período , que idenificam 36 seores indusriais e 3 níveis de governo. Aravés dessas marizes, é possível deerminar qual o direcionameno das mudanças esruurais da economia da região meropoliana de Chicago. No conexo brasileiro, os rabalhos com modelos EC+IP são ainda incipienes. Em um rabalho não publicado, Azzoni e Kadoa (?) desenvolvem um modelo EC+IP para a economia paulisa, inspirando-se em modelos desenvolvidos pelo Regional Analysis Laboraory (REAL) da Universidade de Illinois que foram aplicados com sucesso nos EUA (Conway, 1990). Esses auores esimam equações economéricas para vários seores e de um modo que lhes permie incorporar a aualização dos coeficienes écnicos de IP em previsões seoriais de produção, emprego e renda no período Mais recenemene, uma versão similar de modelo EC+IP foi usada pelo IPLANCE (2001) para analisar os impacos do racionameno de energia elérica de 2001 sobre a economia

7 respeio à esruuração do módulo de insumo produo (IP), que é uma das pares de um modelo EC+IP. No modelo fechado, um modelo VCE é inegrado com um modelo de insumo produo onde o consumo das unidades familiares é endogeneizado. No modelo abero, por sua vez, um modelo VAR é inegrado com um modelo de insumo produo padrão, iso é, abero em relação aos componenes da demanda final. A consrução dos modelos EC+IP apresenados nesa seção seguiu uma esraégia de inegração por ligação (vide seção anerior) e uma abordagem de cima para baixo. Os componenes do modelo foram monados hierarquicamene para compor a esruura global de cada versão (fechado ou abero) de modelo EC+IP. A sequência de monagem começa com o modelo economérico usado para prever os iens de demanda final. Eses, por sua vez, são variáveis exógenas do modelo de insumo produo. Assim, o próximo componene na hierarquia é o modelo de insumo produo, que serve para prever os impacos sobre produção seorial. Iso, por sua vez, alimena um componene de demanda seorial de energia que é adicionado. Para ambos os modelos EC+IP aqui apresenados, assumiu-se n seores e apenas uma região (o Brasil). Nesa seção, serão apresenados ambos os modelos, iniciando-se porém com um conjuno de idenidades básicas que dá origem a ambas as versões de modelos EC+IP. Essas idenidades são as seguines: Y = C + G + I + E (1) C G X F = h C + h G + h I + ne (2) I ne = h E h M (3) Ex X M X = AX + F (4) E = PX (5) onde Y é a renda inerna brua, C o consumo das famílias, G os gasos do governo, I o invesimeno privado, E X as exporações e M as imporações, odos medidos em valores moneários. X, F e ne são, respecivamene, veores n 1 de produção, demanda final e exporações líquidas por seor; por sua vez, h C, h G, h I, h Ex e h M são veores n 1 de proporções de desagregação seorial dos respecivos componenes da demanda final, de al forma que: Σ n n n n n h = Σ h = Σ h = Σ h = Σ h = 1.

8 3.1 Modelo VCE para a Demanda Final O modelo economérico configura o primeiro módulo da hierarquia do modelo EC+IP e será aqui denominado módulo EC. Ele serve para caracerizar o processo gerador dos dados para os componenes da demanda final represenados por Y, C, G, I, E X e M. Os componenes Y e C foram raados como variáveis endógenas e os demais, G, I, E X e M, como exógenas. Noe-se que odos os componenes da demanda final são na verdade variáveis exógenas para o módulo IP, porém no âmbio do módulo EC as variáveis C e Y são raadas como endógenas. O objeivo em princípio seria esimar a relação enre C e Y segundo uma especificação keynesiana: C = c + c1y 0 + ε (6) e considerando-se ambém a idenidade conábil para Y represenada pela equação (1). No caso da equação (6), é fao bem conhecido que não se deve esimar direamene a relação enre C e Y com essas variáveis em níveis, sobreudo se elas forem co-inegradas (e.g., Enders, 2003). Problemas de esimação e uso ineficiene de informações sobre o processo gerador dos dados podem aconecer, devendo-se preferir especificar modelos para as variáveis em diferenças esacionárias. Iso implica em represenar a princípio a relação enre C e Y como um modelo VCE: W = α ( C + e (7) 1 c0 c1y 1 ) + Θ1 W 1 + Ψ0 Z + Ψ1 Z 1 C α1 θ 11 θ12 onde: W =, Z = veor (mx1) de variáveis exógenas, α = Y, Θ1 = α 2 θ 21 θ 22 Ψ 0 γ = γ 0,11 0,21 L L γ γ 0,1m 0,2m γ 1,11 L γ 1,1m, Ψ1 = γ 1,21 L γ 1,2m e e e = e 1 2. Noe-se que o veor W coném as variáveis endógenas do modelo VCE. Esá implício na represenação em (7) que odas as variáveis em níveis são inegradas de ordem 1, iso é, são I(1), de modo que suas primeiras diferenças são I(0). Admie-se que as

