Unversdade de ão Paulo Escola uperor de Agrculura Luz de Queroz Demanda de energa na ndúsra braslera: efeos da efcênca energéca Marlon Bruno alazar Tese apresenada para obenção de Tulo de Douor em Cêncas. Área de Concenração: Economa Aplcada Praccaba 212
Marlon Bruno alazar Bacharel em Cêncas Econômcas Demanda de energa na ndúsra braslera: efeos da efcênca energéca versão revsada de acordo com a resolução CoPGr 618 de 211 Orenador: Prof. Dr. ROBERTO ARRUDA DE OUZA LMA Tese apresenada para obenção de Tulo de Douor em Cêncas. Área de Concenração: Economa Aplcada Praccaba 212
Dados nernaconas de Caalogação na Publcação DVÃO DE BBLOTECA - EALQ/UP alazar, Marlon Bruno Demanda de energa na ndúsra braslera: efeos da efcênca energéca / Marlon Bruno alazar. - - versão revsada de acordo com a resolução CoPGr 618 de 211. - - Praccaba, 212. 93 p. : l. Tese (Douorado) - - Escola uperor de Agrculura Luz de Queroz, 212. 1. Demanda energéca 2. Energa - Efcênca 3. ndúsra - Brasl. Tíulo CDD 338 161d Permda a cópa oal ou parcal dese documeno, desde que cada a fone O auor
3 DEDCO Aos meus pas, que muo me apoaram em odos os momenos de mnha vda e a mnha esposa Joyce que nos quase rês anos de casados me fez pensar como vv ano empo sem ela do meu lado.
4
5 AGRADECMENTO Prmeramene a DEU, por me mosrar sempre o melhor camnho a segur e colocar em mnha vda pessoas maravlhosas que sempre pude conar. Aos meus pas e rmãos pelo carnho e a cereza na vda que nada é mas mporane que a famíla. Agradeço ambém a mnha esposa Joyce pelo amor despenddo, sua aenção e apoo nos momenos mas crícos e dfíces dessa nossa camnhada. Ao meu orenador, Robero, que desde a nossa prmera conversa confou em mm, prncpalmene quando me ausene de Praccaba para poder casar e começar a rabalhar. Aos amgos de Praccaba, em especal meu padrnho Jerônmo, nocênco, Bruno, Neo, Glbero Fraga, Glbero Fernandes e Mara. Aos professores e funconáros do Deparameno de Economa da EALQ/UP, em especal a Maell pelas nconáves vezes que me orenou da forma mas correa possível. A odos que dreamene ou ndreamene conrbuíram para mnha formação e a pessoa que me orne.
6
7 Os que crêem que a culpa de nossos males esá em nossas esrelas e não em nós mesmos fcam perddos quando as nuvens encobrem o céu. Robero Campos
8
9 UMÁRO REUMO... 11 ABTRACT... 13 LTA DE FGURA... 15 LTA DE TABELA.......17 1 NTRODUÇÃO... 19 1.1 Consderações ncas... 19 1.2 Problema e sua mporânca... 25 1.3 Objevos... 28 1.3.1 Objevo Geral......28 1.3.2 Objevos Específcos... 28 2 REFERÊNCAL TEÓRCO... 29 2.1 Teora dos Cusos... 29 2.1.1 Cusos no Curo Prazo... 3 2.1.2 Cuso no Longo Prazo... 32 2.2 Modelos Empírcos de Demanda de Energa... 34 3 REFERENCAL ANALÍTCO... 39 3.1 Decomposção da nensdade Energéca... 39 3.1.1 Méodos de Decomposção... 4 3.1.2 Arbuções desejáves para os Méodos de Decomposção... 49 3.1.3 Comparação enre Méodos de Decomposção... 52 3.2 Modelo de Conegração... 54 3.2.1 Esaconaredade... 54 3.2.2 Tese de Raz Unára... 55 3.2.3 Co-negração de Johansen... 57 3.2.4 Modelo Auo-Regressvo Veoral (VAR)... 59 3.3 Fone de Dados... 6 4 REULTADO... 63 4.1 Decomposção do Consumo de Energa e nensdade Energéca... 63 4.1.1 Decomposção do Consumo de Energa... 63 4.1.2 Decomposção da nensdade Energéca......68 4.2 Função de Demanda de Energa na ndúsra Braslera... 72 4.3 Deermnanes da nensdade Energéca na ndúsra... 78 5 CONCLUÃO E CONDERAÇÕE FNA... 87 REFERÊNCA... 89
1
11 REUMO Demanda de energa na ndúsra braslera: efeos da efcênca energéca A conservação de energa, mas precsamene a efcênca energéca, vem ganhando mporânca nos úlmos anos no Brasl e no mundo em função dos mpacos ambenas que o uso nensvo de energa gera ao meo ambene e pelo fao de a ofera de energa, prncpalmene as dervadas de fones não renováves, esar se ornando cada vez mas escassa. Esudos que abordam os mpacos que os ganhos de efcênca podem gerar em ermos de cusos e na conservação de energa e, por consegune, na dmnução dos efeos da avdade ndusral no meo ambene vem ganhando mporânca. Ese rabalho eve como movação prncpal deermnar o mpaco da Efcênca Energéca na demanda de energa da ndúsra braslera. Para sso ulzaram-se duas meodologas complemenares para dsserar a respeo do ema. Prmeramene, a nensdade energéca fo decomposa em dos efeos dsnos, Efeo nensdade e Efeo Esruural. Os resulados enconrados sugerem que o Efeo nensdade fo o prncpal responsável pela perda de Efcênca no consumo de energa pela ndúsra. Como o Efeo nensdade é uma mporane proxy para a Efcênca Energéca, buscou-se deermnar o mpaco desa no consumo de energa pela ndusra braslera. Ouras varáves ambém foram ulzadas para compor a função de demanda de energa, como PB ndusral, preços médos ponderados das dferenes fones de energa e o nível de saláros pagos na ndúsra. Os resulados enconrados sugerem que um aumeno de 1% no Efeo nensdade em mpaco de,297% no consumo de energa ndusral. Procurou-se ambém nese rabalho buscar os deermnanes da Efcênca Energéca. Para al, ulzou-se como varáves explcavas a Formação Lquda de Capal Fxo como proxy dos nvesmeno feos pela ndúsra, a Ulzação da Capacdade nsalada como um ndcador de excesso ou de subulzação do parque ndusral e por fm a Taxa de Câmbo Real, dado que a maor pare dos seores energo-nensvos ndusras ambém se caracerzam pela fore aberura ao comérco exeror. Os resulados enconrados sugerem que o aumeno na Ulzação da Capacdade nsalada mplca na perda de Efcênca Energéca. Por ouro lado, aumeno na Formação Lquda de Capal Fxo conrbu para a redução do Efeo nensdade que mplca aumeno na ulzação efcene de energa. Concluu-se que o aumeno da Taxa de nvesmeno na economa, além de aumenar a Efcênca Energéca na ndúsra, ambém é responsável por reduzr o consumo de energa e assm benefcar o própro seor ndusral aravés da redução de cusos como ambém oda a socedade aravés dos benefícos que a redução da produção de energa pode gerar no meo ambene e na poupança de recursos não renováves. Palavras-chave: Efeo nensdade; Efcênca energéca; Demanda de energa ndusral
12
