Mercados de Energia. Mônica Barros Junho de

Transcrição

1 Mercados de Energia Mônica Barros Junho de

2 Quem sou eu? Mônica Barros Doutora em Séries Temporais PUC-Rio Mestre em Estatística University of Texas at Austin, EUA Bacharel em Matemática University of Washington, Seattle, EUA Professora da PUC-Rio (Depto. de Eng. Elétrica) s: Home page: 2

3 Estrutura da Apresentação Apresentação e Comentários Gerais Instrumentos Financeiros mais usados para Gerenciamento de Risco Mercados Internacionais NYMEX e NORDPOOL Mercado de Energia Elétrica no Brasil E agora? O que a gente faz com tudo isso no Brasil? Referências Bibliográficas info@mbarros.com 3

4 Mercados de Energia Histórico Contratos futuros de commodities agrícolas começaram a ser negociados há mais de 120 anos Os primeiros contratos futuros de energia foram negociados com sucesso em 1978 e desde então têm experimentado grande crescimento Principais commodities energéticas negociadas: óleo para aquecimento Gás natural Gasolina Óleo cru Eletricidade info@mbarros.com 4

5 Foco Principal = Mercados de Energia ELÉTRICA (EE) Característica Mais Importante e Principal Complicador Ao contrário de outras commodities (gás, petróleo, commodities agrícolas, etc...), a EE não pode ser guardada (como energia por si mesma...) Conseqüência gerenciar o risco (de preços, de mercado) é tarefa extremamente complicada, que exige o desenvolvimento constante de novas ferramentas e o conhecimento profundo do sistema em que se está trabalhando info@mbarros.com 5

6 Características Típicas dos Preços de Energia Sazonalidade nos preços Alta volatilidade nos preços spot, mas preços futuros tendem a ser mais bem comportados isso parece ser conseqüência direta da incapacidade de armazenamento da eletricidade Risco de base (diferentes locais de entrega) Risco de base devido a diferentes datas de entrega Pulos e reversão à média (isto é, apesar dos preços sofrerem oscilações brutais, não apresentam tendência permanente de subida ou queda, tendem a voltar a um certo nível médio pelo menos em teoria...) info@mbarros.com 6

7 Características Típicas dos Preços de Energia O que afeta os preços da eletricidade? Relação atual de oferta e demanda Custos de geração Status operacional do parque gerador (manutenções não programadas, quedas nas linhas de transmissão,...) Variações sazonais na demanda Eventos climáticos (temperaturas extremas, chuvas fracas ou extremas,...) Expectativas futuras de crescimento da demanda e da capacidade instalada Capacidade de transmissão Elasticidade-preço da demanda info@mbarros.com 7

8 Mercados de Energia Elétrica Mercados de Curto Prazo ( Mercado Spot ) Despacho Centralizado - Tight Pool ( Brasil e Chile ) Preço definido por modelos de despacho hidrotérmico com base no Custo Marginal de Operação (CMO). Leilão - Loose Pool ( Noruega e Colômbia ) Preço formado através de leilão. Geradores fazem ofertas para diversos patamares de geração e Consumidores fazem propostas para diversos patamares de consumo. Mercados de Médio e Longo Prazo A maior parte da energia é negociada nos mercados de médio e longo prazo através de contratos bilaterais. O preço nesses mercados reflete as expectativas sobre o preço no mercado de curto prazo (preço spot). info@mbarros.com 8

9 Instrumentos Financeiros Aqui, instrumento financeiro será usado como sinônimo de derivativo financeiro Derivativos para que servem? Proteção ( hedge ) contra movimentos adversos de preços Transferência de risco do hedger para o especulador Aumentam a transparência dos preços Fornecem indicação de expectativas futuras dos agentes quanto aos preços do ativo objeto. info@mbarros.com 9

10 Instrumentos Financeiros A análise de contratos físicos ou financeiros de EE é mais complicada que a de seus equivalentes em mercados financeiros, pois deve-se levar em conta: A dificuldade (ou impossibilidade) em guardar EE Restrições relativas à transmissão ou distribuição, uso múltiplo da água (importante no caso brasileiro), problemas ambientais,... Em resumo, encontrar o valor da EE é tarefa não trivial! No entanto, existem instrumentos comuns a outros mercados que são comumente empregados em mercados de EE também, e serão descritos a seguir. info@mbarros.com 10

11 Instrumentos Financeiros Mercado Spot É a forma mais simples de transacionar uma commodity a venda ou compra é feita a um preço de mercado, e a entrega do bem (neste caso, a eletricidade), deve ocorrer num período curto (por exemplo, nas próximas 24 horas) Contratos a Termo (Forwards) Contratos para compra ou venda de um ativo em data futura, a um preço especificado (fixo ou usando um índice como referência). info@mbarros.com 11

12 Instrumentos Financeiros Contratos a Termo (Forwards) Características especificadas no contrato: Descrição da commodity Preço na entrega Quantidade, data e horário de entrega Ponto de entrega (localidade de entrega) Existe também a possibilidade de liquidação financeira dos contratos a termo, o que é comum nos mercados financeiro, e então tudo se processa em termos da diferença entre o preço à vista e o preço estabelecido no contrato. info@mbarros.com 12

13 Instrumentos Financeiros Contratos a Termo (Forwards) Normalmente nos contratos de commodities (EE entre eles), a liquidação do contrato é física, ou seja, existe a entrega do bem (ativo objeto do contrato). Uma característica importante é: os contratos a termo são tipicamente de balcão (OTC = over the counter), ou seja, tailor-made, para satisfazer as necessidades das partes envolvidas. Isso pode causar um problema adicional, o risco de crédito, a não ser que exista um terceiro agente (uma clearinghouse ) envolvida no processo. info@mbarros.com 13

14 Instrumentos Financeiros Notação T = data de vencimento do contrato K = preço especificado no contrato na data de vencimento S T = preço spot na data de vencimento Pay-off da posição comprada S T K Pay-off da posição vendida K S T info@mbarros.com 14

15 Instrumentos Financeiros Um agente na posição comprada ganha se o preço do ativo objeto aumenta até a data do vencimento (pois já garantiu o preço de exercício K) e perde se o preço do ativo objeto cai. Um agente na posição vendida tem o pay-off oposto ao do agente da posição comprada. Note que este é um jogo de soma zero o que alguém ganha, alguém perde! info@mbarros.com 15

16 Instrumentos Financeiros Estratégias Possíveis com Forwards Comprar para assegurar Preço Futuro Forward Financiamento Operação Caixa Venda para assegurar Preço Futuro 16