9 M. Mais, nese rabalho, o veor Z não foi considerado expliciamene no modelo economérico esimado, e que esá apresenado adiane na seção 5, porque as variáveis exógenas consideradas aparecem embuidas nas idenidades conábeis (1) e (3), iso é, para a renda e para as exporações líquidas, respecivamene. O mecanismo de correção de erros em (7) é represenado pelo ermo α C c c Y ) e em o papel de capar os efeios que desvios na relação de longo prazo ( 0 1 enre C e Y produzem sobre a dinâmica de curo prazo para essas variáveis. O veor α coném os coeficienes de ajusameno de cada variável endógena aos desvios na relação de longo prazo. Seu uso com o sinal negaivo em (7) foi feio aqui apenas por conveniência. Noe-se que, no caso de α = 0 ou de C e Y não serem co-inegradas, ese ermo não deve esar presene no modelo economérico em (7), que nese caso se reduziria a um modelo VAR com variáveis exógenas conemporâneas (Enders, 2003: 338). Idenificou-se duas formas pelas quais o modelo economérico em (7) pode ser inegrado com o módulo IP. Na primeira, desde que C e Y sejam co-inegradas, obém-se um modelo IP fechado onde o consumo das unidades familiares é endogeneizado. Na segunda, se C e Y não forem co-inegradas, obém-se uma represenação padrão de modelo IP abero. Esses aspecos são mosrados em dealhe nas duas próximas sub-seções, porém anes será apresenado um resulado relevane que será usado, que corresponde à represenação da equação de consumo com esa variável em níveis e que esá implícia no modelo VCE em (7). Assim, escrevendo-se apenas a equação para C em (7), obém-se: 1 C = α 1 ( C 1 c0 c1y 1 ) + [ θ11 θ12 ] W 1 + [ γ i,11 γ i,12 γ i,13 ] Z i + e1 i= 0 Definindo-se, para fins de simplificação, enão: 1 V = [ 11 θ12 ] W 1 + [ γ i,11 γ i,12 γ i,13 ] Z i + e1 i= 0 θ, (8) C = α + V 1( C 1 c0 c1y 1 )

10 Usando-se ainda o fao que Y = i QX, onde i n é um veor uniário n 1 e Q é uma mariz n diagonal n n de coeficienes de valor adicionado por seor, obém-se a seguine versão para o consumo conemporâneo em níveis: C α QX + V (9) = C 1 1( C 1 c0 + c1 Y ) + α1c1in A equação (9) será usada a seguir no desenvolvimeno da inegração do modelo VCE com o modelo IP Modelo IP Fechado O modelo IP é o segundo componene da hierarquia do modelo EC+IP. Dadas as informações numéricas para os componenes da demanda final, é possível usar o módulo IP para se compuar veores de impaco sobre produção e demanda de energia por seor de aividade. Manipulando as expressões (1) a (5), é possível desenvolver duas versões: um modelo IP abero ou um modelo IP fechado. O modelo fechado é baseado na endogeneização do consumo das unidades familiares, o que permie capar efeios de reroalimenação desse consumo sobre o resane da economia. O modelo fechado é desenvolvido a parir, inicialmene, da subsiuição de (9) em (2): [ C C c c Y c i 1 α 1( ) + α1 1 nqx + V ] + hgg + hi I ne F + = hc de onde é imediao que: C 1 1 n C α [ C 1 1( C 1 c0 + c1 Y ) + V ] + hgg + hi I ne F h α c i QX = h + Usando ese resulado e definindo IP em (4) como: F α QX pode-se re-escrever a equação de * = F hc 1c1in X = AX + h α c i QX + F C * 1 1 n