13 ABTRACT Energy demand of brazlan ndusry: effecs of energy effcency The conservaon of energy, specfcally energy effcency s ganng mporance laely n Brazl and he world due envronmenal mpacs ha nensve use of energy generaes o he envronmen and for he fac ha he supply of energy, manly derved from nonrenewable sources, s becomng ncreasngly scarce. udes whch approach he mpacs ha effcency gans can generae n erms of cos and energy conservaon and, herefore, o reduce he effecs of ndusral acvy on he envronmen are ganng mporance. Ths work had as s man movaon o deermne he mpac of energy effcency n energy demand of Brazlan ndusry. For hs we used wo complemenary mehodologes o dscourse on he subjec. Frs, he energy nensy was decomposed no wo dsnc effecs: nensy effec and rucural effec. The resuls sugges ha he nensy effec was manly responsble for he loss of effcency n energy used by ndusry. As he nensy Effec s an mporan proxy for he Energy Effcency, we aemped o deermne he mpac of energy consumpon n Brazlan ndusry. Oher varables were also used o compose he funcon of energy demand, such as ndusral GDP, weghed average prces of dfferen energy sources and he level of salares pad n he ndusry. The resuls sugges ha a 1% ncrease n he nensy effec has an mpac of.297% n ndusral energy consumpon. We also sough o pursue he deermnans of Energy Effcency. For hs purpose, we used as explanaory varables he Ne Fxed Capal Formaon as a proxy of he nvesmen made by he ndusry, he Use of nsalled Capacy as an ndcaor of excess or ndusral underused and fnally he Real Exchange Rae, as mos energy-nensve ndusral secors are also characerzed by a srong openng o foregn rade. The resuls sugges ha ncreased use of nsalled capacy mples he loss of energy effcency. On he oher hand, ncrease n Ne Fxed Capal Formaon conrbues o he reducon of he nensy Effec whch mples an ncrease n he effcen use of energy. was concluded ha he ncreased Rae of nvesmen n he economy, besdes ncreasng he Energy Effcency n ndusry, s also responsble for reducng energy consumpon and hus benef he ndusral secor self by reducng coss as well as he whole socey hrough he benefs ha he reducon of energy producon can have on he envronmen and savng non-renewable resources. Keywords: nensy effec; Energy effcency; ndusral energy demand
14
15 LTA DE FGURA Fgura 1 Consumo de Energa Prmára por Fone.... 2 Fgura 2 Consumo Energéco por eor.... 21 Fgura 3.a Consumo de Energa na ndúsra por eor... 23 Fgura 3.b Consumo de Energa na ndúsra por eor.... 23 Fgura 4 nensdade Energéca na ndúsra. UNDADE: ep/1 6 U$.... 24 Fgura 5 - Efeo prncpal e conrbuções dos faores x e y.... 43 Fgura 6 Decomposção do Consumo de Energa na ndúsra em ep enre 197 28. Fone: Dados da pesqusa.... 64 Fgura 8 Decomposção da nensdade Energéca na ndúsra em ep/mlhões de dólares, enre 197 28. Fone: Dados da Pesqusa.... 69 Fgura 9 Decomposção da nensdade Energéca na ndúsra em índce, enre 197 28. Fone: Dados da Pesqusa.... 7 Fgura 1 nensdade Energéca nos prncpas seores Energo-nensvos ndusras, enre 197 e 28. Fone de dados: BEN (28).... 71 Fgura 11 Taxa de nvesmeno em proporção do PB e Taxa de Ulzação da Capacdade nsalada na ndúsra. Fone: PEADATA.... 79 Fgura 12 Relação enre Taxa de nvesmeno e Índce do Efeo nensdade. Fone: BGE e Dados da pesqusa.... 85
16
17 LTA DE TABELA Tabela 1 Consumo de Energa no eor ndusral. Parcpação por fone, em %.... 21 Tabela 2 Tese de Fundamenação Teórca para índces de Decomposção... 52 Tabela 3a Tese de Raz Unára ADF para as séres Consumo de Energa ndusral, PB ndusral, Preços ponderados de energa, aláros na ndúsra e nensdade Energéca.... 73 Tabela 3b Tese de Raz Unára DF-GL para as séres Consumo de Energa ndusral, PB ndusral, Preços ponderados de energa, aláros na ndúsra e nensdade Energéca.... 74 Tabela 4 Esruura de defasagem do modelo VAR(p).... 75 Tabela 5 Tese de Conegração enre as séres: Consumo de Energa ndusral, PB ndusral, Preços ponderados de energa, aláros na ndúsra e nensdade Energéca, assumndo endênca deermnísca lnear, sem nenhum lag.... 75 Tabela 6 Deermnanes da Demanda de Energa pela ndúsra.... 76 Tabela 7 Coefcene de Aberura Lquda seores e períodos seleconados.... 8 Tabela 8a Tese de Raz Unára ADF para as séres Capacdade nsalada da ndúsra, Formação Lquda de Capal Fxo, nensdade Energéca e Taxa de Câmbo Real.... 81 Tabela 8b Tese de Raz Unára GL-DF para as séres Capacdade nsalada da ndúsra, Formação Lquda de Capal Fxo, nensdade Energéca e Taxa de Câmbo Real.... 82 Tabela 9 - Esruura de defasagem do modelo VAR(p).... 83 Tabela 1 Tese de Conegração (Traço) enre as séres: nensdade Energéca, Capacdade nsalada na ndúsra, Formação Lquda de Capal Fxo e Taxa de Câmbo, não ulzando endênca e lag.... 83 Tabela 11 Deermnanes da nensdade Energéca na ndúsra.... 84
18
19 1 NTRODUÇÃO 1.1 Consderações ncas O consumo de energa é um dos prncpas ndcadores do desenvolvmeno econômco e socal de qualquer socedade. Ele reflee ano o rmo de avdade nos seores ndusral, comercal e de servços, quano a capacdade da população para adqurr bens e servços ecnologcamene mas avançados, como auomóves (que demandam combusíves), elerodoméscos e eleroelerôncos (que exgem acesso à rede elérca e pressonam o consumo de energa elérca) (ANEEL, 28). O desenvolvmeno econômco e socal é um dos prncpas faores que explcam o aumeno de consumo de energa. Conudo ouros faores são mporanes para a análse, enre eles se desaca o crescmeno da população ndcador obdo ano pela comparação enre as axas de naaldade e moraldade quano pela medção de fluxos mgraóros. No Brasl, enre 2 e 25, a axa de crescmeno populaconal eve uma endênca de queda relava, regsrando varação méda anual de 1,46% (BGE, 21). Dados do Balanço Energéco Naconal (BEN, 28) e do Mnséro de Mnas e Energa, mosram que no período de 197 a 27, de manera geral, a endênca em sdo de expansão do consumo global de energa (o que abrange dervados de peróleo, gás naural, energa elérca, enre ouros). De 199 a 27, o crescmeno acumulado fo de 69%, com o consumo oal passando de 127,596 mlhões de ep 1 para 215,565 mlhões de ep. Os dervados de peróleo são as prncpas fones energécas ulzadas no país (Fgura 1), comporameno esse verfcado ao longo dos úlmos anos. e somados óleo desel, gasolna e GLP (gás lquefeo de peróleo), o consumo angu 76,449 mlhões de ep, dane de um consumo oal de 21,49 mlhões de ep. Valor, porano, superor, ao da energa elérca, que angu 35,443 mlhões de ep (EPE, 29). 1 Tonelada Equvalene de Peróleo, 1 ep = 41,85 GJ.