17 Instrumentos Financeiros Contratos Futuros A idéia é bastante parecida com a dos forwards, mas existe uma diferença fundamental: contratos futuros são padronizados, e negociados numa bolsa organizada (por exemplo, NYMEX, CBOT, CBOE, BMF, IPE (Londres)... Vantagens Aumento de liquidez Garantias de crédito a bolsa é responsável pela liquidação das operações Esta garantia de crédito se dá através do depósito de margens pelos envolvidos info@mbarros.com 17

18 Instrumentos Financeiros Contratos Futuros Vantagens Conceito básico de margem a cada dia existe uma contabilização, e o risco financeiro não fica só no dia do vencimento do contrato Ou seja, se hoje o mercado foi na direção contrária à sua aposta, você perde dinheiro, que é retirado da conta que você é obrigado a manter para poder operar. Do contrário, se o mercado andou na direção que lhe foi favorável, sua conta é creditada. O mesmo mecanismo se repete diariamente até o vencimento. info@mbarros.com 18

19 Instrumentos Financeiros Contratos Futuros E o que acontece se você fica sem dinheiro na sua conta? Duas opções: recebe esta chamada de margem e deposita a quantidade necessária OU sua posição é automaticamente encerrada e você está fora do jogo. Desvantagens Custo: não necessariamente um agente do mercado quer (ou pode) comprometer um volume de capital para as chamadas de margem Padronização: pode ser uma faca de dois gumes, e não dar a você (ou à sua empresa) o tipo de proteção (ou alavancagem) que você deseja! info@mbarros.com 19

20 Instrumentos Financeiros Contratos Futuros Mesmo nos mercados de commodities, uma parcela muito pequena (cerca de 2%) dos contratos futuros é levada até a entrega física. Os outros 98% são acertados através do mecanismo de offset (reversão de posições). O que é isso? Suponha que você está comprado em 10 contratos futuros de uma certa commodity para entrega em junho. Se não fizer nada até o vencimento, vai recebê-la na data especificada, ao preço estabelecido. O que fazer? Assuma a posição oposta (venda 10 contratos futuros da mesma commodity para entrega em junho) ANTES da data de vencimento. info@mbarros.com 20

21 Exemplo Contrato Futuro no NORDPOOL Volume: 840 MWh, para uma determinada semana, ao preço de 5 centavos/kwh. As duas partes envolvidas assinam um contrato que representam um seguro mútuo Se o preço médio do sistema para a semana em questão torna-se 5.4 cent./kwh, o gerador paga ao comercializador a diferença, isto é, 0.4 cent./kwh * 840 MWh. Ao contrário, se o preço médio do sistema for 4.7 cent./kwh, o gerador recebe do produtor a diferença, i.e, 0.3 cent./kwh * 840 MWh. Ask (vendidos) Produtor (Gerador) Nord Pool Bid (comprados) Comercializador info@mbarros.com 21

22 Exemplo Contrato Futuro no NORDPOOL Quem está na posição bid (comprada) recebe $$$ se o preço SOBE acima do valor especificado no contrato No exemplo, a posição bid é do comercializador (distribuidora?), que ganhará $$$ se os preços subirem na semana a que se refere o contrato A transação é anônima, e a liquidação é feita pelo NORDPOOL. Note que a transação mostrada é PURAMENTE FINANCEIRA, não existe troca de energia entre os agentes, apenas dinheiro! info@mbarros.com 22

23 Instrumentos Financeiros Relação entre Preço Spot e Preço Futuro Mercados Financeiros (não há custo de armazenamento) No instante inicial, e supondo que T é o instante de vencimento, S é o preço spot e r a taxa de juros F = S.e r.t Mercados de Commodities F = S.e (c - y).t Onde: c = custo de carregamento (custo de armazenamento mais juros pagos para financiar a commodity menos a renda proporcionada pela commodity) para uma ação que não paga dividendos, c = r. y = convenience yield (o benefício em ser o dono da commodity ao invés de ser apenas o dono do futuro) info@mbarros.com 23

24 Instrumentos Financeiros Swaps Como diz o próprio nome: é a troca de uma coisa por outra. Mas, o que se troca num swap? Basicamente, dois fluxos de caixa diferentes, ou duas taxas diferentes, por exemplo, uma taxa fixa e outra flutuante. Podem ser negociados ou não em bolsa, com prazos longos ou curtos. Valor nocional = valor do contrato de swap (não é efetivamente negociado) apenas a diferença entre as taxas é paga ou recebida, e calculada sobre este valor nocional. info@mbarros.com 24

25 Instrumentos Financeiros Swaps As duas partes envolvidas num swap concordam em pagar uma à outra a diferença entre um preço fixo e um índice de preços. Este índice de preços é uma média de preços de mercado que deverá refletir a volatilidade dos preços durante da duração do swap. Os pagamentos são feitos em períodos previamente acordados entre as partes. Para entrar num swap não é necessário fazer qualquer pagamento up-front. Exemplos típicos do mercado financeiro: Taxas de juros pré e pós fixadas Swaps de taxas de câmbio info@mbarros.com 25

26 Instrumentos Financeiros Swap de Energia Um produtor de energia quer assegurar um preço pela commodity que vende (por exemplo, não quer que ele caia muito). Pode entrar num swap com uma contraparte, comparando um preço fixo com um certo índice relevante (por exemplo, o preço da sua commodity em algum mercado) Se o índice < preço fixo (preço da commodity caiu!) Contraparte paga ao produtor a diferença: fixo-índice Se o índice > preço fixo (preço da commodity subiu!) Contraparte recebe do produtor a diferença: índice - fixo info@mbarros.com 26

27 Instrumentos Financeiros Swap de Energia - II Um consumidor de energia teme que o preço que terá que pagar no futuro pelo seu insumo seja muito alto. Pode entrar num swap com uma contraparte, comparando um preço fixo com um certo índice relevante, mas agora a sua posição deverá ser oposta à do agente do exemplo anterior (produtor de energia) Se o índice < preço fixo (preço da commodity caiu!) Contraparte recebe do consumidor a diferença: fixo-índice Se o índice > preço fixo (preço da commodity subiu!) Contraparte paga ao consumidor a diferença: índice - fixo info@mbarros.com 27

28 Instrumentos Financeiros Opções Plain Vanilla São as opções mais simples, calls (opções de compra) e puts (opções de venda) Ao contrário dos forwards, futures e swaps, nas opções uma das partes tem direitos, e a outra tem obrigações. A parte que tem direitos pagou por eles um preço (o prêmio da opção), e a que tem obrigações assumiu estas obrigações por que recebeu por elas este mesmo prêmio! O comprador de uma opção é a parte que detém o direito O lançador (ou vendedor) da opção é o que tem a obrigação info@mbarros.com 28