11 As expressões (10)-(12) são a base para se fazer as previsões de impaco sobre produção por seor de aividade com o modelo fechado. Noe-se que as variáveis exógenas são apenas G, I, E X e M (as duas úlimas dão origem à ne segundo (3)). O cômpuo da demanda de energia por seor é feio com a equação (5). A forma de endogeneizar o consumo usada acima se baseia nas informações do modelo economérico. Segundo Rey (1998), essa forma em sido preferida por vários auores, embora os mesmos não enham, em geral, seguido a economeria de séries emporais como feio aqui. Deve ser observado que endogeneizar o consumo a parir do modelo economérico é diferene do procedimeno usual de se fechar um modelo IP para as unidades familiares inserindo colunas e linhas adicionais na mariz A (e.g., Miller e Blair, 1985) Modelo IP Abero O modelo IP abero é desenvolvido de forma análoga, mas sem se considerar efeios de reroalimenação do consumo familiar sobre o resane da economia. Pare-se direamene da equação (7) e, após manipulação algébrica, obém-se: 1 X = Γ F (13) Γ = [ I A] (14) F = h C + h G + h I + ne (15) C G I As expressões (13)-(15) formam o modelo IP abero. Noe-se que, nese caso, as variáveis exógenas são C, G, I, E X e M; a variável C em de ser projeada pelo modelo VAR (equação (7) sem o ermo de co-inegração), ao passo que para as ouras são especificados cenários fuuros. O cômpuo da demanda de energia por seor é feio com a equação (5). 3.6 Consisência enre modelos EC+IP fechado e abero É ineressane noar que os conjunos de expressões (10)-(12) e (13)-(15) são consisenes enre si. Se α 1 = 0, o modelo fechado se ransforma auomaicamene no modelo abero com F* = F. Isso esabelece uma conexão denro do modelo EC+IP com a

12 Se for o conrário, iso é, se α 0, enão exise um mecanismo de correção de 1 erros e C e Y são co-inegradas. Nese caso, o modelo VCE é o apropriado e, além disso, o modelo IP em de ser o modelo fechado. Esses faos podem ser resumidos como segue: Se C e Y forem co-inegradas, o modelo EC+IP em de ser represenado na pare EC por um modelo VCE e na pare IP por um modelo IP fechado em relação ao consumo das unidades familiares; Se C e Y não forem co-inegradas, o modelo EC+IP em de ser represenado na pare EC por um modelo VAR para C e Y e na pare IP por um modelo IP abero. 3.7 Previsões e Cenários O modelo EC+IP desenvolvido acima apresena, porano, uma versão fechada e oura abera. Ambas as versões podem ser usadas para se fazer as previsões fuuras de longo prazo para o consumo seorial de energia. Os resulados eóricos apresenados na seção anerior, no enano, implicam que, no caso específico do modelo EC+IP aqui consruído, o processo de esimação empírica do modelo economérico em um papel imporane, pois os eses de co-inegração irão deerminar ambém qual versão do modelo EC+IP deverá ser usada para se gerar as previsões. Em ambas as versões, as variáveis exógenas do modelo inegrado são G, I, E X e M. Porano, a realização de previsões com o modelo EC+IP para anos fuuros depende de previsões exernas para essas variáveis exógenas. Opou-se aqui por rabalhar com cenários fuuros para essas variáveis. Tal esforço se mosra mais produivo no presene conexo, pois diferenes condições para a evolução da economia e seus impacos sobre a demanda seorial de energia podem ser medidos e analisados. Os cenários consruídos para as variáveis exógenas no período de análise, iso é, 2005 a 2010 são descrios na seção 5 junamene com os resulados da consrução do modelo economérico. 4. Base de Dados Esa seção descreve os dados uilizados na consrução do modelo EC+IP. Para a esimação do modelo economérico no módulo EC, foram usadas as séries hisóricas anuais, de 1960 a 2004, produzidos pelo do Sisema de Conas Nacionais do IBGE para os