2 Fgura 1 Consumo de Energa Prmára por Fone Fone: EPE, 29. Adapado pelo auor. A Fgura 1 mosra parcpação relavamene consane dos produos dervados de peróleo na marz energéca braslera, enquano que Elercdade, Bagaço de Cana e Gás Naural vêem ganhando parcpação ao longo dos úlmos 3 anos. Lenha é a fone energéca que mas perdeu parcpação ao longo do empo, em 197 esa fone denha mas de 4% da marz braslera, em 28 a parcpação se reduzu a 7,4%. Enre os seores que mas consomem energa desaca-se a ndúsra. O seor ndusral vem aumenando sua parcpação no consumo energéco braslero, passando de uma parcpação de 27,7% em 197 para 36,4% em 28 (Fgura 2). Os seores de ranspores e resdencal ambém apresenam expressvo consumo, conudo ese úlmo vem perdendo parcpação na marz energéca ao longo do período analsado, parcpação esa que já chegou a 35,5% em 197 e em 28 não ulrapassou os 1%.
21 Fgura 2 Consumo Energéco por eor Fone: EPE, 29. Adapado pelo auor. Ouro mporane seor a ganhar parcpação na marz energéca braslera é o seor Energéco, prncpal responsável pela produção érmca de energa elérca, vu sua parcpação na marz de consumo de energa passar de 2,5% em 197 para 1,8% em 28. O consumo de energa para produção de elercdade nas usnas ermoelércas salou de 2 ml/ep para 382 ml/ep, o que represena um crescmeno de mas de 15 vezes. Tendo em vsa que a ndúsra, mesmo perdendo parcpação no PB braslero, como pode ser consaada por dados do BGE (28), passando de 35% do PB em 197 para 25% em 28, aumenou o consumo relavo de energa. Esse maor consumo pode ser dvdo por fones, como apresenado na Tabela 1. Tabela 1 Consumo de Energa no eor ndusral. Parcpação por fone, em % Fones de Energa 197 198 199 2 28 GÁ NATURAL,,9 3,2 6,3 1,3 CARVÃO MNERAL,4 1,3 2,3 4,6 4,7 LENHA 24, 9,3 12,4 8,7 7,9 BAGAÇO DE CANA 17,8 12,8 1,5 12,8 18,7 OUTRA FONTE PRM. RENOVÁVE,8 2, 3,4 4,9 6,4 ÓLEO COMBUTÍVEL 3,3 34,7 15,6 11,6 4,8 GÁ DE COQUERA 1, 1,3 2, 1,5 1,3 COQUE DE CARVÃO MNERAL 6,8 8,5 11,8 1,6 8,1 ELETRCDADE 9,8 15,7 22,2 2,6 2,6 CARVÃO VEGETAL 6,4 9, 12,5 7,1 6,8 OUTRA 2,7 4,5 4,1 11,2 1,4 Fone: BEN (29).
22 Desaca-se o aumeno da parcpação do Gás Naural e Elercdade. O Gás Naural, que em 197 não nha expressvdade no consumo da ndúsra, eve sua parcpação aumenada consderavelmene nos úlmos anos, prncpalmene após a mporação de Gás provenene da Bolíva pela Perobras, por meo da GABOL, gasoduo que lga a Bolíva ao Brasl. A elercdade fo a fone de energa que mas ganhou parcpação na marz de consumo da ndúsra, mas que dobrando sua parcpação no período de 197 a 28. De acordo com o Plano Naconal de Energa 23 (EPE, 27c) o consumo de energa elérca pela ndúsra deve crescer a uma axa de 3,7% ao ano aé 23. A prncpal perda de parcpação no consumo de energa pelo seor ndusral fcou com a Lenha e o Óleo Combusível. Em 197, Lenha e Óleo denham junos mas de 5% das fones de energa da ndúsra; já em 28, as duas fones não somavam 13%. Pracamene não houve aleração com relação a parcpação de fones renováves e nãorenováves na ndúsra. Em 197, 58,5% da marz de consumo provnham de fones renováves, percenual esse que se maneve pracamene gual em 28, ou seja, 6,5%. Com relação aos seores ndusras, eses podem ser dvddos em energo-nensvos e não energo-nensvos. Garca e al. (25) defnem a ndúsra energo-nensva como aquela composa de segmenos ndusras cujo consumo ndvdual de energa supera 2% do oal consumdo pelo seor ndusral, ou pelos seores cujas razões despesa com energa/cuso operaconal ou despesa com energa/valor adconado superam 7,5%. Por ouro lado, EPE (27a) defne a ndúsra energo-nensva com relação a rês dferenes créros, nensdade energéca, consumo específco de energa e parcpação do segmeno no consumo oal de energa. Por nensdade energéca pode-se enender como razão enre o consumo agregado de energa e o Produo nerno Bruo. Pelo créro anerormene cado, em geral, seores ndusras energo-nensvos são aqueles que possuem ala nensdade energéca. Consumo específco de energa enende-se como razão enre o consumo agregado de energa e a quandade físca de produo no seor. EPE (27b) desaca que levando em consderação os rês créros, pode-se defnr como seores energo-nensvos em energa: almenos e bebdas, papel e celulose, ferro-gusa e aço, ferro-lgas, mneração e pelozação, meas não-ferrosos e ouros da mealurga e químca. Cmeno, cerâmca, êxl e ouras ndúsras foram classfcados no grupo demas ndúsras.
23 As Fguras 3.a e 3.b desacam a parcpação dos seores energo-nensvos na marz de consumo energéco da ndúsra nos anos de 197 e 28. Em 197, 69% da energa consumda referam-se a seores energo-nensvos (almenos e bebdas, papel e celulose, ferro-gusa e aço, ferro-lgas, mneração e pelozação, meas não-ferrosos e ouros da mealurga e químca). Em 28, 8% do consumo de energa provnha dos seores energonensvos. Fgura 3.a Consumo de Energa na ndúsra por eor Fgura 3.b Consumo de Energa na ndúsra por eor Adapado pelo auor. Fone: EPE, 29.
24 Como desaca EPE (27b), a dnâmca dos subseores que compõem o segmeno ndusral conrbuu para as modfcações na esruura de consumo de energa no período. eores mas nensvos em energa, como os segmenos de ferro-gusa e aço, papel e celulose, não ferrosos e ouros da mealurga, e ferro-lgas apresenaram fore expansão no período. Analsando a evolução nos úlmos 3 anos, observa-se que houve uma redução da parcpação dos seores de almenos e bebdas, cmeno e cerâmca no consumo energéco do seor ndusral. Em conraparda, os seores de ferro-gusa e aço, mneração e pelozação, papel e celulose e não ferrosos e ouros meas ganharam parcpação. A Fgura 4 mosra a evolução da nensdade Energéca da ndúsra no período 197 a 28. A nensdade Energéca aumenou de 197 a 23, dmnundo desde enão para níves próxmos ao ano de 1998. Fgura 4 nensdade Energéca na ndúsra. UNDADE: ep/1 6 U$ 2 Fone: BEN (28). 2 Razão enre Consumo de energa e PB.