29 Instrumentos Financeiros Opções Plain Vanilla Os riscos de compradores e lançadores de opções são radicalmente diferentes! A perda máxima de um comprador de opção está limitada ao prêmio pago por ele, enquanto um vendedor de opção tem perda potencialmente ilimitada! Nos mercados financeiros no Brasil, puts são freqüentemente menos líquidas que calls, mas podem ser construídas artificialmente (através de um fato conhecido chamado de paridade put-call) info@mbarros.com 29

30 Instrumentos Financeiros Opções Européias e Americanas Européias Só podem ser exercidas NO VENCIMENTO A precificação é mais simples, geralmente feita por Black e Scholes Americanas Podem ser exercidas a qualquer instante No caso de calls americanas, pode-se provar que o exercício antecipado não é ótimo info@mbarros.com 30

31 Instrumentos Financeiros Paridade Put-Call Válida apenas para opções EUROPÉIAS A relação entre o preço de uma put e o de uma call (ambas européias) com as mesmas características (mesmo preço e data de exercício) é: C P = S K.e -r(t-t) Desta relação, podemos obter o valor de uma put a partir de uma call com preço de exercício K, vencimento em T e cujo ativo objeto hoje é negociado à vista por S. info@mbarros.com 31

32 Instrumentos Financeiros Inexistência de Possibilidades de Arbitragem É um princípio básico em Finanças, que está por trás do desenvolvimento de diversos modelos (é uma das pedras fundamentais de B/S) Em palavras: não existe almoço grátis, ou seja, não existe possibilidade de obter lucros sem risco algum Na prática, isso não é bem verdade, especialmente em mercados pouco líquidos Em mercados líquidos, pode até existir possibilidade de arbitragem, mas elas não compensam os custos de transação envolvidos. 32

33 Instrumentos Financeiros Variáveis que Afetam o Preço de uma Opção O preço do ativo objeto (S) O preço de exercício da opção (K) O tempo até o vencimento da opção (T- t) A taxa de juros livre de risco do mercado (r) A volatilidade do ativo objeto (σ) info@mbarros.com 33

34 Instrumentos Financeiros Valor de uma opção 2 componentes: valor intrínseco e valor no tempo Valor intrínseco: diferença entre o preço da commodity (S) e o preço de exercício (K). Não pode ser < 0. Para calls: max (S K, 0) Para puts: max (K S, 0) Valor no tempo: é uma função do tempo até o vencimento e da volatilidade o valor de uma opção decresce à medida que o vencimento se aproxima, pois a probabilidade de exercício decresce. Ao mesmo tempo, volatilidade alta aumenta o preço de uma opção, pois aumenta a sua probablidade de exercício. info@mbarros.com 34

35 Exemplo Call de Energia Agente A Prêmio Mensal Energia - MWh Strike R$XX/MWh Agente B Agente A tem o direito (mas não a obrigação mas não a obrigação) de comprar X MW de energia mensalmente do Agente B segundo condições previamente acordadas. O Agente A paga no i-ésimo dia do mês ao agente B um PRÊMIO em R$/MWh pelo direito de comprar energia Se opção NÃO for exercida: O Agente B com o PRÊMIO e não tem obrigação nenhuma de vender energia para o Agente A Se opção for exercida: O Agente A compra a energia do Agente B pelo preço especificado O Agente B fica obrigado a vender a energia para o Agente A, que a comprará pelo de exercício naquele mês específico. info@mbarros.com 35

36 Exemplo Put de Energia Agente A Prêmio Mensal Energia - MWh Strike R$XX/MWh Agente B Agente A compra do Agente B uma put (o direito, mas mas não a obrigação, de vender X MW de energia mensalmente) para o Agente B segundo condições previamente especificadas. O Agente A paga ao Agente B um PRÊMIO por este direito no i-ésimo dia do mês Se opção NÃO for exercida: O Agente B fica com o PRÊMIO e não tem obrigação nenhuma de comprar energia do Agente A. Se opção for exercida: O Agente A venderá a energia para o Agente B O Agente B fica obrigado a comprar a energia do Agente A e pagar o Strike em R$XX/MWh naquele mês específico info@mbarros.com 36

37 Instrumentos Financeiros Qual o preço justo de uma opção? Ou seja, quanto você deveria pagar pelo direito que uma opção lhe dá ao comprá-la (ou quanto deveria cobrar pela obrigação que assume ao vendê-la)? Solução trivial : Modelo de Black e Scholes (B/S) Hipóteses por trás do modelo são fortes, e não necessariamente se aplicam a mercados de commodities! info@mbarros.com 37

38 Instrumentos Financeiros Hipóteses do Modelo de Black e Scholes A ação não paga dividendos durante o prazo de duração da opção. Os preços da ação seguem um movimento browniano geométrico. É possível estar vendido a descoberto nas ações, em qualquer quantidade. Não existem custos de transação. Não existem oportunidades de arbitragem livres de risco. As transações ocorrem podem ocorrer continuamente, isto é, não existem intervalos de tempo em que as transações não podem ocorrer. A taxa de juros livre de risco (r) é constante para qualquer prazo. info@mbarros.com 38

39 Instrumentos Financeiros Notação usada em Black e Scholes T = instante de vencimento da opção t = instante atual S = preço do ativo objeto K = preço de exercício da opção σ = volatilidade r = taxa de juros livre de risco C = prêmio da call P = prêmio da put Dentre todas estas variáveis, a única não diretamente observável é a volatilidade, que deve ser estimada (e existem inúmeros métodos para fazer isso!) info@mbarros.com 39

40 Instrumentos Financeiros Black e Scholes Prêmio de uma Call Européia C r( T t ) ( d ) K. e Φ( ) = S. Φ d 1. 2 Onde: d 1 = log S K 2 σ + r + 2 σ T t ( T t) e d 2 2 S σ log + r ( T t) K 2 = = d1 σ σ T t T t E Φ(.) indica a função de distribuição acumulada da N(0,1). info@mbarros.com 40

41 Instrumentos Financeiros Black e Scholes Prêmio de uma Put Européia P = ( T t ).( Φ( d )) S Φ( ) r K. e d 2. 1 Onde d 1, d 2 e Φ(.) já foram definidos info@mbarros.com 41

42 Instrumentos Financeiros Medidas de Sensibilidade Derivadas de B/S as gregas Seja F o preço de um derivativo. É importante medir a sensibilidade de F em relação às variáveis que o afetam. Os parâmetros que medem estas sensibilidades são freqüentemente chamados de gregas das opções. Definição (Delta) É a sensibilidade de F em relação às variações no preço do ativo objeto, isto é: F = S info@mbarros.com 42