13 em R$ mil usando-se a axa de câmbio média anual R$/US$, anes de serem converidas a preços consanes em R$ mil de Para a consrução do módulo IP, foram usadas as marizes de IP esimadas de 1997 a 2001 por Guilhoo e Sesso (2004) e os dados de uso de energia em ep disponíveis para o ano de 2003 no Balanço Energéico Nacional (BEN) de 2004 (Brasil/MME, 2004). Foi necessária uma compaibilização enre essas duas fones de dados porque as marizes de IP foram consruídas para 42 seores e os dados do BEN só esavam disponíveis para 13 seores. Assim, seguiu-se um procedimeno de agregação dos seores das marizes de IP para se compaibilizar com os 13 seores do BEN. Vale observar, porém, que essa compaibilização não é complea, no senido de que ela exclui o segmeno de consumo residencial que é pare inegrane do consumo final energéico reporado no BEN. Os dados das marizes de IP permiiram a consrução da mariz de coeficienes écnicos A, os veores de desagregação h C, h G, h I, h Ex e h M, e a mariz de coeficienes de valor adicionado Q. As marizes A e Q foram consruídas usando-se apenas o ano de 2001, que reraa as informações mais aualizadas disponíveis, mas os veores de desagregação foram compuados como médias de Os dados de 2003 do BEN permiiram a consrução da mariz de coeficienes de energia P. 5. Resulados para o Modelo Economérico Esa seção apresena a esimação do modelo economérico que compõe o modelo EC+IP e que foi especificado na equação (7). O modelo economérico represena o processo gerador dos dados para os componenes da demanda final denro da resrição de que C e Y são endógenas e G, I, E X e M são exógenas. Os procedimenos de esimação seguiram os passos usuais da economeria de séries emporais. Primeiro, foi analisada a siuação de não-esacionariedade das séries com eses de raízes uniárias; em seguida, foi verificada a exisência ou não de co-inegração enre as variáveis e, finalmene, foi realizada a esimação do modelo economérico propriamene dio. Ao final da seção, são apresenadas ambém previsões condicionais à cenários para as variáveis exógenas usandose o modelo esimado. As cinco variáveis C, Y, G, I e NE foram submeidas ao ese de Dickey e Fuller Aumenado (ADF) para raízes uniárias. Os resulados esão apresenados na abela 1. Para

14 O número de defasagens em cada caso foi deerminado usando-se os criérios de informação de Akaike (AIC) e Schwarz (SIC). Como reporado na abela 1, odas as variáveis em níveis se mosraram não-esacionárias sob as duas siuações a) e b). A esacionariedade de cada série só foi obida aplicando-se a primeira diferença, de forma que odas se mosraram inegradas de ordem 1 ou I(1).

15 Tabela 1: Teses de Raízes Uniárias (ADF) Variável Caracerísica nº de lags razão Valor críico 1% 5% 10% C inercepo 0-2,385-3,633-2,948-2,613 C inercepo e endência 0-2,295-4,244-3,544-3,205 C inercepo 0-5,022* -3,633-2,948-2,613 Y inercepo 0-1,331-3,633-2,948-2,613 Y inercepo e endência 0-2,484-4,244-3,544-3,205 Y inercepo 0-4,702* -3,633-2,948-2,613 G inercepo 0-1,401-3,633-2,948-2,613 G inercepo e endência 0-3,309-4,244-3,544-3,205 G inercepo 1-6,210* -3,633-2,948-2,613 I inercepo 0-2,124-3,633-2,948-2,613 I inercepo e endência 0-3,495-4,244-3,544-3,205 I inercepo 0-5,950* -3,633-2,948-2,613 NE inercepo 1-1,753-3,633-2,948-2,613 NE inercepo e endência 4-2,842-4,244-3,544-3,205 NE inercepo 0-4,380* -3,633-2,948-2,613 Fone: Elaboração dos auores com dados descrios na seção 4. * Indica rejeição da hipóese nula de não-esacionariedade a 1% de significância. A abela 2 apresena eses de co-inegração enre as variáveis endógenas C e Y. Foram usados os eses de Johansen e de Engle e Granger. O segundo é baseado na aplicação do ese ADF aos resíduos da regressão em níveis enre C e Y. Ambos os eses rejeiaram, com 5% de significância, a hipóese nula de co-inegração. Ese resulado é um ano inesperado na medida que se espera que consumo e renda sejam co-inegrados. Várias hipóeses podem ser levanadas para esse resulado. Em primeiro lugar, esaria o longo período (44 anos) considerado na análise, ao longo do qual provavelmene ocorreram mudanças de diversas naurezas (ecnológicas, de padrão e preferências de consumo, ec.) que impacaram no relacionameno de longo prazo enre C e Y. O Gráfico 1 mosra a evolução da razão C/Y ao longo do período de dados (enre 1960 e 2004) e é basane sugesivo de um decréscimo laene nesa razão. Em segundo lugar, o mesmo Gráfico 1 evidencia um descolameno enre C e Y aconecendo mais recenemene, a parir de 1997, período que coincide com uma dificuldade cada vez maior de se recuperar o emprego formal com crescimeno do PIB. Ouras hipóeses poderiam ser ainda aponadas, mas foge ao escopo dese rabalho ir mais a fundo nessa quesão 2.