25 1.2 Problema e sua mporânca Como observa Alves (27), o conceo de efcênca energéca pode ser raado como o uso da menor quandade de energa possível para o fornecmeno de um deermnado produo ou servço. A efcênca energéca pode ser medda a parr de dferenes ndcadores, em função do equpameno, processo, ecnologa ou servço esudado, mas sua undade pode ser expressa bascamene como undade de produo e servço por undade de energa. O nverso da efcênca energéca é a nensdade energéca, que pode ser expressa como a quandade de energa por undade de produo ou servço. No Brasl, ulzam-se prncpalmene os ndcadores de nensdade energéca para medr a efcênca. (1.1) (1.2) Conudo, a consrução de um sere hsórca com os índces obdos nas equações (1.1) e (1.2) pode ncorporar dversas nformações relevanes que devem ser decomposas nos chamados Efeo Esruural e Efeo nensdade 3. O Efeo Esruural refere-se ao amanho oal do seor/segmeno na demanda oal de energa, o que se relacona ao nível de avdade de cada seor/segmeno de acordo com o crescmeno do PB bem como da esruura seoral, ou seja, o Efeo Esruura esá relaconado com a relação enre seores energo-nensvos e suas respecvas parcpações no produo ndusral. O Efeo nensdade é defndo como o percenual de ganho relavo de efcênca ao se adoar maor parcpação de uma dada fone energéca mas efcene (por exemplo, gás naural para geração de vapor em subsução ao óleo combusível) ou por subsução ecnológca, ou anda, aravés de mudanças de procedmeno (hábos de uso, especfcação correa de equpamenos ou de equpamenos mas efcenes, dmensonameno de ssemas, manuenção adequada, gesão energéca ec.). Dversos rabalhos naconas e nernaconas ulzaram esa meodologa para decompor a nensdade Energéca para o seor ndusral. Moa e Araújo (1989) decompuseram as varações de consumo ndusral de energa separadamene para energa
26 elérca, óleo combusível e ouros combusíves para permr relaconar os prncpas aspecos do crescmeno econômco e as polícas energécas. Howarh, chpper and Andersson (1993) decompuseram o consumo de energa ndusral para cnco países da OECD enre os anos de 1973 a 1988, chegando à conclusão que mudanças na esruura dos países analsados veram mporanes mpacos na relação consumo de energa/pb, mudanças essas ndependenes de alerações na ulzação de écncas mas efcenes de produção e ulzação de energa. Greenng e. al (1997) ulzaram ses méodos dferenes de decomposção de nensdade agregada de energa para o seor ndusral de 1 países da OECD enre os anos de 197 e 1992. Os auores chegaram à conclusão de que a maor pare da mudança na nensdade energéca pode ser explcada pelo Efeo nensdade, enreano mudanças de produção seoras, ou seja, Efeo Esruural, ambém se mosraram mporanes na deermnação da nensdade Energéca. A mporânca da decomposção da nensdade Energéca em Efeo Esruural e Efeo nensdade resde na ulzação de as índces em conjuno com ouras varáves para esmar uma função de demanda de energa para a ndúsra braslera e deermnar as devdas elascdades. Esmavas e prevsões de demanda de energa são muo relevanes não só para uma melhor omzação do planejameno energéco, mas ambém para auxlar órgãos reguladores nas formulações de regras e polícas para ese seor. Maos e. al (28) argumenam que uma mporane dmensão do problema envolve a gesão esraégca do suprmeno de energa a longo prazo. Essa gesão vem sendo coordenada pelos órgãos governamenas de planejameno energéco e agêncas regulaóras em parcera com as empresas fornecedoras de energa. Para que al gesão seja efcaz, necessáro se faz o uso de nsrumenos adequados para a geração de prevsões a longo prazo da demanda de energa. Por ouro lado, Pres, Goskorzewcz e Gambag (21) denoam que no passado o seor energéco braslero consuu mporane veor de desenvolvmeno, conudo ende a condconar a velocdade desse crescmeno, uma vez que o rmo de expansão da demanda vem evolundo em paamares superores à axa de ofera de energa. As funções de demanda de energa ndusral radconas levam em consderação valor adconado na ndúsra ou PB ndusral, preço da energa, esoque de capal; a Efcênca 3 Mas dealhes serão fornecdos no Capíulo 3 em 3.1.
27 Energéca cosuma ser menconada apenas quano se raa da Elascdade-Renda da demanda de energa. Porém, al méodo é nsufcene para revelar a real mporânca da Efcênca Energéca na demanda de energa. Cabe, desse modo, responder a perguna: a nensdade Energéca é uma varável mporane para explcar o comporameno do consumo de energa na ndúsra braslera? Dado a mporânca que a conservação de energa e efcênca energéca vêm ganhando nos úlmos anos no Brasl e no mundo em função dos mpacos ambenas que o uso nensvo de energa gera ao meo ambene e pelo fao de a ofera de energa não acompanhar a axa de crescmeno da demanda, a complea esmação e mensuração dos mpacos de ganhos de efcênca conrbuem para maor prevsbldade e ambém para que se possa enender com maor méro a conrbução da ndúsra na conservação de energa e, por consegune, na dmnução dos efeos da avdade ndusral no meo ambene. Consderando que pare da demanda por energa pela socedade, em especal a ndúsra, será suprda pela consrução de hdrelércas que precsam de reservaóros para armazenagem de água ou por ermoelércas que produzem energa aravés da quema de algum combusível fóssl (desel, óleo combusível ou gás naural), o real mpaco da Efcênca Energéca mplcara reduzr a necessdade de novos nvesmenos, conrbundo para mgar os mpacos ambenas. Ese rabalho em como movação prncpal ncorporar meddas de Efcênca Energéca ou nensdade Energéca na função de demanda ndusral e assm deermnar os parâmeros relevanes para explcar al demanda. Respondendo a quesão prncpal dese rabalho, se o aumeno da Efcênca Energéca ajudara na conservação de energa e se ajudar qual o real mpaco ou magnude desa conrbução. Pare-se da hpóese de que o aumeno da nensdade energéca percebdo na Fgura 4 deve-se prncpalmene ao aumeno de parcpação de seores energo-nensvos na ndúsra braslera, ou seja, o Efeo Esruural responde pela maor conrbução na explcação da nensdade Energéca. Esa hpóese se orgna na percepção da esruura da ndúsra braslera exemplfcada na Fgura 3.