43 Instrumentos Financeiros Delta Uma aplicação do delta do portfolio é a construção de carteiras com opções que são quase insensíveis aos movimentos de preço do ativo objeto. Estes portfolios delta-neutros são úteis quando se quer evitar, através da montagem de uma carteira contendo opções, perdas decorrentes de movimentos desfavoráveis do preço do ativo objeto. O delta de uma call européia é O delta de uma put européia é = Φ = Φ ( d 1) 0 ( d ) O delta de uma posição em dinheiro é zero, pois esta posição é insensível às mudanças de preço de uma ação. info@mbarros.com 43

44 Instrumentos Financeiros Exemplo Portfolio Delta Neutro Suponha que o delta de uma opção é 0.4. Isto indica que, se o preço do ativo objeto se altera em R$ x, o preço da opção se altera em 40% de x. Como usar isso para fazer hedge? Suponha que um investidor vendeu calls sobre 5000 ações. A posição deste investidor pode ser protegida se ele compra 5000*(0.4) = 2000 ações. A seguir apresentamos o valor do portfolio após pequenas variações no preço do ativo objeto. Suponha que o preço da ação hoje é R$ 100 e o prêmio de cada call vendida é R$10. info@mbarros.com 44

45 Instrumentos Financeiros Exemplo Portfolio Delta Neutro Se o preço da ação sobe para R$ 101, o prêmio de cada opção tenderá a subir R$0.40. Então, o investidor tem um ganho de R$ 2000 na ação objeto e uma perda de 0.4(5000) = R$ 2000 devida ao lançamento de opções. Alternativamente, se o preço da ação cai para R$99, há uma perda de R$ 2000 na ação objeto, que é compensada por um ganho igual nas opções. Em qualquer caso, o valor total do portfolio não se altera. Este procedimento de hedging é conhecido como delta-hedging e está na essência da derivação da equação de Black e Scholes. O portfolio assim construído é chamado de portfolio delta neutro. info@mbarros.com 45

46 Instrumentos Financeiros Exemplo - Portfolio Delta Neutro O delta de uma opção não permanece fixo ao longo do tempo, e também muda de acordo com o preço do ativo objeto. A manutenção de um portfolio delta neutro envolve constantes alterações nas posições do ativo objeto e das opções, e este procedimento necessário para manter o portfolio delta neutro é chamado de rebalanceamento. info@mbarros.com 46

47 Instrumentos Financeiros Gama Mede a sensibilidade do Delta em relação às variações no preço do ativo objeto. Numa analogia com a Física, o Gama é uma medida da aceleração no preço de um derivativo, ou seja: Γ = S = 2 F 2 S Se o Gama é pequeno, as variações do preço da ação objeto implicam em pequenas variações no Delta da opção (e assim não é necessário fazer grandes alterações num portfolio para mantê-lo Delta-neutro). Se o Gama é grande, pequenas variações no ativo objeto implicam em grandes alterações no Delta da opção. info@mbarros.com 47

48 Instrumentos Financeiros Gama Da fórmula de Black e Scholes segue que o Gama de uma call ou put européia é: Γ = ϕ S. σ. ( d ) t Onde ϕ(.) indica a densidade N(0,1) 1 T Note que Γ é sempre positivo!! info@mbarros.com 48

49 Instrumentos Financeiros Theta Mede a sensibilidade do derivativo em relação ao tempo, isto é: F Θ = t Para uma call européia: ( 1 ) r( T t ). Φ( d ) S. ϕ d. σ Θ = r. K. e 2 T t Para uma put européia: S. ϕ Θ = 2 T ( d1 ). σ r( T t ) + r. K. e. Φ( d ) t Θ é negativo na maioria dos casos (isto é, o valor da opção decresce com o passar do tempo) info@mbarros.com

50 Instrumentos Financeiros Rô Mede a sensibilidade de uma opção às variações na taxa livre de risco: ρ = Da fórmula de Black e Scholes segue que: Para uma call européia: Para uma put européia: F r ( T t ) ( T t). Φ( ) r ρ = K. e d ( T t ) ( T t). Φ( ) r ρ = K. e d O rô de uma call é sempre positivo, e o de uma put é sempre negativo. Isso reflete o fato de um aumento da taxa de juros levar a um aumento do prêmio da call e uma redução do prêmio da put. 2 2 info@mbarros.com 50

51 Instrumentos Financeiros Vega ou Lambda Éa sensibilidade do preço do derivativo às variações na volatilidade. No modelo Black-Scholes supõe-se que a volatilidade é constante, mas na prática esta varia durante a vida da opção. O vega de uma opção européia (call ou put) é: F Λ = = S.ϕ 1 σ ( d ) T t O vega é sempre positivo, indicando que aumentos na volatilidade se refletem em aumentos dos preços das opções info@mbarros.com 51

52 Instrumentos Financeiros Estratégias comuns envolvendo derivativos Spreads Envolvem a compra e venda simultânea de futuros ou opções no mesmo mercado ou em mercados correlacionados, por exemplo: Spreads intramercado (p.ex., compra de um futuro e venda de um futuro com data de vencimento diferente, útil se existem variações sazonais na demanda) Spreads entre mercados (CRACK Spreads) Por exemplo, tomar posições opostas em gasolina e óleo cru Spreads entre bolsas (posições opostas no mesmo produto em bolsas diferentes) info@mbarros.com 52

53 Instrumentos Financeiros Caps Funciona como um portfolio de calls européias Objetivo: proteger o comprador de oscilações de preço ACIMA de um nível determinado, durante um período de tempo especificado Floors Funciona como um portfolio de puts européias Objetivo: garantir um preço MÍNIMO (a ser pago ou recebido) durante um período de tempo especificado info@mbarros.com 53

54 Instrumentos Financeiros Collars É um portfolio de posições longas (compradas) em caps e vendidas em floors. Uso típico Consumidores de energia que querem hedge contra aumentos de preços e utilizam o prêmio recebido pelo floor para financiar a proteção dada pelo cap. Pode-se, com alguma engenharia financeira, construir um collar de custo zero! info@mbarros.com 54

55 Instrumentos Financeiros Opções Asiáticas São path-dependent (dependentes do caminho), isto é, seu pay-off depende do caminho seguido pelos preços da commodity até o vencimento, e NÃO APENAS do preço final O pay-off final é baseado na média de um preço de energia (spot, forward ou futuro) info@mbarros.com 55

56 Instrumentos Financeiros Average Price Call Option O pay-off é: max 0, 1 m m k = 1 S k K Average Strike Call Option O pay-off é: max 0, S 1 m T S k m k = 1 info@mbarros.com 56