16 Tabela 2: Teses de Co-inegração enre Consumo e Renda Johansen Hipóese do ese: consane na equação de co-inegração Auovalor Razão de Verossimilhança Valores críicos 5% 1% Nº de ECs* na Hip. Nula 0,205 9,199 15,41 20,04 0 0,033 1,167 3,76 6,65 máx. 1 Engle-Granger Regressão em níveis: C = 1, ,514Y Tese ADF sobre resíduos de regressão nº de lags razão valor críico 1% 5% 10% 1-2,477-3.,642-2,953-2,615 Fone: Elaboração dos auores com dados descrios na seção 4. *EC = equação de co-inegração.76 Gráfico 1: Evolução da razão C/Y Fone: Elaboração dos auores com dados descrios na seção 4. Diane da ausência de co-inegração enre C e Y deecada pelos eses esaísicos, o procedimeno apropriado envolve esimar o modelo economérico como um modelo VAR e não do ipo VCE. Assim, esimou-se um modelo VAR e os resulados esão apresenados na abela 3. A defasagem máxima usada no VAR foi de um ano, coincidindo com a minimização dos criérios AIC e SIC. Impôs-se a resrição de coeficiene nulo para C -1 porque esa variável apresenava fore correlação com Y -1. Na equação de consumo, foram incluídas rês variáveis dummy: D81, D87 e D88, do ipo impulso (valem 1, respecivamene, em 1981, 1987 e 1988 e 0 nos demais anos), para capar uma redução mais abrupa do consumo que ocorreu nos anos de 1981, 1987 e O ano de 1981 marca o início de uma políica recessiva, ao passo que os anos de 1987 e 1988 coincidem com a fase após a bolha de consumo ocorrida no Plano Cruzado em 1986 e ambém com o

17 I, e Ex. No enano, elas fazem pare da deerminação de Y pela idenidade conábil (1). Assim, no cômpuo das previsões para as variáveis endógenas, foi usada apenas a equação para a variação do consumo da abela 3, porque as previsões para as variações da renda foram feias segundo: Y = C + G + I + E (16) X que é a versão em primeiras diferenças da equação 1. O primeiro cenário, denominado cenário expansionisa, reraa uma siuação de maior dinamismo da economia brasileira, com odas as variáveis exógenas se expandindo a parir de O ouro cenário, denominado cenário reraído, reraa uma siuação mais moderada, com expansão amorecida para os gasos do governo, as exporações e as imporações (o que resula numa expansão amorecida das exporações líquidas) e um decréscimo nos invesimenos a parir de 2006 com esagnação dessa variável a parir de Em ambos os cenários, o ano de 2005 é configurado da mesma maneira e reflee previsões para esse ano esabelecidas pelos auores dese rabalho, mas que foram subsidiadas por previsões macroeconômicas elaboradas por insiuos especializados como Projec Link Research Cenre (10/06/2005). Tabela 3: Modelo VAR com Resrições Variáveis C Y C Y Consane D E E D D D E T R R 2 -ajusado AIC SC Fone: Elaboração dos auores com dados descrios na seção 4. Período de esimação: Observações usadas: 43

18 para R$ 2,1 rilhões em 2010, um acréscimo de 16 % no mesmo período. No cenário reraído, ano o consumo quano a renda ficam praicamene esagnados.

19 Tabela 4. Cenários Fuuros enários \ Variáveis Expansionisa Exógenas Endógenas Var. (%) R$ bilhões de 2004 R$ bilhões de 2004 G* I EX M NE G* I X M NE C Y ,0% 5,0% 5,0% 10,0% -4,3% 157,15 363,57 296,39 202,14 94, , , ,0% 5,0% 4,0% 4,5% 2,9% 165,01 381,75 308,25 211,24 97, , , ,0% 5,0% 3,0% 3,5% 1,9% 173,26 400,84 317,49 218,63 98, , , ,0% 5,0% 3,0% 3,5% 1,9% 181,92 420,88 327,02 226,28 100, , , ,0% 5,0% 2,0% 2,5% 0,9% 191, ,92 333,56 231,94 101, , , ,0% 5,0% 2,0% 2,5% 0,9% 200,57 464,02 340,23 237,74 102, , ,14 Reraído ,0% 5,0% 5,0% 10,0% -4,3% 157,15 363,57 296,39 202,14 94, , , ,0% -5,0% 4,0% 5,0% 1,9% 165,01 345,39 308,25 212,25 96, , , ,0% -5,0% 2,0% 2,5% 0,9% 173,26 328,12 314,41 217,55 96, , , ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 173,26 328,12 314,41 217,55 96, , , ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 173,26 328,12 314,41 217,55 96, , , ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 173,26 328,12 314,41 217,55 96, , ,89 e: Elaboração dos auores. Os cenários consiuem os valores fuuros em percenual arbirados para as variáveis exógenas. Os valores para essas variáveis em R$ bilhões compuados a parir dos valores em percenual. Os valores para as variáveis endógenas foram compuados a parir de previsões geradas com a ção de consumo do modelo VAR (abela 3) e a idenidade conábil da renda (equação (16)). 19