28 1.3 Objevos 1.3.1 Objevo Geral Deermnar o mpaco da Efcênca Energéca ou nensdade Energéca na demanda de energa da ndúsra braslera no período de 197 a 28. 1.3.2 Objevos Específcos ) Decompor a nensdade Energéca ndusral braslera enre: Efeo Esruura e Efeo nensdade. ) Decompor o Consumo de Energa na ndúsra braslera enre: Efeo Avdade 4, Efeo Esruura e Efeo nensdade. ) Deermnar as prncpas varáves explcavas para o Efeo nensdade. 4 O Efeo Avdade esá defndo no Capulo 3 em 3.1.1
29 2 REFERÊNCAL TEÓRCO A energa é um mporane nsumo na produção dos mas varados produos ndusras. Alguns auores como Pndyck (1979), Kemfer (1998), Kemfer e Welsch (2) enre ouros, ncluem a energa na função de produção juno às varáves radconas, capal e rabalho. Bernd e Wood (1975) argumenam que a demanda ndusral por energa é essencalmene dervada da necessdade de produção que ulzam como nsumo a energa, ou seja, a energa é um faor ípco do processo de produção da frma. As frmas endem a escolher os nsumos que mnmzam os cusos oas de produção e ao mesmo empo elevam ao máxmo a produção de bens. A possbldade de subsução de nsumos depende da ecnologa de produção e dos preços relavos de odos os nsumos. Bernd e Wood (1975) concluem que energa e capal são complemenares e ambos são consderados subsuos ao rabalho. Dada a mporânca da energa no processo de produção ndusral, a Teora de Cusos é um relevane nsrumeno para a compreensão da escolha das frmas enre po e quandade de nsumos ulzados na produção. 2.1 Teora dos Cusos 5 A maxmzação do lucro esá relaconada com a produção, a quandade de nsumos e seus respecvos preços; a ecnologa de produção adoada defne as possbldades de subsução enre os faores. Em vsa das dferenes possbldades de subsução enre os faores, é possível combná-los de modo a mnmzar os cusos de produção, ou seja, a maxmzação do lucro pode ser fea va mnmzação dos cusos. Algumas vanagens da maxmzação do lucro va mnmzação dos cusos podem ser enumeradas, enre elas esão: ) a função de cuso é homogênea de grau um nos preços dos nsumos e não decrescene no produo. ) a função cuso é côncava nos preços dos nsumos. ) a função de demanda dos faores é homogênea de grau zero nos preços. 5 As seções subsequenes são baseadas em, Mas-colell, Whnson e Green (1995), Varan (1999), Bnger e Hoffman (1998), Debern (1987) e Chang (1982).
3 v) se a função de produção é homogênea de grau um, enão a função cuso e a demanda por faores é homogênea de grau um no produo. v) se a função de produção é côncava, enão a função cuso é convexa no produo, em parcular o cuso margnal é não decrescene no produo. 2.1.1 Cusos no Curo Prazo A função de cuso pode ser obda a parr de rês equações, função de produção, equação de cusos e camnho de expansão. Lembrando que os preços dos faores são dados. A função de cuso de curo prazo é apresenada como: CT g( PX, PX, Y) 1 2 CF (2.1) em que, CT é o cuso oal, P X 1 é o preço do nsumo X 1, P X 2 é o preço do nsumo X 2, Y é o produo e CF cuso fxo. A função cuso represena o cuso mínmo de produção de cada nível de produo e é obda supondo-se raconaldade do empresáro. O ermo função cuso é usado para expressar o cuso como função do nível de produção, enquano que o ermo equação de cuso é usado para expressar o cuso em ermos de quandade e preços dos faores. A demonsração da função cuso será apresenada adane. Consdera-se curo prazo se pelo menos um dos faores de produção não puder varar no período consderado, ao passo que, no longo prazo, odos os faores podem varar. Nese caso o CT não apresena um ermo de CF. Defne-se Cuso Médo (CMe) como o cuso unáro de produção de cada undade adconal produzda, maemacamene: CMe CT Y g( Y) Y CF (2.2) produzda. Defne-se Cuso Margnal (CMg) como cuso adconal de cada nova undade CT g( Y) CMg g ( Y) (2.3) Y Y
31 A maxmzação do lucro sem condconaldade pode ser expresso como: RT CT PY Y g( Y) CF (2.4) Na abordagem dos cusos, a varável de decsão é o produo, logo para maxmzar o lucro derva-se a função lucro com relação a Y e guala-se a zero, Y P g ( Y) P CMg (2.5) Y Y Ese resulado ndca que, para maxmzar o lucro, o empresáro deve gualar o preço de venda do produo ( P Y ) ao cuso margnal (CMg). Observa-se que RT P Y Y RMg P Y, logo, RMg = CMg. Assm, o empresáro pode aumenar seu lucro expandndo a produção, se a venda de uma undade adconal do produo (recea margnal) corresponde ( P Y ) for maor que o acréscmo de cuso (CMg). Para garanr que a condção de maxmzação de lucro (prmera ordem) ocorra é necessáro que as condções de segunda ordem sejam sasfeas, ou seja, a segunda dervada da função lucro deve ser menor que zero: 2 Y 2 CT 2 Y 2 ( CMg ) Y g ( Y) (2.6) Ou melhor, 2 CT g ( Y) (2.7) 2 Y so que dzer que o CMg deve ser crescene ao nível de produção que maxmza o lucro, se fosse decrescene, a gualdade enre o preço e CMg ndcara um pono de lucro mínmo. A expressão (2.7) mplca que, para maxmzar o lucro, deve-se gualar o preço do produo ao cuso margnal na fase ascendene da curva de cuso margnal.
32 2.1.2 Cuso no Longo Prazo Como do anerormene, o longo prazo se caracerza como o período de empo no qual odos os faores de produção são varáves, so é, não há qualquer faor fxo, al como amanho da plana ou nvesmeno em equpameno de capal. Anes de nvesr, o empresáro esá em uma suação de longo prazo, ou seja, pode seleconar qualquer nvesmeno denre odas as opções dsponíves. Depos que nvesu, so é, depos que a decsão é omada, o empresáro opera sob condções de curo prazo. Consderando que a lmação de recursos mpõe lmação na quandade produzda, o problema de maxmzação do lucro (mnmzação dos cusos) pode ser elaborado da segune forma: Mn C P 1 X 2. A Y f ( X1, X 2 ) X 1 X P X 2 (2.8) A expressão (2.8) é a forma dual do problema de maxmzação da recea oal sujeo a dsponbldade orçamenára. A solução desse problema levará à obenção das demandas condconadas dos faores e à função ndrea de cuso. Aplcando o Lagrangeano, L PX X PX X 2 [ Y f ( X1, 2)] (2.9) 1 X 1 2 Dervando o Lagrange com relação a X 1 X 2 e a, obêm-se as condções de prmera ordem para mnmzação dos cusos: L X 1 PX 1 f1 (2.1) L X L 2 PX 2 (2.11) 2 f Y f ( X, X 1 2 ) (2.12) Resolvendo as equações (2.1) e (2.11), em-se:
33 P f X 1 1 P f X 2 2 (2.13) As condções de prmera ordem para mnmzação de cusos sujea, a dada resrção na produção, são semelhanes às do problema prmal. Nese caso a frma procura a socuso mas baxa que coném, pelo menos, um pono comum com a soquana deermnada. eu cuso mínmo é dado pela socuso que é exaamene angene à soquana deermnada. O mulplcador de Lagrange enconrado no problema dual em relação nversa com o mulplcador enconrado no problema prmal, em que o mulplcador era gual à razão das produvdades margnas dos faores pelos respecvos preços, conclu-se que 1. Assm, se a condção de segunda ordem for sasfea, cada pono de angênca enre uma soquana e uma socuso é uma solução ano para o problema de maxmzação condconado como para um de mínmo condconado. Em ouras palavras, um problema de maxmzação é um problema de mnmzação e, porano as soluções são guas. solando X 1 na equação (2.13) e subsundo na equação (2.12), obém-se a demanda condconada para o faor X 2, o mesmo pode ser feo para o faor X 1. A demanda enconrada é chamada condconada, já que é condconada a deermnada produção dferene daquelas obdas da maxmzação sem resrções. A demanda dos faores enconrada em a segune forma: X X C 1 C 2 x ( P c 1 x ( P c 2 X X 1 1, P X, P X 2 2, Y ), Y ) (2.14) Tomando as demandas condconadas C X e subsundo na expressão (2.8) e resolvendo em função de C, obém-se a função ndrea de cuso na forma: C C PX, PX, ) (2.15) ( Y 1 2 A equação (2.15) é chamada de função de cuso de longo prazo, pos consdera odas as possbldades de varações nos faores e no nível de produo.