57 Instrumentos Financeiros Opções de Barreira São opções path-dependent também Dois principais tipos: Knock out Deixa de existir se o preço do ativo objeto (geralmente, o preço spot ou o preço de um forward) atravessa um certo nível H (a barreira ) Knock-in Começa a existir quando o preço do ativo objeto atavessa a barreira São mais baratas que opções padrão com basicamente as mesmas características, pois podem nunca chegar a existir (ou deixar de existir) info@mbarros.com 57

58 Instrumentos Financeiros Combinando Diversas Estruturas 30 Pode-se pensar numa usina baseload como estar numa posição longa (comprada) num swap cujo preço é US$ 30 (custo marginal da planta) 58

59 Instrumentos Financeiros Combinando Diversas Estruturas A geradora A está comprando 100 MW de energia por R$56. Ela lança uma call com preço de exercício de R$80 e compra uma call para metade destes MW com preço de exercício R$130. Vamos identificar as diversas operações presentes aqui 1) Comprar 100 MW de energia = estar comprado num swap, beneficia-se se o preço sobe acima de R$56 info@mbarros.com 59

60 Instrumentos Financeiros Combinando diversas estruturas 2) Lançar call de R$80 = recebe prêmio e perde dinheiro se o preço ultrapassa R$ 80 3) Compra call de R$ 130 = paga prêmio (pequeno) e ganha dinheiro se o preço ultrapassa R$ 130. Mas, note que a proteção é limitada, pois refere-se a apenas metade da energia comprada. Esta compra de call serve para limitar o prejuízo do lançamento da call de R$ 80 se o preço subir muito! info@mbarros.com 60

61 Instrumentos Financeiros Combinando Diversas Estruturas Swap R$ 56 ESTRUTURA FINAL Comprar call R$130 Lançar call R$80 61

62 Instrumentos Financeiros Combinando Diversas Estruturas Pay-off da estrutura proposta Long swap de R$56 = (F 56)*100 Short Call de R$80 = - Max(F 80, 0)*100 Long Call de R$130 = Max(F 130,0)*50 O pay-off da estrutura é a soma destas componentes, onde F é o preço da energia a cada dia. info@mbarros.com 62

63 Instrumentos Financeiros O Contrato de Energia da BM&F Especificações (versão proposta em Abril 2002) Submercado SE/CO Objeto do contrato: EE disponibilizada no centro de gravidade da região SE/CO usando a rede básica Cotação: R$ por MWh com 2 casas decimais Variação mínima: R$ 0.01 por MWh Unidade de negociação: 360 MWh/mês (para 30 dias contratuais), i.e., o equivalente a 12 MWh fornecidos durante 24 horas consecutivamente em cada dia contratual Meses de vencimento: todos Número de vencimentos em aberto: inicialmente 6 meses info@mbarros.com 63

64 Instrumentos Financeiros O Contrato de Energia da BM&F Especificações (versão proposta em Abril 2002) Data de vencimento: 5o. dia útil anterior ao mês de vencimento do contrato Na data de vencimento não serão permitidas operações de day trade nem a abertura de novas posições vendidas BM&F será responsável pela liquidação das posições em aberto A execução do contrato de compra e venda de energia ocorrerá amparada nas regras do MAE Nota: a BM&F desistiu do lançamento deste produto por causa das incertezas regulatórias do setor info@mbarros.com 64

65 Instrumentos Financeiros Lição Fundamental uso de Instrumentos Financeiros em Mercados de Energia Não importa o quanto o seu portfolio seja complicado, você deve ser capaz de quebrá-lo em partes, e reconhecer em cada uma destas partes um dos instrumentos básicos que você viu aqui!!! Esta é a receita básica, e foi (na minha opinião), a grande contribuição da Enron para o desenvolvimento dos produtos de energia. info@mbarros.com 65

66 Instrumentos Financeiros Building-block approach Desagregar o seu portfolio nas suas componentes de risco, em pequenos pedaços compreensíveis e identificá-los com os instrumentos padrão Isso vai permitir que você: encontre o preço justo consiga mensurar sua exposição ao risco, e identificar as fontes de risco info@mbarros.com 66

67 Instrumentos Financeiros Por que Gerenciar Riscos? Historicamente a desregulamentação de mercados leva a: Um aumento da volatilidade de preços Um aumento do volume contratado (e talvez como conseqüência um aumento do risco de contraparte) O gerenciamento de riscos permite maior controle sobre: Fluxo de caixa Melhor visão sobre o portfolio global da empresa e identificação de posições (ativos) que contribuem para melhor o perfil de risco/retorno da empresa info@mbarros.com 67

68 Instrumentos Financeiros Por que Gerenciar Riscos? No caso brasileiro, a dependência em relação às condições hidrológicas cria uma clara necessidade de hedge contra situações climáticas adversas. Exemplo (Derivativos de Clima) Empresa que detém uma usina térmica (custo de geração alto), o risco é expresso por muita chuva (e neste caso a usina não será despachada e sua receita será zero). O que fazer? Comprar uma proteção (call) e se chover ACIMA de um certo valor, a empresa exerce a call, que deverá ser capaz de cobrir os custos fixos da usina info@mbarros.com 68

69 Alguns mercados de energia que deram certo NYMEX NORDPOOL 69

70 NYMEX NYMEX - gás O gás natural tem uma importância fundamental na matriz energética dos EUA, e representa quase 25% da energia consumida. Sua participação na matriz energética tende a aumentar no futuro. O mercado americano de gás natural é extremamente dinâmico e competitivo, caracterizado por: Grande liquidez de contratos de curto e médio prazo Transparência de preços e existência de operações sofisticadas usando derivativos info@mbarros.com 70

71 NYMEX NYMEX - gás Abril de 1990 lançamento do contrato futuro de gás para o Henry Hub (ponto de confluência de gasodutos, situado na Louisiana, funciona como uma espécie de centro de gravidade) É o indicador mais líquido e transparente para o mercado de gás americano. info@mbarros.com 71

72 NYMEX NYMEX - gás Outros produtos Swaps Spread de calendário contrato de opções para a diferença de preços entre duas datas de exercício diferentes info@mbarros.com 72

73 NYMEX Petróleo Brent É um óleo cru leve do Mar do Norte que serve como referencial para contratos futuros na NYMEX. Grande parte do refino ocorre no Noroeste da Europa, e grandes volumes são enviados para os EUA. Os produtores negociam a maior parte da produção no mercado spot. Petróleo WTI (West Texas Intermediate) É o principal benchmark no mercado americano. info@mbarros.com 73

74 NYMEX Contratos Futuros de WTI Futuros de WTI na NYMEX /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/2003 New York, NY Crude Oil Future Contract 1 ($/bbl) New York, NY Crude Oil Future Contract 4 ($/bbl) info@mbarros.com 74