20 6. Resulados para o Módulo de Energia Os dois cenários para as variáveis exógenas e as respecivas previsões, feias com o modelo VAR, para as variáveis endógenas (duas úlimas colunas da abela 4) foram usados para alimenar o módulo IP do modelo EC+IP. Devido à ausência deecada de co-inegração enre C e Y, segue que a versão do modelo IP usada para as previsões seoriais de uso de energia foi o modelo abero (ver seção 3). A parir disso, foram compuadas as previsões anuais de consumo de energia por seor para o mesmo período de Os resulados para o cenário expandido esão apresenados na abela 5 e os correspondenes para o cenário reraído na abela 6. A desagregação apresenada é para um número de 13 seores e as previsões são apresenadas em valores (milhões de ep) e em variação percenual ano a ano. Os resulados para as previsões em milhões de ep em ambos os cenários permiem, primeiramene, idenificar rês grupos de seores segundo o pore da uilização de energia: a) elevado consumo de energia: ranspores, alimenos + bebidas e siderurgia; b) moderado consumo de energia: agropecuária, papel e celulose, química e comércio + serviços; c) baixo consumo de energia: exraiva mineral, minerais não meálicos, não ferrosos + ouros meais, êxil e o conjuno formado por ouros seores; Em ermos agregados, no cenário expansionisa o consumo oal dos seores apresena um vigoroso crescimeno, saindo de 157,8 milhões de ep em 2005 para 174,3 milhões de ep em 2010, represenando um aumeno de 10,5% enre esses dois anos, com uma média anual de crescimeno de 2,5% ao ano. No cenário reraído, o consumo agregado ambém apresena crescimeno, mas de forma moderada, aumenando de 157,8 milhões de ep em 2005 para 160,9 milhões de ep em 2010, um aumeno de apenas 2% enre esses dois anos. Em ermos desagregados, o cenário expansionisa apresena nauralmene axas de crescimeno mais vigorosas e odas posiivas. Essas axas variam de um mínimo de 1,1 % (Têxil em 2010) a um máximo de 4,9% (Adminisração Pública em ). No cenário reraído, ocorrem muias axas negaivas de crescimeno, em paricular nos anos de 2009 e 2010 para odos os seores.

21 Tabela 5: Previsões para o Consumo de Energia Cenário Expansionisa Modelo \ Seores Milhões de ep Variação em % bero gropecuária 9,9 10,2 10,4 10,5 10,7 10,8 2,4% 1,8% 1,6% 1,3% 1,2% xraiva Mineral 4,2 4,4 4,4 4,5 4,6 4,7 2,7% 2,1% 1,9% 1,6% 1,5% inerais não meálicos 2,4 2,5 2,6 2,6 2,7 2,8 3,0% 2,6% 2,5% 2,3% 2,3% iderurgia 18,2 18,8 19,3 19,8 20,3 20,7 3,3% 2,7% 2,6% 2,1% 2,1% e não ferrosos e ouros meal 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 3,0% 2,5% 2,4% 2,2% 2,1% apel e Celulose 7,8 8,0 8,2 8,3 8,5 8,7 2,8% 2,3% 2,1% 1,9% 1,8% uímica 7,5 7,7 7,8 8,0 8,1 8,2 2,2% 1,7% 1,5% 1,4% 1,3% êxil 1,5 1,5 1,6 1,6 1,6 1,6 2,3% 1,7% 1,4% 1,2% 1,1% limenos e Bebidas 21,7 22,2 22,6 23,0 23,2 23,5 2,4% 1,8% 1,6% 1,3% 1,2% omércio e Serviços 6,4 6,5 6,7 6,8 6,9 7,0 2,4% 1,8% 1,6% 1,5% 1,4% ranspores 60,7 62,2 63,3 64,3 65,2 66,1 2,3% 1,8% 1,6% 1,4% 1,3% dminisração Pública 4,6 4,9 5,1 5,4 5,6 5,9 4,9% 4,9% 4,9% 4,9% 4,9% uros Seores 8,4 8,6 8,9 9,1 9,4 9,6 3,2% 2,9% 2,7% 2,7% 2,6% oal 157,8 161,9 165,3 168,5 171,4 174,3 2,6% 2,1% 1,9% 1,7% 1,6% one: Elaboração dos auores. 21