34 Para fnalzar, uma vez obda a função ndrea de cuso (2.15), é possível a parr do Teorema de hepard, ober as funções de demanda condconadas dos faores, basa dervar a função de cuso com relação à PX 1 e a PX 21 para se ober a demanda do faor X 1 e X 2. C P X 1 c C X 1 x1 PX, PX, Y) ( 1 2 (2.16) C P X 2 c C X 2 x2 PX, PX, Y) ( 1 2 (2.17) 2.2 Modelos Empírcos de Demanda de Energa Há empos, esudos da demanda de energa pela ndúsra desperam o neresse da comundade cenífca, sendo a ndúsra a prncpal consumdora de energa no mundo. Nas úlmas décadas, a ofera de energa na forma de peróleo e gás naural, passou a ser conrolada por poucos players mundas, faor que ambém conrbu para o desenvolvmeno de pesqusas. Bernd e Wood (1975) assumem uma função de produção para os Esados Undos conendo como faores de produção, capal, rabalho, nsumos nermedáros e energa, admndo arbraramene a forma funconal ranslog como função de cuso. Os auores lnearzaram a função cuso, e a demanda condconada dos faores de produção passou a represenar a parcpação de cuso do faor energa sobre o cuso oal de produção. O produo (Y) não fo ulzado pelos auores como varável explanaóra, para explcar a demanda por energa. A equação (2.18) denoa a dferencação da função de cuso ranslog enquano (2.19) mosra a equação esmada para a demanda compensada de energa: lnc ln P C P P C M (2.18) M E PE X E C E KE ln (2.19) PK LE ln PL EE ln PE ME ln PM
35 em que M E é a parcpação do gaso do bem E no oal de despesas C, P E, P K, e P M são respecvamene o preço Energa, Capal, Trabalho e nsumos nermedáros. A demanda por energa prmára como peróleo, carvão, gás naural e elercdade fo analsada por McRae (1979) para dferenes regões do Canadá, onde a produção não fo ulzada como varável explanaóra para explcar a demanda por eses faores, fazendo uso apenas do preço, o que esá em concordânca com o proposo na leraura [Bernd e Wood, 1975]. Pndyck (1979) realzou uma análse da demanda por energa prmara para dez países desenvolvdos, ulzando além da energa, capal e rabalho como faores de produção. O auor ncorpora a produção ndusral como varável explcava da demanda por energa, dferenemene das consderações feas por Bernd e Wood (1975) e McRae (1979). A equação proposa esmada para a demanda de energa esá mosrada a segur: P L M E PE X C E E YE ln Y ln P (2.2) J EJ J Conforme argumena Clarke (1983), a equação de demanda do faor é ndependene do produo, pos ese não é exógeno na deermnação dos nsumos, ou seja, é deermnado recursvamene na função de produção da frma. Em geral, é o preço real dos faores de produção e não somene o própro preço do faor que deermna a demanda por ese. Argumena anda que, ao conráro das funções de demanda por energa ndusral frequenemene ulzadas na leraura, a correa especfcação da função é ndependene do produo, mas dependene do preço real da energa assm como do preço de odos os demas faores de produção. Conudo, a nclusão do produo como uma varável explanaóra mplca dzer que a frma assume mnmzação dos cusos, ou seja, o produo passa ser uma varável exógena e que os faores são escolhdos para angr al nível de produção (Clarke, 1983). Arsenaul e. al (1995) esmaram a demanda oal de energa para Québec, no Canadá. Além da demanda oal, os auores esmaram ambém a demanda de cada faor de produção, peróleo e gás naural. As equações esmadas são: M f M, PO, PNG ) (2.21) ( 1
36 TE h TE, PE P, N ) (2.22) ( 1 em que, M é a parcpação de cada faor no cuso oal de produção, PO é o preço do peróleo e PNG é o preço do gás naural; TE é a demanda oal de energa em Terajoules, PE é índce de preços de peróleo e gás, P índce de preços geral da economa e N é o PB ndusral. Y (2) compara dos modelos de demanda de energa, o ranslog e o Leonef Generalzado. Além dsso, esma a demanda de energa para cada seor ndusral: almenos e bebdas, êxl, madera, papel e mpressão, químco, mneras não-ferrosos, meas e maqunáro. Oura dferença dos modelos anerormene apresenados é a ncorporação da varável mudança ecnológca à equação de demanda de energa. A equação esmada da demanda de energa é mosrada a segur: M E PE X C E E YE ln Y ln P T (2.23) J EJ J T em que, T represena mudança écnca. Kulshreshha e Parkh (2) esmaram equação de demanda de carvão para dferenes seores ndusras na Índa. Os auores ulzaram o modelo de conegração para esudar a relação enre o consumo de carvão, preço e produção ndusral. Conclundo que a demanda por carvão é mas sensível às mudanças no valor adconado na ndúsra que varação no preço do carvão. Grffn e chulman (25) ulzaram um índce écnco de efcênca energéca na equação de demanda de energa para 16 países da OECD em um modelo de séres emporas. A equação esmada é, Q N f ( / N, ( L) P, Z ) (2.24) / em que, Q/N é o consumo per capa de energa, /N é a renda per capa, ( L)P é o operador de defasagem do preço de energa e Z é o índce de efcênca energéca. Conudo, como são usados dados em panel, removeu-se a varável Z e no lugar fo colocada uma varável dummy como efeo fxo para capar a mudança ecnológca enre os países.
37 Polems (27) ulza o modelo de correção de erros (ECM) para esmar a demanda por Óleo Combusível e Elercdade para a ndúsra Grega. As equações esmadas são: a ( L) OL ( L) DBP ( L) RPOL ( L) RPELEC u (2.25) c( L) ELEC ( L) DBP ( L) RPELEC ( L) RPOL ( L) CON u (2.26) em que, a (L), (L), (L), (L), c (L), (L), (L), (L) e (L) represenam operadores de defasagem. DBP é o PB ndusral, RPELEC e RPOL são os índces de preços da elercdade e Óleo Combusível respecvamene e por fm CON é a volagem méda dos consumdores de energa. Ese rabalho propõe, com base em odos os rabalhos acma cados, esmar uma equação de demanda de energa para a ndúsra braslera ulzando um índce de efcênca energéca obda aravés da decomposção da nensdade energéca da ndúsra. A meodologa de decomposção será mosrada no próxmo capulo. A equação a ser esmada é: ( E f Y, P, P, E ) (2.27) Em que, E é a demanda agregada de energa pela ndúsra, Y é o produo ndusral ou valor agregado, P é um índce ponderado dos preços dos dferenes nsumos energécos ulzados pela ndúsra, P é o nível de saláro médo da ndúsra e E é o índce de nensdade energéca (Efeo nensdade). Ulzar-se-á o Modelo de Conegração para esmar a demanda de energa de longo prazo.