75 NYMEX Opções Envolvendo Brent e WTI Opções de spread entre os dois produtos para oferecer proteção aos agentes de mercado contra oscilações entre os dois principais referenciais do mercado de petróleo mundiais. Volatilidade entre os preços é tipicamente gerada por: Alterações de oferta e demanda nos respectivos produtos Padrões diferentes de estocagem Padrões sazonais A opção de spread Brent/WTI é uma opção baseada no diferencial de preços entre os contratos futuros das duas commodities. info@mbarros.com 75

76 NYMEX Crack Spreads Envolve a relação entre óleo cru, gasolina e óleo para aquecimento. Refinarias produzem ou compram óleo cru e vendem derivados de petróleo. O crack spread define o valor adicionado pela operação de refino. Existem 3 spreads padrão. O spread reflete 5 barris de óleo cru para produzir 3 barris de gasolina e 2 de heating oil. Os outros spreads padrão são o e o info@mbarros.com 76

77 NYMEX Crack Spreads Para calcular o spread, faça a conversão do preço do óleo cru de barris para galões (divida por 42). Por exemplo, considere um crack spread e suponha que os preços são: Óleo cru: US$ 17.12/barril = US$ /galão Gasolina: US$ /galão Heating Oil: US$ /galão info@mbarros.com 77

78 NYMEX Crack Spreads Insumo: 5*cru = US$ Produto: 3*gas+ 2*HO = Spread por 5 unidades de óleocru: = Spread por unidade de óleo cru: /5 = US$ Compra de Spread: venda cru e compre os produtos Venda de Spread: compre cru e venda os produtos info@mbarros.com 78

79 NYMEX Crack Spreads (5-3-2 para Nov 1999) Crack Spreads (5-3-2 para Maio 2000) 79

80 NORDPOOL Bolsa eletrônica com compensação diária; Início de operação - Janeiro de 1996; Participantes - Noruega, Suécia, Finlândia, Alemanha O Nordpool consiste em 2 mercados principais: Mercado Spot Mercado Financeiro (futuros, forwards, opções) info@mbarros.com 80

81 NORDPOOL Geração média anual = 380 TWh (desde 1993) Volumes Transacionados em 2001 Mercado Spot: 112 TWh Crescimento de 15% em rel. a bilhões Euros Derivativos: 910 TWh Crescimento de 154% em rel. a bilhões Euros Clearing de Operações OTC: 1748 TWh Crescimento de 70% em relação a bilhões Euros info@mbarros.com 81

82 NORDPOOL Baseado no Conceito de 2 mercados Mercado Spot um dia à frente e Mercado em Tempo Real Ferramenta para o operador do sistema balancear o despacho; o preço serve de base para corrigir distorções momentâneas de oferta e demanda Em outros países (Brasil inclusive) conceito de um mercado apenas O mercado é baseado no despacho a tempo real dos contratos spot, e o preço corresponde à última unidade despachada pelo operador do sistema info@mbarros.com 82

83 NORDPOOL 83

84 NORDPOOL Grandes Indústrias Geradores e Transmissão Distribuidores Representantes da clearing Mercados OTC Contratos bilaterais Contratos físicos NORDPOOL ASA Mercado spot Mercado financeiro Futuros, forwards, opções Grandes Indústrias Geradores e Transmissão Distribuidores Representantes da clearing Mercado de Varejo Pequenas Indústrias, Serviços, Consumidores info@mbarros.com Residenciais 84

85 NORDPOOL Mercado Atacadista Mercado OTC (de balcão) Intermediação entre compradores e vendedores, eliminando risco de crédito Contratos padronizados ou não Bolsa de Energia Funciona como clearing, promove a liquidação financeira e assume a exposição ao risco da contraparte Apenas contratos padronizados Mercado Bilateral Negociação entre dois agentes, ambos expostos ao risco da outra parte Contratos tailor made info@mbarros.com 85

86 NORDPOOL É importante separar dois momentos distintos: Antes da operação do sistema aqui atua a NORDIC POWER EXCHANGE Durante a operação do sistema aqui atua o Nordic TSO (operador do sistema) Atuação da Nordic Power Exchange 1. Mercados Financeiros Bids e asks Contratos financeiros (forwards, futuros, opções, contratos por diferenças) Negociação eletrônica e contínua com horizonte 4 anos info@mbarros.com 86

87 NORDPOOL Atuação da Nordic Power Exchange 2. Mercado Spot (ELSPOT) Mercado um dia à frente Contratos de uma hora Sistema de leilões Altos volumes e grande liquidez nos preços de energia 3. Mercado de Balanceamento (Balancing Market) Bids e Asks Mercado uma hora à frente Contratos de uma hora Trading contínuo e eletrônico info@mbarros.com 87

88 NORDPOOL FORMAÇÃO DE PREÇOS MERCADO SPOT $/MWh Demanda agregada (bid) Oferta agregada (ask) Note que todos os agentes irão negociar a este preço! MWh info@mbarros.com 88

89 NORDPOOL Atuação do Nordic TSO Mercado a tempo real Por ordem de mérito Serviços ancilares O lado da demanda pode fazer bidding no mercado a tempo real O mercado a tempo real é caracterizado por por volumes relativamente baixos e preços que refletem a capacidade dos sistema em balancear seus recursos info@mbarros.com 89

90 NORDPOOL Produtos do Mercado Financeiro Contratos Futuros Diários, por bloco, por estação, por ano Forwards Por estação e anuais Opções Européias, os ativos objeto são forwards Contratos por Diferenças Usados para o hedge entre o preço de liquidação do mercado (market clearing price, MCP) e preços em diversas áreas info@mbarros.com 90

91 Produtos - NORDPOOL Produtos Elspot - Mercado spot com entrega física de energia Eltermin - Mercado financeiro para contratos futuros e forward Eloptions - Mercado financeiro para contratos de opções do estilo europeu e asiático Elclearing - Serviço de compensação O NordPool toma o risco da contraparte e garante pagamentos Rotina de compensação diária, e a liquidação é baseada nas mudanças no valor de mercado das posições dos participantes info@mbarros.com 91

92 ELSPOT - NORDPOOL Elspot - The Nordic Spot Market Foi estabelecido em 1993 para a Noruega e em Outubro de 2000 toda a região escandinava tornou-se parte do ElSpot. Desde Janeiro de 2002, o mercado ElSpot é operado por uma nova empresa, Nord Pool Spot AS. info@mbarros.com 92

93 ELSPOT- NORDPOOL No Elspot são negociados contratos de energia horária para entrega física no período de 24 horas do dia seguinte. O mecanismo de preços do Elspot é usado para regular o fluxo de energia quando existem restrições de capacidade no sistema. O preço é calculado a partir dos bids e offers de todos os participantes do mercado. info@mbarros.com 93