22 Tabela 6: Previsões para o Consumo de Energia Cenário Reraído Modelo \ Seores Milhões de ep Variação em % ero ropecuária 9,9 10,1 10,2 10,2 10,2 10,2 2,0% 0,6% 0,0% -0,1% -0,2% raiva Mineral 4,2 4,3 4,4 4,4 4,4 4,3 2,0% 0,8% 0,0% -0,1% -0,2% nerais não meálicos 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,2% 1,4% 0,0% -0,1% -0,2% erurgia 18,2 18,8 19,1 19,1 19,0 19,0 2,8% 1,6% 0,0% -0,1% -0,1% não ferrosos e ouros meal 4,3 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 2,5% 1,5% 0,0% -0,1% -0,1% pel e Celulose 7,8 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 1,3% 0,2% 0,0% -0,1% -0,2% ímica 7,5 7,6 7,7 7,7 7,7 7,6 1,3% 0,3% 0,0% -0,1% -0,2% xil 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0% 0,6% 0,0% -0,1% -0,2% menos e Bebidas 21,7 22,1 22,3 22,3 22,3 22,2 2,2% 0,7% 0,0% -0,1% -0,2% mércio e Serviços 6,4 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 1,6% 0,3% 0,0% -0,1% -0,2% nspores 60,7 61,7 62,0 62,0 61,9 61,8 1,6% 0,4% 0,0% -0,1% -0,2% minisração Pública 4,6 4,4 4,2 4,2 4,2 4,2-5,0% -5,0% 0,0% 0,0% 0,0% ros Seores 8,4 8,6 8,8 8,8 8,7 8,7 2,6% 1,9% 0,0% -0,1% -0,1% al 157,8 160,5 161,4 161,4 161,2 160,9 1,7% 0,6% 0,0% -0,1% -0,2% ne: Elaboração dos auores. 22

23 7. Discussão Conforme explicado na seção 4, o consumo oal dos 13 seores não iguala o consumo final energéico do Balanço Energéico Nacional (BEN; ver Brasil/MME, 2004). Isso aconece porque no processo de compaibilização com a mariz de insumo produo ajuses precisam ser feios. Por exemplo, o consumo energéico inclui ambém o consumo residencial, além do consumo oal dos 13 seores da MIPN. Dados do BEN indicam que o consumo final energéico em 2003 foi de 168,5 milhões de ep, de forma que o consumo oal dos 13 seores, que foi de 131,8 milhões de ep naquele ano, represenou 78,2%. As previsões do modelo EC+IP abero no cenário expansionisa aponam que o consumo oal dos seores ulrapassará a parir de 2009 o consumo final energéico de A previsão feia é de 171,4 milhões de ep em 2009 e de 174,3 milhões de ep em No cenário reraído, o consumo final energéico de 2003 não chega a ser ulrapassado em momeno algum. Considerando que aualmene o cenário expansionisa alvez seja o mais provável, isso reforça a necessidade de que várias ações coninuem sendo feias pelos órgãos de planejameno energéico para que ofera e demanda de energia se ajusem a médio e longo prazo. Uma vanagem de modelos desagregados como o aqui apresenado é que eles ajudam a idenificar seores onde concenrar o foco de ceras ações. Por exemplo, o seor siderúrgico apresena maior axa de consumo de elericidade denre os 13 seores (MME, 2004) e, nese caso, as pesquisas de aumeno da eficiência no uso de elericidade são preponderanes. No caso de comércio e serviços, e ambém adminisração pública, ouras ações como campanhas de conservação são mais relevanes. O seor elérico em 2003 forneceu elericidade no monane de 29,4 milhões de ep, o que represenava enão cerca de 14,5% do consumo final energéico. Desses 29,4 milhões de ep, cerca de 71 %, ou 21 milhões de ep, eram usados pelos 13 seores aqui considerados. Iso significa que 20,4 % do consumo dos seores era de elericidade. Embora o seor elérico cone com um planejameno basane elaborado e consubsanciado no Novo Modelo do Seor Elérico deslanchado em 2004, segundo Furado (2005), a perspeciva é de que o fornecimeno só eseja garanido aé A se maner uma axa próxima de 20,4% (de 2003) no âmbio de um cenário expansionisa para , isso significa que o consumo de elericidade dos seores chegaria a 37,4 milhões de ep em 2010, um aumeno de 27,3% sobre o consumo de Aqui, reforça-se a necessidade de gesões, denro das regras do Novo Modelo, para garanir os novos invesimenos em geração que ano se fazem necessários. Vale observar que, ainda denro das novas regras, o uso de modelos de previsão de longo prazo como o apresenado na seção anerior são relevanes ambém para reduzir o risco dos agenes nos fechamenos de