38
39 3 REFERENCAL ANALÍTCO 3.1 Decomposção da nensdade Energéca Efcênca Energéca se refere à avdade ou produo que pode ser produzdo com uma deermnada quandade de energa com, por exemplo, oneladas de aço por megawahora de energa. Efcênca Energéca pode ser raduzda como a melhora na produção de deermnado bem ou servço a parr de quandades reduzdas de nsumos ulzados na produção. Na economa, levando em consderação odos os seores produvos, a efcênca energéca não é um conceo sgnfcavo devdo à naureza heerogênea da produção, dferenças esas que podem ser em produos, processos e equpamenos. Por ouro lado, comparações a respeo da nensdade Energéca são mas faclmene percebdas. Ao nível de uma ecnologa especfca, a dferença enre efcênca e nensdade energéca é nsgnfcane, ou seja, uma é o nverso da oura. Por nensdade Energéca se enende a razão enre o consumo de energa e o produo gerado, seja meddo em ermos físcos ou em ermos moneáros, como, por exemplo, o PB, ou no caso dese rabalho, valor adconado da ndúsra. A dferença enre nensdade e efcênca é mas evdene quando múlplas ecnologas ou város produos são ulzados ou produzdos na economa. Por exemplo, é dfícl comparar a efcênca energéca da produção de aço com a efcênca na produção de eanol, nese caso comparar as nensdades energécas de ambos os seores é possível. Como desaca Ang (24) a nensdade energéca esá relaconada com a efcênca écnca dos processos e avdades e os padrões de consumo de cada seor. O processo que ransforma energa fnal em energa úl nfluenca a quandade de energa necessára para produção de bens e servços. Desse modo, mede-se por ese ndcador, o grau de efcênca com que a energa é ulzada. Dessa forma, melhorar a efcênca nos processos e equpamenos conrbu para mudanças na nensdade energéca, que por sua vez pode ser consderada como proxy para Efcênca Energéca. A prncpal dferença enre nensdade e efcênca energéca é com relação a mudanças esruuras. Mudanças na composção dos seores e/ou parcpação na produção e consumo de energa podem afear a nensdade energéca, mas não esão relaconadas com a melhora da efcênca. No seor ndusral, uma mudança na produção e/ou parcpação de
4 ndúsras energo-nensvas (meal prmáro, químcos, papel e celulose) para seores que ulzarão menos nensamene energa (almenos) causam dmnução na nensdade energéca que não reflee necessaramene um aumeno na efcênca energéca. Os ndcadores de nensdade Energéca medem no mas alo nível, o esforço de um país para se ober o desenvolvmeno econômco a parr do nsumo energéco. endo assm, o comporameno deal dese ndcador sera um crescmeno econômco conínuo com redução ou esablzação na demanda/ofera de energa. Obém-se a redução da nensdade pelo aumeno da efcênca dos processos, mas ambém pelo melhor uso econômco (EPE, 27a). Exsem város méodos de decomposção da nensdade Energéca e do Consumo de Energa; a próxma seção dscorrerá a respeo da evolução de as méodos. 3.1.1 Méodos de Decomposção Os méodos de decomposção populares enre os analsas de consumo energa e nensdade energéca podem ser dvddos em dos grupos: os méodos relaconados com o índce de Laspeyres e méodos relaconados com o índce de Dvsa. Bem conhecdo em esudos econômcos, o índce de Laspeyres mede a varação percenual em algum aspeco de um grupo de ens ao longo do empo, usando pesos baseados nos valores de alguns anos base. O índce Dvsa é uma soma ponderada das axas de crescmeno logarímco, onde os pesos são pares dos componenes do valor oal, dado na forma de uma lnha negral. Em ermos smples, a consrução de méodos lgados ao índce de Laspeyres é baseada no conceo famlar de varação percenual, enquano que a consrução de méodos relaconados com o índce de Dvsa é baseado no conceo de mudança logarímca (Ang, 24). Dversos rabalhos foram feos nas úlmas rês décadas ulzando méodos de decomposção de energa, os mas ulzados enre as décadas de 197, 198 e nco de 199 foram os méodos baseados no índce de Laspeyres. Howarh e. al (1991) decompôs a nensdade energéca na ndúsra enre os anos de 1973 e 1987 para oo países membros da OECD. Aravés da meodologa de classfcação proposa por Ang (24), o méodo de decomposção ulzado por Howarh e. al (1991) pode ser chamado de méodo convenconal de índce de Laspeyres. Os seores ndusras foram desagregados em ses subseores: papel e celulose, químcos, cmeno, cerâmca e vdro, meas ferrosos, meas não ferrosos, e ouros (ouras
41 avdades de manufaura). O auor ressala que os cnco prmeros seores correspondem a 25% do valor adconado na ndúsra, porém são responsáves pelo consumo de 75% da energa. Howarh e. al (1991) ulzaram as segunes noações para a decomposção da nensdade energéca: E = uso oal de energa na ndúsra. Q = produo ndusral oal meddo em valor adconado real. = veor de nensdade energéca, que é dado pela razão E. Q = veor de coefcenes esruuras, parcpação no produo do subseor, que é denoado por Q. Q em que, o subscro denoa o subseor, E é a energa usada no subseor e Q é o produo no subseor. De acordo com as noações descras, o uso oal de energa pode ser defndo em função da produção ndusral, nensdade e varável esruural. E Q (3.1) Dessa forma, em-se: Q()[ (1) ()] (1) () L (3.2) E() () () Q()[ () (1)] () (1) L (3.3) E() () () em que, e 1 denoam os anos de 1973 e 1987. L é o índce de Laspeyres da varação relava no uso da energa devdo a mudança esruural, L é o índce de Laspeyres relavo a varação no uso da energa devdo a mudança na nensdade energéca. Howarh e. al (1991) chegaram a conclusão que no período analsado, a mudança esruural eve pequeno mpaco na redução do uso de energa, nclusve fo responsável por um subsancal aumeno no consumo de energa na Noruega. Por ouro lado, a nensdade
42 energéca reduzu o consumo de energa de manera noavelmene unforme enre odos os países pesqusados como, por exemplo, redução de 2% na Noruega, 36% e no Japão. Conudo, o rabalho de Howarh e. al (1991) é crcado pos a decomposção ulzada não é perfea, ou seja, há resíduo. O auor denoa o resíduo como ermo de neração, que capura a relação enre mudanças nos ermos esruuras e nensvos. un (1998) propõe alerações na decomposção de energa aravés do índce de Laspeyres de forma que não haja resíduo. Pela meodologa de classfcação proposa por Ang (24), o novo méodo de decomposção denomna-se índce de Laspeyres Refnado. A proposa do rabalho de un (1998) é de fornecer um modelo de decomposção compleo, que seja confável e precso. A dea básca é decompor o resíduo de acordo com o prncípo de gual dsrbução, ou seja, dsrbur o resíduo gualmene enre as dferenes varáves de decomposção. A segur o modelo proposo. Assume-se que V x y, so é, a varável V é deermnada pelos faores x e y, no período de empo enre [, ], a varação em V ( V ) pode ser calculado como: V V V x y x y ( x x ) y ( y y ) x ( x x )( y y ) V y x x y x y (3.4) em que y x e x y são as conrbuções da varação dos faores x e y na varação oal em V, o ercero ermo ( x y ) é o resíduo no modelo de decomposção geral. O modelo compleo de decomposção pode ser vso na Fgura 5.