94 ELBAS - NORDPOOL No Elbas faz-se o ajuste contínuo dos contratos horários até uma hora antes da entrega. Atualmente, a moeda de negociação no ElBas é o Euro. Novos contratos são iniciados após a determinação dos preços do dia seguinte no ElSpot. Antes das 14 horas, os contratos para as horas remanescentes de hoje podem ser negociadas e, em seguida, abre-se a negociação para o próximo dia. info@mbarros.com 94

95 Eltermin - NORDPOOL Eltermin é um mercado financeiro para hedging de preços e administração de riscos Duas categorias principais: Futuros e Forwards Horizonte de comercialização até 3 anos à frente Não há entrega física de energia, apenas liquidação financeira Comercialização eletrônica, entre 8 e 15:30 hs info@mbarros.com 95

96 Eltermin NORDPOOL Contratos Futuros O valor de cada contrato é ajustado diariamente baseado em mudanças no preço de mercado do contrato. Divididos em estações dividido em 3-6 blocos cada bloco tem 4 semanas Períodos de entrega - estação S01xx(estação1, ano xx): semana 1-16 S02xx(estação2, ano xx): semana S03xx(estação3, ano xx): semana 41-52/53 info@mbarros.com 96

97 Eltermin NORDPOOL - Contratos a termo Não há troca de dinheiro entre as partes antes do vencimento; a liquidação é feita apenas no período de entrega Cada participante tem que fazer um depósito de seguro na Nord Pool Horizonte de comercialização - 3 anos Contratos por estações ou contratos anuais. Períodos de entrega forward FWV1xx ( inverno 1, ano xx): 1 Janeiro - 30 Abril FWSOxx( verão, ano xx): 1 Maio - 30 Setembro FWV2xx( inverno2, ano xx): 1 Outubro - 31 Dezembro FWYRxx( ano inteiro xx) 1 Janeiro - 31 Dezembro info@mbarros.com 97

98 Eloptions - NORDPOOL Contratos de opções, negociadas a partir de outubro de 1999 Dois tipos: opções européias e asiáticas As opções européias comercializadas no NordPool têm, como ativo objeto, contratos forward para estações e anos Nas opções asiáticas do NORDPOOL, o ativo objeto depende do preço do sistema do mercado spot info@mbarros.com 98

99 NORDPOOL Possíveis explicações para o seu sucesso... Lançamento ocorreu num período de energia abundante Permite a escolha de mercados e produtos (padronizados ou não) A participação na bolsa de energia não é compulsória e Preços são de mercado, e não baseados em simulações de custos Existe transparência na determinação dos preços Existe fácil disseminação de informações entre os participantes do mercado info@mbarros.com 99

100 Gerenciamento de Risco no NORDPOOL Método que vem sendo empregado para análise de risco 100

101 Tight Pool vs. Loose Pool Despacho Centralizado - Tight Pool ( Brasil e Chile ) Despacho e Preço definidos por modelos de otimização energética Leilão - Loose Pool ( Noruega e Colômbia ) Produtores fazem ofertas ("bid") para diversos patamares de geração Curva de Oferta Consumidores fazem propostas ("ask") para diversos patamares de consumo Curva de Demanda $/MWh $/MWh Geração Consumo A interseção das curvas preço spot despacho contratado Consumo Geração Preço "Spot" MWh Despacho MWh info@mbarros.com 101

102 Mercado de E.E. no Brasil Sistema elétrico brasileiro é único no mundo Dimensões continentais Predominância de energia hidráulica Despacho centralizado ( tight pool ) determinado pelo ONS (Operador Nacional do Sistema) Várias usinas de donos diferentes na mesma cascata info@mbarros.com 102

103 Mercado de E.E. no Brasil ONS Operador Nacional do Sistema Faz o despacho das usinas no sistema com o objetivo de minimizar o custo total (custo atual + custo futuro) MAE Mercado atacadista de energia Determina o preço spot, que é gerado por modelos matemáticos! info@mbarros.com 103

104 Mercado de E.E. No Brasil A principal característica da reestruturação do Sistema Elétrico Brasileiro foi a criação do MAE No MAE, os agentes de geração deverão: otimizar os ganhos financeiros de cada projeto; minimizar riscos financeiros e econômicos; diversificar contratos de venda; buscar estratégias de hedging financeiro. info@mbarros.com 104

105 Mercado de E.E. No Brasil Comportamento do preço spot alta correlação com a hidrologia afluente. Depende da configuração futura do sistema; Depende da carga futura; Depende do preço dos combustíveis; info@mbarros.com 105

106 Preço MAE O preço do MAE é determinado em base semanal, para três patamares de carga, em cada submercado do sistema elétrico brasileiro. Os submercados são: Norte, Nordeste, Sudeste/Centro-Oeste e Sul. O preço do MAE é calculado em base ex-ante, baseado nas previsões de carga e disponibilidade para as semanas que se iniciam aos sábados e terminam na sexta feira. O preço MAE serve para a liquidação de toda a energia não contratada entre os agentes. info@mbarros.com 106

107 Abr/00 Jan/00 Custo Marginal de Curto Prazo Brasil (Preço MAE) Custo Marginal de Curto Prazo Sudeste Nordeste 95% Hidráulico US$/MWh Jan/97 Abr/97 Jul/97 Out/97 Jan/98 Abr/98 Jul/98 Out/98 Jan/99 Abr/99 Jul/99 Out/99

108 Preço da Energia - Brasil Evolução dos CMOs / Sudeste 500, , , , , , ,000 CMO (R$/MWh) 150, ,000 50,000 0,000 Jan-93 Apr-93 Jul-93 Oct-93 Jan-94 Apr-94 Jul-94 Oct-94 Jan-95 Apr-95 Jul-95 Oct-95 Jan-96 Apr-96 Jul-96 Oct-96 Jan-97 Apr-97 Jul-97 Oct-97 Jan-98 Apr-98 Jul-98 Oct-98 Jan-99 Apr-99 Jul-99 Oct-99 Jan-00 Apr-00 Jul-00 Oct-00 Jan-01 Apr-01 Meses info@mbarros.com 108

109 Preço semanal MAE Após o racionamento Preços semanais MAE após o racionamento (submercados Sudeste e Sul) Sudeste Sul /06/ /06/ /05/ /05/ /04/ /05/ /04/ /04/ /03/ /03/ /02/ /02/ /02/ /02/ /01/ /01/ /12/ /12/ /11/ /12/ /11/ /11/ /10/ /10/ /09/ /10/ /09/ /09/ /08/ /08/ /07/ /08/ /07/ /07/ /06/ /06/ /05/ /05/ /05/ /05/ /04/ /04/ /03/ /03/ /03/ /03/2002 info@mbarros.com 109