24 Ese rabalho apresenou um méodo alernaivo, baseado em modelos inegrados economérico+insumo produo, ou EC+IP, para se fazer previsões a longo prazo da demanda de energia no Brasil. Os resulados apresenados confirmam as preocupações vigenes no debae energéico de que um cenário de reomada do crescimeno econômico pode ser resringido por um desequilíbrio negaivo enre ofera e demanda de energia. Na consrução do modelo EC+IP, buscou-se fazer uso na monagem do módulo EC dos modernos enfoques da economeria de séries emporais, como as represenações de modelos VCE e VAR. São dignas de noa as relações esabelecidas aqui, no âmbio de uma esraégia paricular de inegração por ligação, enre ausência/presença de co-inegração das variáveis endógenas no modelo economérico e o ipo de modelo IP (abero/fechado) que deve ser usado. O esforço feio indica boas perspecivas para se avançar meodologicamene na inegração dos modelos economéricos de séries emporais com os modelos de insumo produo. Como o modelo inegrado que foi aqui apresenado é uma versão ainda simples, isso faz com que vários aspecos possam ser explorados para incremená-lo em pesquisas fuuras. Em paricular, é relevane explorar o uso de mais variáveis exógenas no módulo EC uma vez que já exise aualmene uma significaiva lieraura para servir de base. Também, é preciso explorar a desagregação das previsões por ipos de energia consumida (peróleo, elericidade, ec.) e por região espacial de consumo. No úlimo caso, isso envolverá o uso de modelos IP iner-regionais. Esses esforços de desagregação poderão razer benefícios adicionais significaivos para o desenho de políicas energéicas e a gesão esraégica do suprimeno de energia. Referências Azzoni, C. R. e Kadoa, D. K. An economeric inpu-oupu model for he sae of São Paulo. Brazil. Texo para Discussão Nemesis.S/D. Brasil. Minisério das Minas e Energia (MME). Brazilian Energy Balance Brasília: Balanço Energéico Nacional Brasília: Conway, R.S. The Washingon Projecion and Simulaion Model: A regional inerindusry economeric model. Inernaional Regional Science Review 13, , Enders, W. Applied economeric ime series. Nova York: Wiley Furado, C. Promessas e incerezas. Desafios do Desenvolvimeno (PNUD/IPEA), 2, 11,

25 IPLANCE. Impacos da resrição de consumo de energia elérica sobre a economia cearense. Governo do Esado do Ceará, Secrearia de Planejameno e Coordenação. Fundação Insiuo de Pesquisa e Informação do Ceará IPLANCE. Foraleza Izard, W., Bramhall, D. F., Carrohers, G. A., Cumberland, J. H., Moses, L. N., Price, D.O. e Schooler, E. W. Mehods of regional analysis. Cambridge, MA: M.I.T. Press, Izard, W., Azis, U. J., Drennan, M. P., Miller, R.E., Salzman, S. e Thorbecke, E. Mehods of inerregional and regional analysis. Brookfield: Ashgae, LeSage, J. P. e Rey, S J. Resricions inegraed economeric+inpu-oupu modeling. Discussion Paper, Miller, R. E. e Blair, P. D. Inpu-oupu analysis. Foundaions and exensions. Nova Jersey: Prenice Hall Projec Link Research Cenre. World Economic Oulook (meeing forecass). Disponível em: hp:// Acesso em: 10 de junho Rey, S. J. Inegraed regional economeric+inpu-oupu modeling: issues and opporuniies. Papers in Regional Science, 79, , Rey, S. J., Wes, G. R. e Janikas, M. V. Uncerainy in inegraed regional models. Economic Sysems Research, 16, 3,