43 Y V y y x y x y y V y x x x x X Fgura 5 - Efeo prncpal e conrbuções dos faores x e y O ercero ermo pode ser arbuído a x ou a y de gual modo. A conrbução depende de ambos, pos se um zera, o ouro ambém desaparece. Quando não há razão para que se assuma o conráro, o resíduo é dvddo gualmene enre x e y. Porano, o modelo compleo de decomposção pode ser mosrado como: X Y efeo efeo x y 1 2 1 2 x x y y (3.5) V X efeo Y efeo (3.6) Na forma de índce o modelo pode ser mosrado como: V V 1 X V efeo Y efeo V (3.7) V V X V efeo Y efeo V (3.8)
44 O modelo pode ser esenddo para n faores, porém orna-se cada vez mas complcado deermnar os ermos da decomposção. un (1998) apresena dos modelos, um para decomposção do consumo de energa e ouro para decomposção da nensdade energéca. eja o consumo de energa na ndúsra denoado por E Q. Repare que não há dferença enre a equação (3.1) em Howarh e. al (1991). Nese modelo, a varação no consumo de energa é nfluencada por rês efeos como ressala Moa e Araújo (1989): Efeo Avdade (EQ) = varações de curo prazo no nível de avdade econômca que podem não resular em varações proporconas no consumo de energa, no caso de aumeno de avdade, planas menos efcenes podem enrar em operação ou mesmo rendmenos decrescenes na ulzação da energa, por ouro lado, o consumo de energa pode não ser reduzdo na mesma proporção caso a avdade econômca dmnua. Efeo Esruural ou Mx (E) = aumeno ou redução da parcpação de um seor no produo oal pode alerar a nensdade energéca oal de acordo com a nensdade dese seor, como por exemplo, se seores mas nensvos em energa crescem a axas superores às seores menos nensvos, enão a nensdade oal crescerá devdo a ese movmeno e sem que haja mudanças écncas no coneúdo energéco da produção de cada seor. Efeo nensdade (E) = os nsumos ulzados na produção como capal, rabalho e energa podem ser combnados em dferenes proporções, seja por decorrênca de alerações nos seus preços relavos, de melhoras écncas ou do progresso ecnológco. Podem ocorrer alerações de nensdade resulane da melhora écnca que acompanha uma amplação ou modfcação de planas vsando a um maor ganho de efcênca no uso da energa. Varações de preços relavos enre os nsumos energécos podem da mesma forma resular, no curo prazo, em emprego de combusíves menos efcenes nensfcando o coneúdo energéco. O modelo de decomposção da varação do consumo de energa é dado por: EQ Q 1 Q ( 2 ) 1 3 Q (3.9) E Q 1 ( Q Q 2 ) 1 3 Q (3.1) E Q 1 ( Q Q 2 ) 1 3 Q (3.11)
45 A soma das equações (3.9), (3.1) e (3.11) demonsra que a decomposção é exaa, E EQ E E (3.12) Ou, na forma de índce, E E EQ E E E E E (3.13) E E 1 EQ E E E E E (3.14) equação: A conrbução do seor na varação do consumo oal de energa é dada pela E Q Q ( Q ) Q Q (3.15) As equações (3.9), (3.1) e (3.11) mosram a decomposção da varação no consumo de energa, porém un (1998) apresena a decomposção da varação na nensdade energéca que será ulzada nesse rabalho para mensurar o mpaco da efcênca energéca na demanda por energa pela ndúsra braslera. Nese modelo há apenas dos efeos que deermnam a varação na nensdade energéca, são eles, Efeo nensdade () e Efeo Esruural () que são dados pela varação da nensdade energéca,. 1 2 (3.16) 1 2 (3.17)
46 dada por: A conrbução de cada seor da ndúsra na varação oal da nensdade energéca é (3.18) A soma das equações (3.16) e (3.17) mosram a decomposção exaa da nensdade. (3.19) Ulzando (3.19), mosra-se a decomposção na forma de índce: (3.2) 1 (3.21) Boyd e. al (1987) propuseram a abordagem do índce Dvsa, como alernava à abordagem índce de Laspeyres na análse de decomposção do consumo energa e nensdade energéca. Poserormene, exensões e aperfeçoameno de méodos lgados ao índce de Dvsa foram feas por Boyd e. al (1988), Lu e. al (1992), Ang (1994), Ang e Cho (1997), Ang e. al (1998) e Ang e Lu (21) como ressalam Ang (24). O modelo de decomposção de nensdade energéca mosrado a segur erá como base os rabalhos de Ang e Zhang (2) e Cho e Ang (23). eja a nensdade energéca agregada dada por: n 1 n E Y 1 Y Y (3.21) Dferencando a equação (3.21) como relação ao empo, em-se: d d n 1 d d n 1 d d (3.22) negrando ambos os lados da equação (3.22) no nervalo [,], em-se:
47 n 1 d d d n 1 d d d (3.23) O prmero ermo da equação (3.23) pode ser nerpreado como efeo assocado à varação da nensdade energéca e o segundo ermo é o efeo assocado à varação no mx de produo ou na esruura. Ulzando o eorema do valor médo para a negral proposo por pegel (1963), é possível reescrever a equação (3.23) como: n ( ) ( ) (4.24) 1 1 n Em que ) e ) com e [, ] (, (,,,, ou seja, e represenam a méda das varáves e, porém a forma funconal não é especfcada a pror. O méodo de decomposção pelo índce de Dvsa mosrado anerormene, equação (3.24), é chamado de decomposção adva, pos é baseado na dferença enre a nensdade energéca em dos períodos dsnos, odava, o méodo perme que seja feo a decomposção baseada na razão enre as nensdades chamada de decomposção mulplcava. Cho e Ang (23) argumenam que a escolha enre a forma da decomposção é ad hoc, pos devdo a propredade de smera enre as duas fórmulas de decomposção esas podem ser nercambáves. Uma das dferenças enre as duas fórmulas de decomposção é que os resulados da decomposção por dferença manêm a mesma undade de medda da varável ulzada, o ndcador agregado, enquano que na decomposção por relação à undade de medda do índce passa a ser admensonal. Ang e Zhang (2) argumenam que a escolha enre a decomposção mulplcava e adva é sul e meodologcamene a dferença resde na facldade de apresenação de resulados e nerpreação. Quando a decomposção é realzada para uma sére peródca, é mas convenene usar a abordagem mulplcava, como os resulados da decomposção geralmene são dados em índces, pode ser convenenemene raçada ao longo do empo. Alguns esudos ulzam os dados de apenas dos períodos de referênca, especalmene