110 Preço semanal MAE Após o racionamento Preços semanais MAE após o racionamento (submercados Nordeste e Norte) Nordeste Norte /06/ /06/ /05/ /05/ /04/ /05/ /04/ /04/ /03/ /03/ /02/ /02/ /02/ /02/ /01/ /01/ /12/ /12/ /11/ /12/ /11/ /11/ /10/ /10/ /09/ /10/ /09/ /09/ /08/ /08/ /07/ /08/ /07/ /07/ /06/ /06/ /05/ /05/ /05/ /05/ /04/ /04/ /03/ /03/ /03/ /03/2002 info@mbarros.com 110

111 Preço Médio Diário da Energia na Colômbia 70% Hidráulico 111

112 Preço Médio Mensal na Noruega Preço Spot Médio Mensal % Hidráulico Nok/MWh 50 0 Jan/96 Mai/96 Set/96 Jan/97 Mai/97 Set/97 Jan/98 Mai/98 Set/98 Jan/99 Mai/99 Set/99 Jan/00 info@mbarros.com 112

113 Sistemas Predominantemente Hidroelétricos A princípio, é possível utilizar a água armazenada nos reservatórios para evitar o custo de combustível das unidades térmicas. A operação deve considerar a incerteza nas afluências futuras. O valor da água armazenada nos reservatórios não pode ser obtido diretamente. A água que passa em uma usina afeta outras usinas a jusante ( mais para baixo na cascata ) Custo evitado de geração térmica Existe acoplamento temporal, i.e., uma decisão operativa hoje afeta o custo de operação no futuro. info@mbarros.com 113

114 Planejamento da Operação Utilizar Água Afluência Alta Afluência Baixa OK Déficit Utilizar Água reduz custo presente aumenta custo futuro risco de déficit Armazenar Água Afluência Alta Afluência Baixa Vertimento OK Armazenar Água aumenta custo presente reduz custo futuro risco de vertimento Necessidade de Ferramentas de Otimização Estocástica 114

115 Função de Custo Futuro A Função de Custo Futuro é computada através da Programação Dinâmica Estocástica (SDP), para todo o horizonte de planejamento. 100% 80% 60% 40% Cenários de Afluência 100% 80% 60% 40% w t+1 20% 0% Período "t" 20% 0% Período "t+1" α (w t+1 ) Define o valor da água em função do nível de armazenamento info@mbarros.com 115

116 Otimização do Custo Futuro Precisamos calcular os custos imediatos e futuros. Os custos imediatos são conhecidos, mas o custo futuro depende das vazões futuras, e assim precisamos conhecer o comportamento estocástico das vazões. Dados de vazões disponíveis para Programas geram séries sintéticas de vazões usando um modelo PAR(p) (autoregressivo periódico de ordem p) info@mbarros.com 116

117 Cálculo do Custo Futuro Custo Futuro = média de todas as trajetórias Estados do sistema são determinados pelos volumes nos reservatórios e afluências info@mbarros.com 117

118 Planejamento da Operação no Sistema Brasileiro É centralizada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) - Tight Pool. A programação é dividida em três etapas: longo prazo (até 5 anos), médio prazo (1 ano), curto prazo (1 semana) e tempo real. info@mbarros.com 118

119 Planejamento da Operação Objetivos Em cada etapa do horizonte de planejamento, determinar as metas de geração para cada usina, de forma a atender a carga, minimizando o valor esperado do custo de operação. Custo de operação é dado pelo custo variável de combustível das termelétricas e pelo custo de déficit. Considera apenas a incerteza hidrológica. info@mbarros.com 119

120 Planejamento da Operação Operação Centralizada Planejamento de Longo Prazo (5 anos em bases mensais) Geração hidraulica agregada Geração térmica agregada Sub-sistemas Restrição de intercâmbio Despacho Real (1 hora) Planejamento de Médio Prazo (1 ano em bases semanais) Desagregação da geração hidráulica em usinas individualizadas Pré-despacho (1 dia em bases horárias) programação de curto prazo atendendo aos requisitos energéticos e elétricos Planejamento de Curto Prazo (1 semana em bases horárias) Desagregação da geração semanal em bases horárias info@mbarros.com 120

121 Sistema Brasileiro- Cadeia de Modelos Dados do Palnejamento de Longo Prazo Séries de Afluência Programa NEWAVE Previsão de Carga de Longo Prazo Previsões Mensais e Semanais de Vazões Previsão de Carga Valores da Água Mensais Agragados Programa DECOMP Valores da Água Semanais por Reservatório Disponibilidade de Geração Térmica Custos de Operação Previsão Horária de Vazões Programa DESSEM Previsão de Carga Horária Valores da Água Horários por Unidade Geradora info@mbarros.com PREÇO SPOT 121

122 Overview Planejamento e Despacho NEWAVE DECOMP DESSEM Médio prazo Curto Prazo Despacho Diário Objetivos: Minimizar o custo total (custo atual + custo futuro) a partir de decisões sobre: quantidade de energia térmica gerada total dos intercâmbios entre subsistemas custo do déficit São modelos de otimização info@mbarros.com 122

123 Newave Objetivo Definir a alocação ótima de geração térmica e hidráulica a cada mês, de forma a minimizar o custo esperado total (inclui o custo da geração térmica e o custo de deficit, que é o custo do não suprimento de energia) Solução do problema de otimização usa... Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) Representação em sistemas equivalentes Estado do sistema: energia armazenada nos reservatórios e tendência hidrológica (vazões) info@mbarros.com 123

124 Newave ARQUIVOS ENTRADA NEWAVE NEWAVE.EXE MENSAG.TMP FORMAT.TMP HIDR.DAT VAZOES.DAT POSTOS.DAT CASO.DAT ARQUIVOS.XXX DGER.XXX SHIST.XXX SISTEMA.XXX PATAMAR.XXX EAFPAST.XXX CONFHD.XXX EXPH.XXX MODIF55.XXX CONFT.XXX TERM.XXX CLAST.XXX EXPT.XXX MANUTT.XXX DESCRIÇÃO Executável e arquivos do sistema Dados de cadastro de usinas e arquivo de vazões Dados de entrada info@mbarros.com 124

125 Newave - Dados de Saída Função de Custo Futuro para cada estágio do período de planejamento, que relaciona o estado do sistema (energias armazenadas e tendência hidrológica em cada subsistema) com o valor esperado do custo de operação a partir daquele estágio até o horizonte de planejamento info@mbarros.com 125